• 한국토양비료학회지
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• 제43권4호
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• pp.453-457
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• 2010

화학비료, 가축분뇨 및 퇴비 등 주요 질소원의 질소동위원소비 (${\delta}^{15}N$) 차이를 조사하기 위해 각각 8, 4, 37점의 시료를 채취하여 ${\delta}^{15}N$을 분석하였다. 평균 ${\delta}^{15}N$ 값은 화학비료가 $-1.5{\pm}0.5$‰ (범위: -3.9~+0.5‰‰), 가축분뇨가 $+6.3{\pm}0.4$‰ (+5.3~+7.2‰), 가축분퇴비가 $+16.0{\pm}0.4$‰ (+9.3~+20.9‰)였다. 화학비료가 타 질소원에 비해 ${\delta}^{15}N$ 값이 낮은 것은 화학비료 제조시 이용하는 질소원인 대기 $N_2$의 ${\delta}^{15}N$ 값 (0‰)을 반영하기 때문이다. 반면, 가축분에 비해 퇴비의 ${\delta}^{15}N$ 값이 높은 것은 퇴비화 과정 중 일어나는 질소손실 (특히, 암모니아 휘산)과 관련된 질소동위원소분할효과 ($^{14}N$의 손실속도>$^{15}N$의 손실속도)에 의한 퇴비 중 $^{15}N$ 농축에 의한 결과로 판단된다. 따라서, 본 연구는 ${\delta}^{15}N$ 분석을 통해 현재 우리나라 농업 시스템에서 가장 널리 이용되고 있는 두 가지 질소원 (화학비료와 퇴비)을 구분할 수 있음을 보여준다.

• 한국광물학회지
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• 제18권3호
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• pp.165-181
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• 2005

양산단층 남부지역에 분포하는 화강암류들은 야외산상 및 암석기재적 특징에 의해 다섯 암상으로 분류되며, 이 다섯 암상은 다시 성인과 관련하여 두 그룹(그룹 I과 그룹 II)으로 분류된다 그룹 I의 화강섬록암, 포유암 함량이 많은 반상화강암, 그리고 포유암 함량이 적은 반상화강암은 마그마혼합의 영향을 받은 특징을 잘 나타낸다. 반면에 이들을 관입한 그룹 II의 등립질화강암과 미문상화강암에서는 마그마혼합의 증거들이 나타나지 않는다. 양산단층을 경계로 그룹별로 나타나는 매우 뚜렷한 미량원소 및 동위원소 조성은 이 두 그룹의 마그마가 서로 다른 마그마로부터 진화된 것으로 해석된다. 그룹 I내의 세 암상은 사장석의 분별과정을 포함하는 마그마 혼합의 정도차이에 의해 형성되었으며, MME는 흑운모의 분별과정을 겪었다. 그룹 II의 두 암상은 그룹 I과는 다른 모 마그마로부터 정장석의 분별과정을 통하여 형성되었다. 그룹별로 Rb-Sr 전암연령을 구하여 보면, 동측지괴와 서측지괴의 그룹 I이 각각 $59.2\pm2.9Ma,\;58.9\pm6.2Ma$이고 그룹 II가 $53.3\pm2.2$(모두 $2{\sigma}$ 오차)Ma, 51.7Ma로 나타나, 양측지괴에서 그룹별로 서로 다른 군집된 연령을 보여주었다. Sm-Nd 동위원소 연구결과, 화강암류들의 근원물질은 그룹별로 달랐을 것으로 판단되며, 결핍맨틀에 의한 모델연령은 그룹 I이 약 $0.8\~0.9Ga$이며, 그룹 II는 이보다 $0.1\~0.2Ga$ 정도 젊은 약 $0.6\~0.7Ga$에 해당된다

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제47권3호
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• pp.481-490
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• 2005

Nitrate contamination in water system is a critical environmental problem caused by excessive application of chemical fertilizer and concentration of livestock. In order to prevent further contamination, therefore, it is necessary to understand the origin of nitrate in nitrogen loading sources and manage the very source of contamination. The objective of this study was to examine the nitrate contamination sources in different agricultural system by using nitrogen isotope ratios. Groundwater and runoff water samples were collected on a monthly basis from February 2003 to November 2003 and analyzed for nitrogen isotopes. The nitrate concentrations of groundwater in livestock fanning area were higher than those in conventional and organic fanning area and exceeded the national drinking water standard of 10mg N/ l. The ${\delta}^{15}N$ranges of chemical fertilizer and animal manure were - 3.7${\sim}$+2.3$\textperthousand$ and +12.5${\sim}$26.7$\textperthousand$, respectively. The higher ${\delta}^{15}N$ of animal manure than those of chemical fertilizer reflected isotope fractionation and volatilization of '''N. The different agricultural systems and corresponding average nitrate concentrations and ${\delta}^{15}N$ values were: conventional farming, 5.47mg/e, 8.3$\textperthousand$; organic fanning, 5.88mg/e, 10.1$\textperthousand$; crop-livestock farming, 12.5mg/e, 17.7%0. These data indicated that whether conventional or organic agriculture effected groundwater and runoff water quality. In conclusions, relationship between nitrate concentrations and ${\delta}^{15}N$ value could be used to make a distinction between nitrate derived from chemical fertilizer and from animal manure. Additional investigation is required to monitor long-term impact on water quality in accordance with agricultural systems.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권1호
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• pp.14-20
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• 2009

토지이용에서 보았을 때 제주도는 해안을 따라 넓게 분포하는 밭과 과수원의 화학비료와, 중산간 지대 방목지의 가축분뇨 및 산발적으로 존재하는 주거지역의 생활하수에 의한 질산태 질소 오염이 추정되었다. 질소동위원소 분석이 이들 오염원들을 구분하기 위하여 사용되었으며, 주요 오염원인 요소, 유안, 축분정화조, 축분유기질 비료에 대해 측정된 $\delta^{15}N$ 값을 토대로 화학비료에 의한 오염은 5‰ 이하, 생활하수 혹은 가축분뇨에 의한 오염은 10‰ 이상으로 기준을 정하였다. 제주도 전역에 걸친 33개 관정의 질산태 질소 동위원소 분석결과는 대부분의 관정이 화학비료에 의해 오염되었으며, 일부 관정이 가축분뇨와 생활하수에 의해 영향받았음을 나타내었다. 이러한 결과는 질소동위원소분석이 토지이용분류로는 판별하기 어려운 오염원 추정에 매우 유용한 수단이 될 수 있음을 나타낸다. 특히 좁은 지역에서 토지이용이 다양하게 이루어 지고 있는 경우에 중요한 오염원 추정 수단이 될 수 있음을 경기, 강원 지역의 지하수 분석을 통해 확인할 수 있었으며, 또한 두 가지 이상의 오염원이 동시에 작용할 수 있고 그 기여도가 시기별로 달라질 수 있음을 확인하였다.

• 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.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제14권2호
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• pp.297-311
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• 1997

산소 기체($O_2$)를 전기 방전에 의해 완전히 오존($O_3$)으로 만든 후 $30~150^{\circ}C$범위의 온도에서 열분해 시켰다. 열분해 결과 얻어진 산소 기체를 동위원소 질량분석기로 분석하여 동위원소 분할효과를 측정하였다. 낮은 온도에서는 생성된 산소 기체가 오존에 의해 더 가벼우면서 질량에 의존하는 일반적인 동위원소 분할효과를 보이다가, $110^{\circ}C$ 이상의 실험에서는 산소 기체가 더 무거워지면서 $^{17}O$와 $^{18}O$가 $^{16}O$에 비해 같은 양 만큼씩 많아지는 질량과 무관한 분할효과를 나타냈다. 같은 재질(파이렉스)의 반응 관을 이용한 연구들과 그 범위와 경향이 거의 일치하였다. 실험 결과를 이용하여 산소 생성 비율이 일정한 값이 되는 순간의 동위원소 분할 인자들에 대한 값을 최소자승 법을 이용하여 구하였다. 관측된 현상들은 오존의 열분해 메커니즘의 이해와 운석 및 성층권에서의 산소 동위원소의 질량에 무관한 분포에 대한 이해에 중요한 역할을 할 것이다.

• 암석학회지
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• 제10권3호
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• pp.157-171
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• 2001

다검출기 유도결합 플라즈마 질량분석기(Multi-Collector Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer; MC/ICP/MS; AXIOM MC 모델)를 이용한 Pb동위원소 분석 시 고려 사항인 Pb/Ti 비율, Pb농도 영향, 기질 원소 영향을 살펴보고, NBS 981 용액을 2001년 3월부터 8월까지 42번 측정하여 정확도 및 재현성 을 검토하였다. 그리고 암석, 청동기 및 퇴적물 시료의 Pb 동위원소를 분석하여 열 이온화 질량분석기(TIMS) 자료와 비교하였다. NBS 981 Pb 200 ng으로 동위원소 비율을 측정하였을 때 $^{206}$ $Pb^{204}$ , $Pb^{207}$ //$Pb^{204}$ , $Pb^{208}$ $Pb^{204}$ Pb 비율은 약 500 ppm(2sd), $^{/}$$207^{206}$ Pb 및 $Pb^{208}$ $Pb^{206}$Pb 비율은 100~200 ppm(2sd)의 재현성을 얻을 수 있었다. Pb등위원소 분석의 정확도 및 재현성 측면에서 최적 조건은 1) Pb/Tl농도 비가 10 이고 2) Pb농도가 100 ng/ml 이상이며 3) 질량 분별 효과는 지수 법칙에 따라 보정하고 이 때 사용된 Tl의 동위원소 비율($^{205}$ $Tl^{203}$ Tl)은 2.3887이며 질량 분별 인자는 측정된 $208^{Pb}$ $^{206}$ 및 $Pb^{205}$ $Tl^{203}$ Tl 비율로부터 경험적으로 구해진 Pb의 인자를 이용하는 것이었다. 시료 중의 기질 원소들(matrix elements)에 의한 Pb 동위원소 비율의 영향은 없는 것으로 판단되며, TIMS와 비교된 시료들에 대하여 Pb 등위원소들은 측정 오차 범위 내에서 잘 일치하였다. 즉, MC/ICP/MS에 의한 Pb 동위원소 분석은 시료 전처리 단계를 줄여도 WS와 유사한 정밀도를 얻을 수 있어 신속한 분석방법이라 할 수 있다.다.

• 자원환경지질
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• 제54권1호
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• pp.151-160
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• 2021

함암모늄 2:1 점토광물 내 암모늄 거동과 질소동위원소 특성을 살펴보기 위해 일본 남서부 해저 와카미코 화구(Wakamiko crater) 내 열수가 분출하는 두 지점에서 퇴적물 코어를 채취하여 스멕타이트로 대표되는 점토입자를 추출하였다. 점토입자 내 무기탄소 제거 후 순차적인 유기물 분해과정에서 감소하는 탄소-질소 비에 근거하여 무기질소 함량을 추정한 결과, 전질소에 대한 무기질소 비율은 SES 지점(Core#1093MG: av. 11.5%)에 비해 SWS 지점 (Core#1094MR: av. 18.2%)에서 높은 경향을 보였다. 후자에서 높은 광물 결정도를 보인 점은 상대적으로 진전된 광물화와 함께 교환성 암모늄이 비교환성 암모늄으로 전환된 결과로 해석된다. 단계적인 점토입자 내 교환성 암모늄의 제거과정에서 나타난 질소동위원소 조성 변화(SES 지점: Core#1093MG: -4.4 ~ +0.2 ‰, av. -2.4 ‰; SWS 지점: Core#1094MR: -0.7 ~ +3.0 ‰, av. +1.5 ‰)로부터 심부 마그마에서 비롯된 열류 및 열수에 의한 국부적인 온도변화는 함암모늄 2:1 점토광물의 형성에 관여한 유체 내 용존 암모늄과 암모니아 사이에서 질소동위원소 분별을 야기했을 것이다.

• 한국환경과학회지
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• 제2권1호
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• pp.43-49
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• 1993

두개의 서로 다른 해양환경에서 수거된 토적물의 공극수로부터 황산염 농도와 황산염의 황 안정 동위원고값$({\delta}^{34}SO_4_){pw}$이 측정되었다. 한지역은 북동태평양 심해(ST-1)이었고, 다른 한 지역은 황해 경기만의 연안역(ST-2)이었다. 두 개의 시추 코아 공히 공극수 황산염의 농도가 김이세 따라 감소하는 것을 보였는데, 이것은 황산염 환원작용이 두 지역 퇴적환경에서 모두 일어나고 있음을 시사한다. 정점 ST-2에서 공극수 황산염의 감소가 더욱 현저한 것은 이곳에서 환산염 환원이 더욱 빠르게 일어나고 있음을 나타내는 것이며, 이것은 심해환경에 비해 연안환경에서 퇴적속도가 훨씬 빠르다는 사실을 고려할 때 예측된 결과이다. 공극수 황산염의 황 안정동위원소 측정값 $({\delta}^{34}SO_4_){pw}$ 들은 Rayleigh 동위원소 분화방정식이 예측한 값들과 매울 잘 일치하고 있다. 측정갑들은 정점 ST-2에서 26.7%~61.3%의 범위를 보이는데 이것은32.4%~97.8%의 분포를 보인 정점 ST-1에 비하면 적은 값들이다. 정점 ST-2에서 공극수 황산염의 농도변화가 훨씬 더 컷음에도 불구하고 동위원소값들은 적은 규모로 증가하였다. 황산염 농도변화와 동위원소값의 변화 사잉에 이와같은 역비례 관계는 다음과 같은 두가지 연속적인 요일들에 의해 설명될 수 있다. 황산염 환원이 진행됨에 따라 공극수에 남아있는 황산염내 황에는 무거운 $^{34}S$가 점차 농축되는 반응효과가 첫째 요인이며, 이러한 반응효과가 커지면 커질수록 최종값인 $({\delta}^{34}SO_4_){pw}$ 는 오히려 줄어들게 하는 Rayleigh 방정식 자체의 구조효과가 둘째 요인이다.

• 천문학회지
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• 제26권1호
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• pp.65-72
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• 1993

Using the Daeduk Radio Telescope, we have observed $J=1\rightarrow0$ transitions of 1$^{12}CO,\;^{13}CO\;and\;C^{18}O$ toward OMC-l. The column densities of $1\~5\times10^{17}\;cm^{-2}\;and\;1\~3\times10^{16}\;cm^{-2}$ have been derived, for $^{13}CO$ and $C^{18}O$, respectively, in the $11'\times11'$ region centered at Orion - KL. The double isotope ratio $[^{13}CO]/[C^{18}O]$ was found to be larger than the cosmic abundance ratio by factors of $2\~10$ which may result from the chemical fractionation effect.