• 환경분석과 독성보건
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• 제21권4호
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• pp.229-236
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• 2018

In this study, inter-laboratory comparison was done using elemental analyzer-isotope ratio mass spectrometers (EA-IRMSs) to determine carbon and nitrogen contents as well as stable carbon and nitrogen isotopic compositions (${\delta}^{13}C$ and ${\delta}^{15}N$) of five environmental samples containing lake and marine sediments, higher plant leaves, and fish muscle, and one organic analytical standard (Protein (Casein) Standard OAS). Five national laboratories participated in this comparison study, and each laboratory analyzed all five samples and the analytical standard. Results showed that variations in total organic carbon (TOC) and total nitrogen (TN) contents as well as ${\delta}^{13}C_{TOC}$ and ${\delta}^{15}N_{TN}$ values among the laboratories were large compared to the analytical uncertainties. The results highlighted the inhomogeneity of the test samples and thus, the need to select suitable standard reference materials for future inter-laboratory studies. Further inter-laboratory comparison exercises could promote good measurement practices in the acquisition of stable carbon and nitrogen isotopic composition data.

• 한국환경과학회지
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• 제29권11호
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• pp.1089-1098
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• 2020

To assess the trophic function of an artificial macroalgal habitat, we compared the stable carbon and nitrogen isotope ratios of two amphipods (Caprella sp. and Ampithoe sp.) and their potential food sources in a transplanted macroalgal habitat (Grateloupia asiatica) with those in a natural habitat. There were no significant differences in the isotopic values of both consumers and their potential food sources between the transplanted and natural habitats. Such isotopic similarities between the two sites indicate a comparable resource consumer relationship. Additionally, our results showed similar isotopic niche areas and high dietary overlap (>65%) of the two amphipods between the transplanted and natural sites, suggesting that the transplanted habitat plays ecological roles similar to the natural habitat. Overall, isotopic assessment can provide information on the trophic function of diverse transplanted macroalgal habitats and improve post-monitoring efforts in the management of artificial ecosystems.

• 분석과학
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• 제25권5호
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• pp.300-306
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• 2012

미라는 뼈, 머리카락, 피부, 손톱 등 서로 다른 시기를 반영하는 생체 조직분석이 가능하며, 이를 바탕으로 식생활, 환경 등 당시 생활상을 복원할 수 있는 매우 중요한 자료이다. 본 연구에서는 문경 흥덕동 회곽묘에서 출토된 조선시대 미라에서 추출한 뼈 콜라겐과 머리카락 케라틴의 탄소와 질소 안정동위원소 분석을 수행하였으며, 국내 출토 미라에 안정동위원소 분석을 적용한 첫 사례이다. 우리가 섭취하는 식료의 종류에 따라 뼈와 머리카락 등 인체 조직에는 그 특유의 탄소와 질소 안정동위원소 정보가 기록되며, 그 비율은 시간이 경과하여도 변하지 않는 것으로 알려져 있다. 특히 뼈에서 추출된 콜라겐이라는 단백질은 생애 전주기의 평균 식생활을 추적할 수 있으며, 머리카락의 케라틴의 경우 길이에 따라 죽기 전 몇 달에서 몇 년의 식생활 정보를 담고 있다. 미라 조직의 안정동위원소 분석 결과 그 평균값은 다음과 같다(뼈 콜라겐(${\delta}^{13}C$=-19.0‰, ${\delta}^{15}N$=11.4‰), 머리카락 케라틴(${\delta}^{13}C$=-21.3‰, ${\delta}^{15}N$=14.3‰). 탄소 안정동위원소 값으로부터 생애 주기 동안 주로 $C_3$ 작물 위주의 식생활을 하였다는 것을 예측할 수 있었으며, 특히 질소 안정동위원소 값의 경우 머리카락의 값이 뼈 콜라겐의 값보다 2.9‰ 높게 나타난 것으로 미루어 볼 때 생애 전반에 걸친 영양 상태보다 죽기 전 몇 달 동안 육류 섭취 등으로 인한 단백질 섭취량이 높았다는 것을 추정할 수 있었다.

• 분석과학
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• 제26권6호
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• pp.387-394
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• 2013

인골에서 추출된 콜라겐의 탄소와 질소 안정동위원소 정보는 당시 사람들의 식생활과 영양 상태, 생계 경제를 복원하는데 구체적인 가능성을 제시한다. 지금까지 우리나라의 신석기시대 유적에서는 인골이 많이 발견되지 않아 직접적인 식생활 양상 추적이 어려웠는데, 부산 가덕도 장항유적에서 출토된 인골 48개체의 확인은 매우 주목할 만한 성과이다. 본 연구에서는 인골에서 추출된 콜라겐의 탄소와 질소 안정동위원소 분석을 수행하였으며, 평균값은 각각 다음과 같다(${\delta}^{13}$C=$-14.5{\pm}1.3$‰, ${\delta}^{15}$N=$-17.4{\pm}1.7$‰, n=10). 뼈의 조직 분석 결과 보존 상태는 매우 안좋은 HI (조직학 지수) 0을 나타냈으나, 뼈 콜라겐의 경우 질 평가지수에 합격한 값만을 사용하여 생존 시 식생활을 반영한다는 것을 알 수 있었다. 당시의 고고학적인 정황을 고려할 때 장항 유적 피장자들은 해양성 식료를 주로 섭취하였고, 육상 동물 및 야생 식물의 섭취 가능성 역시 배제할 수 없는데, 본 연구에서는 식료 섭취의 직접적인 증거가 되는 인골의 안정동위원소 분석을 통해 이러한 가정을 입증하였다. 이 외에도 펴묻기와 굽혀묻기 등 장법이나 토기 등 부장품에 따른 안정동위원소값에서는 유의미한 차이를 확인할 수 없었다. 신석기시대 최대 집단 묘역인 부산 가덕도 장항 유적 출토 인골 콜라겐의 탄소와 질소 안정동위원소 분석은 우리나라 신석기 시대 생활상을 복원하는 데 매우 핵심적인 증거가 될 것이라 기대된다.

• 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.

• 환경생물
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• 제27권3호
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• pp.279-284
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• 2009

In order to understand food sources-metabolism for the pacific oyster (Crassostrea gigas), the stable isotope ratios of carbon (${\delta}^{13}C$) and nitrogen (${\delta}^{15}N$) of its gut, gill, and muscle as well as potential food sources (particulate organic matter, sedimentary organic matter, benthic microalgae, seagrass detritus) were determined in Dongdae Bay. Average ${\delta}^{13}C$ and ${\delta}^{15}N$ values reflect that oysters primarily fed on sedimentary organic matter as opposed to suspended organic matter during summer and winter seasons. However, the relatively enriched $^{15}N$ values of particulate organic matter (>$250{\mu}m$) and sedimentary organic matter in the summer may be due to the photosynthetic incorporation of $^{15}N$-enriched nitrogen (DIN) or the spawning events of bivalves. Specific oyster tissues (gut, gill, and muscle) revealed different metabolic pathways, which were determined through analysis of ${\delta}^{13}C$ and ${\delta}^{15}N$ in each organ. The present results suggest the determination of carbon and nitrogen stable isotopes to be a useful approach in ecological research related to the food sources- metabolism of Crassostrea gigas.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제49권4호
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• pp.38-51
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• 2016

본 연구는 아산 명암리 유적에서 출토된 조선시대 전기 인골에 대한 탄소와 질소 안정동위원소 분석을 통해 당시의 식생활 양상을 복원하고자 하였다. 21기의 회곽묘에서 출토된 25개체 인골의 탄소와 질소 안정동위원소 분석결과, 탄소 안정동위원소 값은 평균 $-19.7{\pm}0.5$‰(n=23), 질소 안정동위원소 값은 평균 $9.6{\pm}1.1$‰(n=23)로 나타났다. 탄소와 질소 안정동위원소 값을 통해 아산 명암리 피장자들은 주로 $C_3$ 식물을 주식으로 섭취하였으며 육상동물에 의한 단백질 섭취 수준을 확인하였다. 선행 연구된 조선시대 인골의 안정동위원소 분석결과와 함께 조선시대 식생활 양상을 비교했을 때 지역이나 무덤양식에 의한 차이는 확인되지 않았다. 다만 합장묘에서 출토된 인골의 질소 안정동위원소 값 비교를 통해 동일한 생활환경 피장자의 성별간 차이가 있는 것으로 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.63-66
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• 2003

This study applied a hydrogeological field survey and isotope investigation to identify source locations and delineate pathways of groundwater contamination by nitrogen compounds. The infiltration and recharge processes were analyzed with groundwater-level fluctuation data and oxygen-hydrogen stable isotope data. The groundwater flow pattern was investigated through groundwater flow modeling and spatial and temporal variation of oxygen isotope data. Based on the flow analysis and nitrogen isotope data, source types of nitrate contamination in groundwater are identified. Groundwater recharge largely occurs in spring and summer due to precipitation or irrigation water in rice fields. Based on oxygen isotope data and cross-correlation between precipitation and groundwater level changes, groundwater recharge was found to be mainly caused by irrigation in spring and by precipitation at other times. The groundwater flow velocity calculated by a time series of spatial correlations, 231 m/yr, is in good accordance with the linear velocity estimated from hydrogeologic data. Nitrate contamination sources are natural and fertilized soils as non-point sources, and septic and animal wastes as point sources. Seasonal loading and spatial distribution of nitrate sources are estimated by using oxygen and nitrogen isotopic data.

• Journal of Ginseng Research
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• 제41권2호
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• pp.195-200
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• 2017

Background: The natural ratios of carbon (C), nitrogen (N), and sulfur (S) stable isotopes can be varied in some specific living organisms owing to various isotopic fractionation processes in nature. Therefore, the analysis of C, N, and S stable isotope ratios in ginseng can provide a feasible method for determining ginseng authenticity depending on the cultivation land and type of fertilizer. Methods: C, N, and S stable isotope composition in 6-yr-old ginseng roots (Jagyeongjong variety) was measured by isotope ratio mass spectrometry. Results: The type of cultivation land and organic fertilizers affected the C, N, and S stable isotope ratio in ginseng (p < 0.05). The ${\delta}^{15}N_{AIR}$ and ${\delta}^{34}S_{VCDT}$ values in ginseng roots more significantly discriminated the cultivation land and type of organic fertilizers in ginseng cultivation than the ${\delta}^{13}C_{VPDB}$ value. The combination of ${\delta}^{13}C_{VPDB}$, ${\delta}^{15}N_{AIR}$, or ${\delta}^{34}S_{VCDT}$ in ginseng, except the combination ${\delta}^{13}C_{VPDB}-^{34}S_{VCDT}$, showed a better discrimination depending on soil type or fertilizer type. Conclusion: This case study provides preliminary results about the variation of C, N, and S isotope composition in ginseng according to the cultivation soil type and organic fertilizer type. Hence, our findings are potentially applicable to evaluate ginseng authenticity depending on cultivation conditions.

• 생태와환경
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• 제45권2호
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• pp.242-251
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• 2012

본 연구는 탄소 및 질소 안정동위원소비를 이용하여 하천에서 환경변화의 지표로 활용할 수 있는 부착조류의 먹이원으로서 기여도를 파악하고자 하였다. 연구지역인 탐진강은 지류를 통해 유입되는 외래기원물질의 영향으로 상류에서 하류로 갈수록 높은 영양염의 농도를 나타냈으며 이와 더불어 상위섭식자인 어류의 질소 안정동위원소비의 증가가 관찰되었다. 또한 탐진강에서 채집된 저서성대형무척추동물과 어류의 ${\delta}^{13}C$ 값이 상류에서 하류로 이동하면서 무거워지는 경향을 나타내었다. 이는 탐진강 하류 수역에서 무거운 ${\delta}^{13}C$ 값을 보였던 암석 부착조류가 먹이원으로서의 기여도가 높아진 결과로 판단된다.