• 제목/요약/키워드: Stable isotopes

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안정동위원소를 이용한 북한강 하천생태계 연구 (Studies on Stream Ecosystem in the Bukhan River using Stable Isotopes)

  • 강정임;김재구;이상돈
    • 한국습지학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.515-522
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    • 2011
  • 본 연구는 부식물 및 유기물로부터 분리 배양한 부착조류의 안정동위원소비 결과를 중심으로 분리된 부착조류의 안정동위원소비가 수질 대표성을 알아보기 위한 연구를 수행하였다. 주변 농경지의 분포가 많으며, 부착조류 현존량이 높아질수록, 부착조류의 질소안정동위원소비는 증가하며, 탄소안정동위원소비는 감소하는 경향을 보였다. 농경지 중심지역인 내린천 상류, 인북천 상류지역에서 질소안정동위원소비(${\delta}^{15}N$)가 임야 중심지역인 한계천 및 북천에서의 값보다 높았다. 탄소안정동위원소비(${\delta}^{13}C$)는 농경지에 의한 오염으로 부착조류의 현존량이 많은 내린천 상류와 인북천 상류지역보다 임야 중심의 청정한 한계천 및 북천으로 갈수록 높아지는 경향을 보였다. 이에 따라 부착조류의 안정동위원소비는 하천수질오염원 중요한 지표가 될 수 있음을 확인하였다.

완전최소자승법과 보통최소자승법을 이용한 물안정동위원소의 선형관계식 비교 (Comparison between Total Least Squares and Ordinary Least Squares for Linear Relationship of Stable Water Isotopes)

  • 이정훈;최혜빈;이원상;이승구
    • 자원환경지질
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    • 제50권6호
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    • pp.517-523
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    • 2017
  • 물의 두 안정동위원소인 산소와 수소의 선형관계는 물의 순환을 이해하는 데에 가장 기본으로 사용되는 방법이다. 선형관계의 기울기 및 절편은 물이 각 계를 이동하면서 어떠한 물리적 과정이 일어났는가를 지시할 수 있다. 선형관계를 파악하기 위하여 보통최소자승법(ordinary least squares method, OLS)이 사용되어 왔으나, 산소와 수소동위원소 모두 불확정성을 포함하고 있기 때문에 완전최소자승법(total least squares method, TLS)이 더 정확한 기울기와 절편을 제시할 수 있다. 본 연구에서는 남극 세종기지 주변의 눈과 융설의 안정동위원소 분석값과 Lee et al., (2013)에서 관찰된 국내 서해안의 수증기의 산소와 수소의 안정동위원소값을 이용하여 OLS와 TLS를 비교하였다. 남극 세종기지 눈 안정동위원소의 선형관계에서 기울기는 7.00(OLS), 7.16(TLS)이었으며, 수증기동위원소의 선형관계의 기울기는 7.75(OLS), 7.87(TLS)로 계산되었다. 세종기지 눈 안정동위원소값은 대부분의 눈 시료가 용융이 일어났음을 의미하여, 수증기동위원소 값은 해양에서 기원한 수증기가 직접 이동하였음을 알 수 있다. 두 방법으로 계산된 기울기 값은 물리적인 과정을 해석하는 데에는 큰 차이가 없음을 알 수 있다. 하지만, 지하수의 혼합과정을 이해하는 연구처럼 기울기의 절대값을 이용하는 연구에서는 기울기 값의 차이가 연구결과에 어떻게 영향을 미치는 가에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

수증기안정동위원소의 물순환 해석에의 적용에 대한 고찰 (A Review on the Application of Stable Water Vapor Isotope Data to the Water Cycle Interpretation)

  • 이정훈;한영철;고동찬;김송이;나운성
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제20권3호
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    • pp.34-40
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    • 2015
  • Studies using stable water vapor isotopes have been recently conducted over the past two decades because of difficulties in analysis and sample collection in the past. Stable water vapor isotope data provide information of the moisture transport from ocean to continent, which are also used to validate an isotope enabled general circulation model for paleoclimate reconstructions. The isotopic compositions of groundwater and water vapor also provide a clue to how moisture moves from soil to atmosphere by evapotranspiration. International Atomic Energy Agency designates the stations over the world to observe the water vapor isotopes. To analyze the water vapor isotopes, a cryogenic sampling method has been used over the past two decades. Recently, two types of laser-based spectroscopy have been developed and remotely sensed data from satellites have the global coverage. In this review, measurements of isotopic compositions of water vapor will be introduced and some studies using the water vapor isotopes will also be introduced. Finally, we will suggest the future study in Korea.

Stable Nitrogen Isotopes in a Forested Watershed in Taiwan

  • Owen, Jeffrey S.
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제29권2호
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    • pp.116-124
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    • 2013
  • Differences in rates and patterns of nitrogen cycling have been correlated with nitrogen stable isotope measurements in forest ecosystems of tropical and temperate regions, but limited similar work has been conducted in sub-tropical forests. This study investigated patterns in stable N isotopic composition in a subtropical forest in Taiwan by sampling three soil profiles and overstory and understory foliage. Soil ${\delta}^{15}N$ in the forest floor ranged from -1.8 to -1.8‰. Mineral soils had higher ${\delta}^{15}N$ (4.1 to 6.0‰). Foliage ${\delta}^{15}N$ in overstory trees ranged from -6.6 to -2.0‰, and understory foliage ${\delta}^{15}N$ ranged from -5.0 to -1.2‰. There was a weak correlation between foliar % N and ${\delta}^{15}N$ ($r^2=0.214$). Compared to results from similar surveys in tropical and temperate forests, foliar ${\delta}^{15}N$ values were generally lower. These results help highlight the need for improved knowledge regarding the relationships between patterns in N stable isotopes and processes affecting rates of N cycling, especially as related to wider scale patterns in forest ecosystems within the east-Asia region.

국내 산양삼과 인삼 종자의 형태적 형질과 안정성 동위원소 비교 (Comparison of Morphological Characters and Stable Isotopes of Seeds between Wild Simulated Ginseng and Cultivated Field Ginseng)

  • 최명섭;김선희;박찬열;김남영;신진섭
    • 한국산림과학회지
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    • 제97권4호
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    • pp.357-362
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    • 2008
  • 국내 산양삼과 인삼 종자의 형태적 형질과 안정성 동위원소를 비교하였다. 산양삼 10개 산지와 인삼 2개 산지에서 종자를 채집하여 종자의 길이, 폭, 두께, 그램당 립수를 측정하였으며, 탄소, 질소 안정성 동위원소비를 분석하였다. 산양삼 종자의 형태적 형질과 안정성 동위원소비는 지역간에 중복되는 변이를 나타냈다. 금산지역의 산양삼과 인삼을 비교한 결과, 산양삼 종자는 인삼과 비교하여 유의하게 크기가 작고 무게가 가벼웠으며, 질소 동위원소비는 산양삼 종자에서 낮았다. 유사한 지역 환경에서 산양삼과 인삼 종자는 형태적으로 구분할 수 있었고, 산양삼 종자의 질소 동위원소비는 경작 유형을 반영하였으나, 지역간 절대적 비교는 할 수 없었다.

Preliminary studies on the sulfur isotopes and geochemistry of the urban precipitation in Korea

  • Jang, Jae-Ho;Lee, In-Sung;Kim, Gue-Buem
    • 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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    • 대한자원환경지질학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.237-237
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    • 2003
  • Preliminary studies on the seasonal variations in abundance of stable isotopes were carried out on the snow and rainwater samples from urban area. Stable isotopes and other geochemical data as a tool for characterizing the seasonality and source of pollutants were examined in study areas, especially to trace the sources of sulfate in precipitation and to distinguish sulfates of natural and anthropogenic origin. (omitted)

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수증기 동위원소 측정을 위한 저온채집법에 대한 연구 (Applications of Cryogenic Method to Water Vapor Sampling from Ambient Air for Isotopes Analysis)

  • 김송이;한영철;허순도;이정훈
    • Ocean and Polar Research
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    • 제38권4호
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    • pp.339-345
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    • 2016
  • Stable water vapor isotopes have been utilized as a tracer for studying atmospheric global circulations, climate change and paleoclimate with ice cores. Recently, since laser spectroscopy has been available, water vapor isotopes can be measured more precisely and continuously. Studies of water vapor isotopes have been conducted over the world, but it is the early stage in south Korea. For vapor isotopes study, a cryogenic sampling device for water vapor isotopes has been developed. The cryogenic sampling device consists of the dewar bottle, filled with extremely low temperature material and impinger connected with a vacuum pump. Impinger stays put in the dewar bottle to change the water vapor which passes through the inside of impinger into the solid phase as ice. The fact that water vapor has not sampled completely leads to isotopic fractionation in the impinger. To minimize the isotopic fractionation during sampling water vapor, we have tested the method using a serial connection with two sets of impinger device in the laboratory. We trapped 98.02% of water vapor in the first trap and the isotopic difference of the trapped water vapor between two impinger were about 20‰ and 6‰ for hydrogen and oxygen, respectively. Considering the amount of water vapor trapped in each impinger, the isotopic differences for hydrogen and oxygen were 0.33‰ and 0.06‰, respectively, which is significantly smaller than the precision of isotopic measurements. This work can conclude that there is no significant fractionation during water vapor trapping.

황해 남부해역 해수에서 산소와 수소동위원소를 이용한 혼합비율 추정 (The Estimation of Water Mass Mixing Ratio by Oxygen and Hydrogen Isotopes in the Southern Yellow Sea)

  • 김기현;한정희
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제5권4호
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    • pp.357-362
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    • 2000
  • 황해 남부해역에서 199년 8월에 채집된 시료로부터 산소동위원소비(${\delta}^{18}$O)와 수소동위원소비(${\delta}$D)를 측정하였다. 표층시료의 경우 염분과 ${\delta}^{18}$O 그리고 염분과 ${\delta}$D는 앙의 상관관계를 보이며, ${\delta}^{18}$O와 ${\delta}$D 또한 매우 좋은 양의 상관관계를 가진다. 이들 자료는 연구지역의 해수가 장강수와 변형된 쿠로시오수의 혼합물이며 , 산소와 수소 동위원소가 연구지역에서 수괴의 성질과 행동을 연구하는데 유용한 추적자로 사용될 수 있다는 것을 의미한다. 또한 염분과 수온만으로는 구별이 어려운 수괴를 구분하고 특성을 파악하는데도 안정등위원소가 좋은 추적자로 사용될 수도 있음을 보여 주었다.

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뼈 콜라겐의 탄소와 질소 안정동위원소에 기록된 6세기대 나주 영동리 고분군 피장자 집단의 식생활 양상 (Palaeodietary Reconstruction of 6th Century Naju Yeongdong-ri People Recorded in Stable Carbon and Nitrogen Isotope Analysis of Human Bone Collagen)

  • 최현구;신지영
    • 보존과학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.533-539
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    • 2017
  • 뼈에서 추출된 탄소와 질소 안정동위원소 정보는 과거 사람들의 식생활, 영양상태, 생계경제와 고환경 등을 연구하는데 매우 중요한 자료이다. 본 연구에서는 6세기대 나주 영동리 고분군 제1호분 돌방무덤과 돌덧널무덤에서 출토된 옛사람 뼈 9개체에서 추출된 콜라겐의 안정동위원소 분석을 실시하였다. 탄소와 질소 안정동위원소 결과는 다음과 같다(${\delta}^{13}C=-19.5{\pm}0.7$‰, ${\delta}^{15}N=9.6{\pm}0.7$‰, (n=9)). 탄소 안정동위원소 분석 결과 나주 영동리 고분군 피장자 집단은 벼, 보리, 콩 등 $C_3$ 작물 위주의 섭취를 하였다고 추정되며, 질소 안정동위원소 값으로부터 동물성 단백질은 주로 육상 동물로부터 얻었다고 추정된다. 이 결과로부터 백제식 무덤 양식을 갖고 영산강유역 토착 세력의 매장 양식이 보이는 피장자 집단의 식생활 양상을 확인할 수 있었다.