• 자원환경지질
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• 제55권6호
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• pp.671-687
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• 2022

우리나라 서·남해 연안 지대는 해안으로부터 10 km 범위 내 관정의 약 47%가 해수의 영향을 받은 것으로 보고되었고, 지하수의 염분화 원인이 해수 침투 때문일 것이라 해석되어 왔다. 서천지역의 길산천은 금강하구둑이 건설·운영되어 매립 농지로 이용되기 전까지는 감조하천으로서 유역 내에는 해수에 의한 퇴적물이 생성되고 그 내부에는 염분 공극수가 존재했을 것으로 추정된다. 길산천 소유역 내 지하수는 EC 값이 111~21,000 µS/cm 범위로서 매우 높은 염분 지하수가 존재하며, 수질 유형은 Ca(or Na)-HCO₃, Ca(or Na)-HCO₃(Cl), Na-Cl(HCO₃), Na-Cl 등 다양하게 나타나고 있다. 이러한 수질의 다양성은 강수 및 지표수로부터 유입 생성되는 담수 지하수 수질과 해수 수질의 혼합 현상 때문에 기인되는 것으로 판단된다. 금번 연구에서는 이러한 수질 다양성 및 염분 지하수의 존재가 현재 진행 중인 해수 침투 때문인지 아니면 조간대 퇴적물 내 고(古)염분 공극수가 씻겨나가는 과정에서 잔존하기 때문인지를 논의하였다. 이를 위해, 연구지역 내 강수, 지표수, 해수, 지하수에 대하여 수질 특성을 비교하고, 삼중수소 함량, 산소/수소 안정동위원소 조성, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 비 등을 비교·검토하였다. 산소/수소 안정동위원소 조성으로 볼 때, EC 값이 큰 염분 지하수들의 물 성분은 담수 지하수와 지표수 물이 혼합된 물로 구성되어 있으며, 삼중수소 함량에 의해 추정되는 연령이 젊은 지하수들은 NO₃ 함량이 높은 지표 영향을 많이 받은 것들로 나타나, 연구지역의 지하수 수질 진화 과정에는 담수 지하수 및 지표수가 지속적으로 영향을 미치고 있는 것으로 나타났다. 또한, 담수 지하수/지표수와 해수를 2개의 단성분으로 가정하고 Cl 함량 변화에 따른 Na/Cl ratio와 나트륨흡착도(SAR)의 변화 패턴을 고려하면, 연구지역 지하수들은 해수 침투가 아니라 고염분 지하수의 씻김 현상을 겪고 있는 것으로 해석되었다.

• 광물과 암석
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• 제36권4호
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• pp.355-363
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• 2023

지구물질에 존재하는 안정 동위원소의 평형상태에서의 분화(equilibrium isotope fractionation of stable isotope)는 물질의 진동 특성(vibrational properties)에 기인하며, 지구물질이 지구시스템 내에서 겪는 다양한 지질학적 과정들을 정량적으로 이해하는 데 도움을 준다. 본 연구에서는 H₂O 분자의 clumped 동위원소의 특성을 양자화학계산을 이용하여 규명하였다. 특히, 산소 동위원소(¹⁶O, ¹⁷O, ¹⁸O)와 수소 동위원소(수소, 중수소, 삼중수소)의 조합으로 구성된 H₂O 분자에 대한 산소와 수소 동위원소간의 clumping 세기를 정량적으로 계산하고, 온도 변화에 따른 clumping 세기 변화 패턴을 분석하였다. 최적화된 분자구조의 평형 결합길이(bond length)와 결합각(bond angle)은 분자의 질량수와 무관하며, 각각 0.9631-0.9633 Å과 104.59-104.62°로 일정하였다. H₂O 분자의 3개의 진동 모드의 진동수는 동위원소 질량수가 증가함에 따라 감소하였으며, 산소보다 수소 동위원소의 변화에 더 큰 영향을 받는다. 진동수를 바탕으로 계산된 동위원소 치환반응의 평형상수 또한 수소 동위원소 질량수에 따라 더 큰 변화 양상을 보인다. 무거운 동위원소 조합의 clumping 반응의 평형상수는 로그값에서 강한 선형 상관관계를 지시한다. 세 동위원소 조합의 상대적인 clumping 강도는 HD¹⁸O에 대하여 각각 1.86배(HT¹⁸O), 1.16배(HT¹⁷O), 0.703배(HD¹⁷O)로 나타났다. Clumping의 세기인 Δ₂₁ 값은 온도의 증가에 따라 감소하며 이차 상관관계를 보인다. 이는 Δ₂₁이 온도 환경 지시자로서 이용될 가능성이 있음을 지시한다. 본 계산 결과는 ¹⁷O와 삼중수소를 포함한 clumped 동위원소 분배의 경향을 최초로 정립한 연구이다. 향후, 자연계에서 산소-수소 동위원소 조성의 기원을 보다 정량적으로 이해하기 위하여 비조화적(anharmonicity) 진동이 고려된 동위원소 분배계수의 계산 또한 필요하다. 상기한 연구 결과는 H₂O 분자의 다양한 지표환경에서의 clumped 동위원소의 측정과 이를 기반으로 한 지질환경 변화 기작을 설명하는 데 사용될 것으로 기대한다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권4호
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• pp.35-53
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• 2007

영천지역 지하수의 지구화학적 특성 연구를 수행하였다. 연구지역의 지하수는 Ca-$HCO_3$형에서부터 Ca-$SO_4$형까지의 영역에 해당하고 일부 시료는 Na-$HCO_3$형에 해당한다. 이들의 지화학적 특성은 주로 시추공이 위치한 지역의 기반암에 의해 영향받았다. 국지적으로 퇴적암내의 황산염광물 및 황화광물과의 반응에 의하여 지하수내의 $SO_4$ 함량이 높은 지하수가 산출되며, Ca이온은 퇴적암내의 탄산염광물에서 유래되었다. Na-$HCO_3$형을 보이는 지하수는 초기에는 주로 방해석과의 반응에 의해 지하수내에 Ca 함량이 증가되었고, 방해석에 대해서 포화상태에 도달한 이후에는 주로 사장석과의 반응에 의해 지하수내 Na의 함량이 조절된 것으로 판단된다. 이와 같은 해석은 이들 지하수들의 낮은 삼중수소 함량으로 뒷받침된다. 수소 및 산소동위원소 분석결과에 의하면 연구지역 지하수는 모두 강수에서 기원하였으며 유형별로 명확히 구별되지 않는다. BH-1, BH-9, BH-12 지하수 수질은 화학적 및 동위원소적으로 심부지하수의 특성을 보여주며, 이들 시추공을 제외한 모든 시추공들에서 시료채취심도에 따른 지화학적 및 동위원소 변화를 명확히 보여주지 않기 때문에 연구지역 전반에 걸쳐 천부지하수와 심부지하수의 혼합양상을 지시한다. 수질분석결과는 연구지역 전반에 걸쳐 농업활동에 의한 지하수 오염이 상당히 진행되고 있음을 알 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제9권4호
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• pp.225-240
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• 1976

This study deals with the flow of bed rock ground water of Banyaweol Formation, which is presently cleared up as a laminar flow. The result obtained may be summarized as the following. 1) The Banyaweol Formation consists mainly of thin-bedded, green to blackish green shale, mudstone, and marl. The marl and mudstone alternatively occur with shale. The marl and mudstone form a aquifer of Banyaweol Formation. In this study, a group of aquifer is in convenience named as a aquifer zone. The aquifer occurs in lenticular form. The aquifer seems to be a type of artesian aquifer because it is covered with aquicludes, but it actually forms a unconfined aquifer because its piezometric surface stays under the lower aquiclude. The lowering of piezometric level is formed because of leakage of the ground water to the lower aquifer undersaturated. 2) The coefficient of permeability of Banyaweol Formation's ground water body (K) is derived by using Dupuit's equation as the following ${\log}K=\frac{CK^2-dK+f}{aK-b}\;\(M=1.365(2H-s)s\\M={\log}1.956s{\sqrt{H}}r\)$ here, $$a=\sum_{1}M_iG_i$$ $$b={\frac{1}{2}log{\sum_{i}}Q_i{^2}$$ $$c=2{\sum_{i}}M_i{^2}$$ $$d=loge{\sum_{i}}M_{i}Q_{i}+2{{\sum_{i}}N_{i}Q_{i}$$ $$f=loge{\sum_{i}}Q_i{^2}N_i$$ If the measured values substituted for the above equation, the coefficient of permeability of the aquifer is 4.1m/day. The coefficient of storge of the aquifer is $2.8{\times}10^{-4}$ if the measured values substituted for Theis's equation. Using the above constants, the filtration velocity of the aquifer is $2.1{\times}1O^{-1}m/day$and the daily flow quantity of the ground water is $847.38m^{3}/day$. 3) In order to understand the time necessary for a circulation of ground water body, the contents of tritum contained in the ground water are measured as 2.3 T.U. at the Korea Atomic Energy Research Institute. Before 1952, the average concentration of tritium per year in groundwater was reported as 10T. u., taking it as the standard, the groundwater of the present study 26.25 years old. Therofore, the groundwater of the Banyaweol Formation is judged as an relatively old groundwater. It is characteristic that the ground water of Banyawol Formation is laminar flow as well as unconfined aquifer and ground water flow of relatively long time. 4) The nature, means of flow, and circulation of Banyaweol Formation's ground water body make it possible set up this ground water body as a ground water system.

• 지질공학
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• 제13권1호
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• pp.83-105
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• 2003

지하수의 인공함양특성을 해석하기 위한 기초조사로서 낙동강변의 충적층내에 부존하는 자연수의 지구화학적 특성을 연구하였다. 전체적으로 시추공 및 지표수에 대한 현장측정자료는 시기별로 큰 차이를 보이지 않는다. 연구지역의 자연수는 Ca-$HCO_3$형에서부터 $Ca-SO_4$형에 속하며 특히 미량원소로서 Mn의 함량이 매우 높게 나타나고 있다. 다중패커시스템 (Multi-packer system)에 의해 채취된 시료에 대해 심도에 따른 변화를 살펴보면 Na, Ca, Mg, $HCO_3$의 함량이 심도가 깊어질수록 증가하고 있고, Cl과 $SO_4$의 경우는 맨 하부구간인 18m에서 채취된 시료들이 시료채취시기와 관계없이 매우 낮은 값을 보인다. 미량원소의 경우 문제가 되는 Mn은 시료채취 시기와 관계없이 중간 구간인 13.5m 구간에서 특히 많은 함량을 보이고 있다. 연구지역내 물시료들에 대한 산소와 수소 동위원소 및 삼중수소 함량 분석결과는 다중패커설치공 및 일반 관측공과 지표수들간에 서로 중첩되어 구분이 어렵다. 황동위원소 분석결과는 지하수내 황의 기원이 퇴적암을 구성하는 황산염광물의 용해에 의한 것으로 판단된다. 스트론튬 동위원소비는 양수정 및 그 인접공의 시료들과 강변에서 인접한 공의 시료들간에 차이는 있으나 명확하지는 않다. 질소동위원소 분석결과를 살펴보면 전반적으로 화학비료로나 토양내의 유기물로부터 유래한 것으로 해석할 수 있다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제2권2호
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• pp.147-154
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• 1998

It was attempted to clarify the participation of $K^+-channels$ in the post-receptor mechanisms of the muscarinic and $A_1-adenosine$ receptor- mediated control of acetylcholine (ACh) release in the present study. Slices from the rat hippocampus were equilibrated with $[^3H]$choline and the release of the labelled products was evoked by electrical stimulation (3 Hz, 5 V/cm, 2 ms, rectangular pulses), and the influence of various agents on the evoked tritium-outflow was investigated. Oxotremorine (Oxo, $0.1{\sim}10\;{\mu}M$), a muscarinic agonist, and $N^6-cyclopentyladenosine$ (CPA, $1{\sim}30\;{\mu}M$), a specific $A_1-adenosine$ agonist, decreased the ACh release in a dose-dependent manner, without affecting the basal rate of release. 4-aminopyridine (4AP), a specific A-type $K^+-channel$ blocker ($1{\sim}100\;{\mu}M$), increased the evoked ACh release in a dose-related fashion, and the basal rate of release is increased by 3 and $100\;{\mu}M$. Tetraethylammonium (TEA), a non-specific $K^+-channel$ blocker ($0.1{\sim}10\;{\mu}M$), increased the evoked ACh release in a dose-dependent manner without affecting the basal release. The effects of Oxo and CPA were not affected by $3\;{\mu}M$ 4AP co-treatment, but 10 mM TEA significantly inhibited the effects of Oxo and CPA. 4AP ($10\;{\mu}M$)- and TEA (10 mM)-induced increments of evoked ACh release were completely abolished in Ca^{2+}-free$ medium, but these were recoverd in low Ca^{2+}$ medium. And the effects of $K^+-channel$ blockers in low Ca^{2+}$ medium were inhibited by $Mg^{2+}$ (4 mM) and abolished by $0.3\;{\mu}M$ tetrodotoxin (TTX). These results suggest that the changes in TEA-sensitive potassium channel permeability and the consequent limitation of Ca^{2+}$ influx are partly involved in the presynaptic modulation of the evoked ACh-release by muscarinic and $A_1-adenosine$ receptors of the rat hippocampus.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권4호
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• pp.405-413
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• 2015

최근 미국에서는 가동기간이 오래된 원전 매설배관에서 부식 및 침식에 의해 삼중수소 누설로 지하수가 오염되는 사례가 급증하고 있다. 따라서, 현재 원전 안전등급 매설배관으로 사용되고 있는 금속재료의 배관을 대신해서 부식 및 침식 등의 열화 손상에 대한 저항성이 우수한 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 배관을 ASME Code Class 3 안전계통 배관으로 사용하기 위한 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 발전소 가동 중 매설배관에 가해질 수 있는 하중과 온도 범위를 바탕으로 HDPE 배관 융착부에 대한 인장 시험과 저속균열성장 (SCG) 시험을 수행하였다. 시험 결과로 얻은 SCG 시험편의 파단면을 분석하여 HDPE 재료의 파손 기구를 파악하였다. 이를 바탕으로 3D 유한요소 해석을 이용하여 균열이 있는 HDPE 재료가 버틸 수 있는 한계하중에 대한 검증을 수행하였다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제2권1호
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• pp.31-39
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• 1998

As it has been reported that the depolarization induced acetylcholine (ACh) release is modulated by activation of presynaptic $A_1$ adenosine heteroreceptor and various lines of evidence suggest the $A_2$ adenosine receptor is present in the hippocampus. The present study was undertaken to delineate the role of adenosine receptors on the hippocampal ACh release. Slices from the rat hippocampus were equilibrated with $[^3H]choline$ and then the release amount of the labelled product, $[^3H]ACh$, which was evoked by electrical stimulation (rectangular pulses, 3 Hz, 2 ms, 24 mA, $5\;V/cm^{-1}$, 2 min), was measured, and the influence of various adenosine receptor-related agents on the evoked tritium outflow was investigated. And also, the drug-receptor binding assay was performed in order to confirm the presence of $A_1$ and $A_2$ adenosine receptors in the rat hippocampus. N-ethylcarboxamidoadenosine (NECA), a potent adenosine receptor agonist with nearly equal affinity at $A_1$ and $A_2$ adenosine receptors, in concentrations ranging from $1{\sim}30\;{\mu}M$, decreased the electrically-evoked $[^3H]ACh$ release in a concentration-dependent manner without affecting the basal rate of release. And the effect of NECA was significantly inhibited by 8-cyclopentyl-1,3-dipropylxanthine (DPCPX, 2 ${\mu}M$), a selective $A_1$ adenosine receptor antagonist, but was not influenced by 3,7-dimethyl-1-propargylxanthine (DMPX, 5 ${\mu}M$), a specific $A_2$ adenosine receptor antagonist. $N^6-cyclopentyladenosine$ (CPA), a selective $A_1$ adenosine receptor agonist, in doses ranging from 0.1 to 10 ${\mu}M$, reduced evoked $[^3H]ACh$ release in a dose-dependent manner without the change of the basal release. And the effect of CPA was significantly inhibited by 2 ${\mu}M$ DPCPX treatment. 2-P-(2-carboxyethyl)-phenethylamino-5'-N-ethylcarboxamidoadenosine hydrochloride (CGS-21680C), a potent $A_2$ adenosine receptor agonist, in concentrations ranging from 0.1 to 10 ${\mu}M$, did not alter the evoked ACh release. In the drug-receptor binding assay, the binding of $[^3H]2-chloro-N^6-cyclopentyladenosine$ ($[^3H]$CCPA) to the $A_1$ adenosine receptor of rat hippocampal membranes was inhibited by CPA ($K_i$ = 1.22 nM), NECA ($K_i=10.17 nM$) and DPCPX ($K_i=161.86 nM$), but not by CGS-21680C ($K_i=2,380 nM$) and DMPX ($K_i=22,367 nM$). However, the specific binding of $[^3H]CGS-21680C$ to the $A_2$ adenosine receptor was not observed. These results suggest that the $A_1$ adenosine heteroreceptor play an important role in evoked ACh release, but the presence of $A_2$ adenosine receptor is not confirmed in this study.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제36권4호
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• pp.189-198
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• 2006

Purpose: To investigate the in vitro response of MC3T3-E1 osteoblastic cells to X-ray in the presence and absence of 2 deoxy-D-glucose (2-DG) and quercetin (QCT). Materials and Methods: The MC3T3-E1 cells were cultured in an ${\alpha}-MEM$ supplemented with 5 mM 2-DG or $10{\mu}M$ QCT and then the cells were incubated for 12 h prior to irradiation with 2, 4, 6, and 8Gy using a linear accelerator (Mevaprimus, Germany) delivered at a rate of 1.5 Gy/min. At various times after the irradiation, the cells were processed for the analyses of proliferation, viability, cytotoxicity, and mineralization. Results: Exposure of the cells to X-ray inhibited the tritium incorporation, 3-(4, 5-dimethylthiazol-2yl-)-2, 5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT)-reducing activity, and alkaline phosphatase (ALP) activity, and caused cytotoxicity and apoptosis in a dose-dependent manner of the X-ray. This effect was further apparent on day 3 and 7 after the irradiation. RA+2-DG showed the decrease of DNA content, cell viability, and increase of cytotoxicity rather than RA. ALP activity increased on day 7 and subsequently its activity dropped to a lower level. 2-DG suppressed the calcium concentration, but visual difference of number of calcified nodules between RA and RA+2-DG was not noticed. RA+QCT showed the increase of DNA content, cell viability, but decrease of cytotoxicity and subG1 stage cells in the cell cycle, and increased calcified nodules in von Kossa staining rather than the RA. ALP activity showed significant increases on day 7 and subsequently its activity dropped to a lower level. Conclusion: The results showed that the 2-DG acted as a radiosensitizing agent and QCT acted as a radiosensitizing agent respectively in the irradiated MC3T3-E1 osteoblast-like cells.

• 자원환경지질
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• 제34권1호
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• pp.71-88
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• 2001

경상지역에서 산출되는 탄산약수 중 신촌약수에 대하여 지화학적 및 동위원소 연구를 수행하였다. 신촌 탄산약수는 높은 $CO_2$분압 ($10^{-0.35}$ ~$10^{0.29}$ atm) 및 높은 총용존이온함량 (835~3,144 mg/L)을 가진 전형적인 탄산수 특성을 보이며 지화학적으로는 Ca (Na)-HCO$_3$형으로 분류된다. 지화학 및 환경동위원소 분석결과는 탄산수내 이산화탄소가 심부기원임을 지시한다. 따라서 심부기원의 $CO_2$에 의해 생성된 탄산수가 다양한 물-암석 반응을 거치면서 주로 심부의 화강암과 반응에 의해 현재의 탄산수로 진화된 것으로 판단된다. 주된 물-암석 반응은 사장석과의 반응이며 방해석의 침전이 수반되면서 Ca의 용존량이 조절되어 Na의 함량이 높아진 것으로 보인다. 이처럼 탄산수의 지화학적 특성은 주로 심부의 화강암과 반응에 의한 특징을 보여주지만 높은 K 및 $SO_4$함량으로 미루어 탄산수가 지표로 상승하는 과정에서 주변모암인 퇴적암과의 반응에 의해서도 일부 영향받은 것으로 추정된다. 또한 탄산수 내 $NO_3$함량 및 삼중 수소함량은 일반 천부지하수의 혼입가능성을 지사하고 있다. 신촌지역 자연수들의 산소 및 수소 동위원소 조성은 전체적으로 지구순환수선과 평행하게 도시되어 순환수 기원으로 추정할 수 있으며, 일부 $CO_2$분압이 높은 탄산수 시료는 동위원소적으로 더 가벼운 $CO_2$가스와 동위원소적으로 재평형을 이루었음을 보여주기도 한다. 탄산수의 탄소 동위원소 조성은 전체적으로 심부기원 $CO_2$의 영역에 해당되며, 심부기원 $CO_2$영역내에서 동위원소적으로 무거운 영역에 속하는 특징을 보인다.