• 멤브레인
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• 제34권2호
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• pp.114-123
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• 2024

수소 동위 원소는 중성자 수에 따라 경수소, 중수소, 삼중수소로 분류될 수 있으며, 각 원소는 특정 분야에서 사용되고 있다. 구체적으로, 중수소는 전자 산업, 원자력에너지 산업, 분석기술 산업, 의약품 산업, 그리고 통신 산업에서 관심을 받고 있다. 냉각 증류, 열 주기 흡수 공정, Girdler sulfide 공정, 그리고 수전해와 같은 기존의 방법들은 각각의 장단점을 가지고 있지만, 공통적으로 막대한 에너지를 필요로 하는 공정에 기반한다는 문제점을 가지고 있다. 높은 에너지 효율을 보이는 기술을 기반으로 분리하는 공정의 개발이 요구되는 실정이다. 이런 맥락에서 막을 사용한 수소 동위 원소 분리 기술이 에너지 소비를 줄이는 유망한 해결책 중 하나라 볼 수 있다. 이 총설에서는 분리막을 활용한 수소 동위원소 분리에 관한 선행 연구와 그들의 작동 원리를 소개하고자 한다. 특히 최근 제시되고 있는, 그래핀 기반 전기적 펌핑을 통한 수소 동위원소 분리기술에 대하여 다루고자 한다. 분리막을 활용한 수소 동위원소 분리에 대한 기술은 이제 개념이 제안되기 시작한 단계이며, 많은 부분에서 해결해야 할 난제가 있다. 그러나 이를 달성할 경우 경제적인 효과가 상당할 것으로 판단된다. 이를 위한 향후 연구 방향에 대해서 논하고자 한다.

• 한국패류학회지
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• 제30권1호
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• pp.1-8
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• 2014

우리나라의 패총에 대한 이해를 위해서는 패총을 주로 구성하는 굴에 대한 연구가 중요하다. 그러나 굴은 패각이 약하고 부서지기 쉬운 특성으로 인해 완형의 패각 시료를 입수하는 것이 어렵기 때문에 산소동위원소 분석 및 고고학적 연구에 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 굴 채집 및 패총 유적 점유 계절성 연구를 위한 시론으로서, 패각 본체가 부서져도 비교적 단단한 조직을 갖고 있어 양호한 상태로 잘 보존되는 굴의 경첩 부위를 이용한 산소동위원소 분석을 시도하였다. 분석을 위한 시료는 당진 가곡리의 신석기시대 패총에서 출토된 굴을 이용하였다. 분석 결과 가곡리 굴 시료의 산소동위원소 값은 - 2.02- -6.05‰의 범위 안에서 주기성을 보이며 계절적 수온 변화 주기를 나타내었다. 탄소동위원소 값도 산소동위원소 값의 증감과 유사한 변화주기를 보이고 있어 산소동위원소와 더불어 서식환경의 계절적인 영향을 잘 반영하였다. 이러한 동위원소 분석을 바탕으로 가곡리 굴 시료는 최고 수온기를 지나 수온이 하강하는 시점 즉 가을철에 채집된 것으로 판단되며 이를 바탕으로 가곡리 패총은 가을철에 이용된 것으로 추정할 수 있다. 패총의 전반적인 점유계절에 관하여는 좀 더 많은 시료가 분석된다면 보다 상세히 알 수 있을 것이다. 따라서 굴의 경첩 부위를 이용한 산소동위원소 분석법은 고고학적인 계절성 연구에 적용 가능하고, 향후 고고학적인 문제의 해결에 기여할 것으로 기대된다. 또한 경첩은 크기가 작아 분석 비용을 절감할 수 있어 경제적이다. 경첩의 작은 크기로 인한 시료 채취상의 문제는 미세채취기 (micromill) 를 이용한 고해상 (high-resolution) 의 동위원소 분석 방법을 이용하면 극복될 것으로 생각된다.

• 생태와환경
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• 제46권2호
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• pp.175-184
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• 2013

본 연구는 영산강하구역 입자물질 유입원의 시 공간적인 변화를 추정해 보고자 몽탄대교에서 영산강 하구둑에 이르는 영산강하구역 세 정점에서 연 6회에 걸쳐 수 층 부유 물질의 탄소 및 질소 안정동위원소 비를 비교하였다. 모든 정점에서 8월에 강우를 통한 외부기원 유기물의 유입이 증가하였으며, 이 때 암모니아성 질소 및 규산염의 유입 역시 함께 증가하였다. 탄소 안정동위원소 비 측정 결과 11월과 8월에 정점 별 유기물의 기원이 크게 차이 났으며, 안정동위원소 비 값을 이용하여 주요 유입원 추정이 가능하였다. 11월에 모든 정점에서 질소 안정동위원소 비가 무거운 값을 보였고, 인산염의 농도가 가장 높게 나타났는데 이는 축산폐수 및 농경지를 통한 유입이 영향을 준 것으로 판단된다. 또한 다른 정점에 비해 영산강 하구둑에서 모든 조사 기간 동안 비교적 높은 질소 안정동위원소 비를 보였으며, 이를 통해 축산폐수 및 농경지를 통한 유기물 유입이 다른 정점에 비해 높을 것으로 추정된다. 본 연구 결과를 통해 안정동위원소 비 분석은 입자성유기물의 기원을 추정하는데 유용한 방법임을 확인할 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제49권2호
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• pp.89-95
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• 2016

산화 환원 환경에 민감하게 분별되는 몰리브덴(Mo) 안정동위원소는 지구화학적 과정을 유추할 수 있는 지시자로 사용될 수 있다. 최근 분석기기의 발달로 Mo 동위원소를 활용한 지질물질 연구가 많이 보고되고 있지만, 국내에서는 Mo 동위원소에 관한 연구가 없었다. 이번 연구에서는 컬럼관(BioRad PolyPrep(R) column, 10 ml)과 음이온 교환수지(BioRad Resin AG(R) 1-X8, 200-400 mesh)를 이용한 두 번에 걸친 컬럼 작업을 통해 Mo을 분리 및 회수하였다. 이 분리법을 이용하여 고체(BHVO-2, SDO-1, PACS-2) 및 액체(IAPSO) 표준시료의 Mo 동위원소 분석을 다검출기 유도결합 플라즈마 질량분석기(Multi-collector Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer; MC-ICP-MS)로 측정한 결과, 측정된 표준물질의 Mo 동위원소 분석값은 참값과 오차 범위 내에서 잘 일치하였다.

• 한국농공학회지
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• 제43권4호
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• pp.120-128
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• 2001

Pollution sources and their environmental contributions were investigated to select the best management practices for the effective control of water quality. The nitrogen isotope mass ratio was determined to estimate the nitrate sources and their contribution. Sampling sites were chosen by calculating effluent loads at each watershed. Two liters each of the surface water samples were collected from four sites at Bokha river and two sites and Gwanri river. They were sequentially prepared through distillation method and analyzed using an isotope ratio mass spectrometer(IsoPrime EA). As revealed by the experimental values obtained the mass ratio values ($\delta$$^{5}$ N) of watersheds with a large amount of nonpoint sources were less than +5 an indication that the samples were influenced by chemical fertilizers. However watersheds with large amount of point sources were influenced not only by chemical fertilizers but also by animal and municipal wastes. The mass ratio values of samples generally decreased during rainy days. But during dry days the mass ratio values well-reflected the nitrate sources and the condition of watersheds. Through this study the nitrogen isotope mass ratio has been found to be useful for estimating nitrate sources and their contribution to the rural watersheds.

• Mass Spectrometry Letters
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• 제1권1호
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• pp.17-20
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• 2010

As background significantly affects measurement accuracy and a detection limit in determination of the trace amounts of uranium, it is necessary to minimize the impurities in the filaments used for thermal ionization mass spectrometry (TIMS). We have varied the degassing condition such as the heating currents and duration times to reduce the backgrounds from the filaments prepared with zone-refined rhenium tape. The most efficient degassing condition of the heating current and the duration time was determined as 3.5 A and 60 min, respectively. The TIMS measurement combined with the isotope dilution mass spectrometry (IDMS) technique showed that the uranium backgrounds were determined to be in a few fg level from blank rhenium filaments. The background minimized filaments were utilized to measure the uranium isotope ratios of a U030 (NIST) standard sample. The excellent agreement of the measurement with the certified isotope ratios showed that the degassing procedure optimized in this study efficiently reduced the impurity signals of uranium from blank rhenium filaments to a negligible level.

• Mass Spectrometry Letters
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• 제8권3호
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• pp.65-68
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• 2017

Thiamethoxam is one of the main suspect in honeybee colony collapse disorder (CCD). Due to this reason, thiamethoxam including imidacloprid and clothianidin has been banned for two years in some Europe countries. The CCD phenomenon has also been reported in Korea. Regarding this issue and needs, a new project has started to develop the method for the quatitation of thiamethoxam using isotope dilution mass spectrometry (IDMS). In the process of optimization for the IDMS method with thiamethoxam and $thiamethoxam-d_3$, we observed that the fragment peaks did not correspond to the fragmentation pathway as published elsewhere. Here, we proposed a candidate fragmentation pathway. To validate the proposed fragmentation pathway, another isotope analogue, $thiamethoxam-d_4$, was introduced and the MS/MS spectra of both isotope analogues were compared. In addition, the MS/MS/MS spectra of thiamethoxam were inspected for more evidence of the candidate pathway. Those spectra indicated that the proposed fragmentation pathway could be used to assign the fragment peaks of thiamethoxam.

• Mass Spectrometry Letters
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• 제13권4호
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• pp.139-145
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• 2022

Protein glycosylation is a common post-translational modification by non-template-based biosynthesis. In fungal biotechnology, which has great applications in pharmaceuticals and industries, the importance of research on fungal glycoproteins and glycans is accelerating. In particular, the importance of quantitative analysis of fungal glycans is emerging in research on the production of filamentous fungal proteins by genetic modification. Reliable mass spectrometry-based techniques for quantitative glycomics have evolved into chemical, enzymatic, and metabolic stable isotope labeling methods. In this study, we intend to expand quantitative glycomics by metabolic isotope labeling of glycans in Aspergillus niger, a filamentous fungus model, by the MILPIG method. We demonstrate that incubation of filamentous fungi in a culture medium with carbon-13 labeled glucose (1-¹³C₁) efficiently incorporates carbon-13 into N-linked glycans. In addition, for quantitative validation of this method, light and heavy glycans are mixed 1:1 to show the performance of quantitative analysis of various N-linked glycans simultaneously. We have successfully quantified fungal glycans by MILPIG and expect it to be widely applicable to glycan expression levels under various biological conditions in fungi.

• 대한지리학회지
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• 제43권4호
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• pp.477-494
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• 2008

호수나 습지 퇴적물을 대상으로 동위원소분석을 실시하여 얻은 결과들은, 다양한 해석들을 통해 고기후를 복원하는데 일조할 수 있다. 호소퇴적물의 경우 보통 유기 무기 탄산염 등을 추출하여 산소 탄소 동위원소 분석을 실시하게 된다. 산소동위원소 분석은 과거의 기온과 습도 변화를 정량적 정성적으로 복원하는데 이용되며, 탄소동위원소 분석결과는 호수의 주위환경 변화나 인간의 영향 등을 파악하는데 유용하다. 그리고 고산습지의 피트 층에 존재하는 반부패상태의 물이끼는 탄소동위원소분석의 좋은 시료이며 기온, 대기 중 이산화탄소압 등 고기후 정보를 제공해준다. 해안의 염습지나 염하구 등의 습지지역에서는 육상기원의 유기물과 해상기원의 유기물이 서로 탄소동위원소비율값에서 차이를 보인다는 점을 이용하여 해수면 상승에 관한 연구를 할 수 있다. 또한 탄소동위원소비율이 상이한 C4 식물과 C3 식물이 염도에 따라 분포가 변한다는 점을 이용하여 몬순과 관련된 연구를 할 수도 있다. 우리나라의 경우 아직까지 동위원소분석방법을 이용한 고환경 연구들이 활성화되어있지 않은 상태이며, 이는 연구방법에 대한 관심 부족과 국내에서는 적절한 시료 채취에 어려움이 존재한다는 점에 기인한다. 제주도의 하논, 무제치늪이나 용늪 같은 고산습지, 그리고 해안의 염습지 등에서 얻은 퇴적코어들에 동위원소 분석을 시행하면, 우리나라 고환경 연구에 도움이 되는 흥미로운 결과가 산출될 수 있을 것으로 사료된다.

• 암석학회지
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• 제2권1호
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• pp.19-31
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• 1993

Oxygen isotope compositions of whole rock and/or mineral separates (quartz and feldspar) have been determined for the granitic and related rocks from the Wolf River Batholith, Wisconsin. Hydrothermal alteration resulting in the decrease of ${\Delta}_{Q-F}$/ values was obaserved locally throughout the batholith. Feldspars of different colors (pink, gray and red) were separated whenever feasible and analyzed. Most red feldspars (An$_{10-30}$/) show the highest and constant ${\delta}^18O$/ values (9.3~10.0 permil) suggesting nearly complete isotope exchange with hydrothermal fluid. Based on ${\delta}^18O$/ values and the alteration temperatures (260~$350^{\circ}C$) estimated from fluid inclusion study, ${\delta}^18O$/ of fluid is calculated to be $5.0{\pm}1.4$ permil. Phanerozoic sedimentary formation water in Wisconsin is most likely the source of the fluid.