본 연구에서는 금강의 먹이망 연구를 위한 기초작업으로 금강 하류에서 출현한 어류만을 대상으로 어류상, 담수역과 해수역에 출현하는 어류의 안정동위원소 차이, 담수어류의 섭식길드에 대한 분석을 실시하였다. 금강 하류지역을 대상으로 2011년 연구를 진행하였으며, 하구둑 기준 상류 20 km, 하류 10 km 구간에서 채집된 어류를 분석에 사용하였다. 섭식길드의 분석은 담수어류만을 대상으로 시행하였으며, 문헌연구를 통해 보고된 섭식길드의 적절성 여부를 판별분석을 통해 확인하였다. 연구결과 하구둑 상류와 하구둑 하류의 어류상은 완전한 차이가 있는 것으로 확인되었으며, 일부 회유성 어종 (웅어, 가숭어)들만 양측에서 모두 출현하는 것으로 나타났다. 안정동위원소 분석에서도 하구둑을 기준으로 상류와 하류에 서식하는 종들의 수치가 완전히 다르게 나타났다. 하구둑 하류에서 채집된 개체들의 경우 기수 및 해양 기원의 먹이를 선호하고 담수종의 경우 담수 기원의 먹이를 선호하기 때문으로 판단된다. 일부 회유성 종의경우 담수에서는 해수 신호가 해수에서는 담수신호가 감지되었는데 이는 생태적 특성에 의한 것으로 사료된다. 판별분석 결과 섭식길드는 문헌과 약간 차이가 나타나는 것으로 확인되었는데 이는 개체 발생 단계에 의한 결과일 것으로 판단되며, 관련된 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다. 특히 안정동위원소의 경우 지역, 시기, 발생단계에 따라 동일 종이라 할지라도 차이가 존재하기 때문에 이러한 부분을 항상 고려하여야 하며, 가능하다면 지역별로 개체를 분석하여 섭식길드를 제시하는것이 지역의 어류와 관련된 연구에 있어서 효율적일 것으로 판단된다.

본 연구에서는 동해안에서 10개의 석호들을 대상으로 어류군집의 조성의 차이를 파악하였고, 갈대 줄기의 탄소와 질소안정동위원소분석을 통하여 각 석호생태계의 유역환경을 예측하였다. 석호들 사이에서 어류의 조성(특히, 회유성 어류) 및 섭식기능군은 지형학적인 특성에 따라 분포의 차이를 보였다. 10곳의 석호들에서 갈대 줄기 δ13C과 δ15N값 각각 -28.40±0.11‰에서 -26.87±0.25‰과 -1.09±1.45‰에서 12.08±0.53‰의 범위를 보였다. 이들 석호에서의 갈대의 줄기 δ15N 값의 차이는 토지 이용에 따른 인위적인 오염원의 차이와 석호의 지형학적인 특성 등과 관련이 있음을 보였다. 이 연구는 어류의 서식지 확보, 석호생태계에서의 생물다양성의 보전과 유역의 오염원에 대한 관리를 위한 유용한 정보를 제공할 수 있다.

본 연구에서는 동해안에서 10개의 석호들을 대상으로 어류군집의 조성의 차이를 파악하였고, 갈대 줄기의 탄 소와 질소안정동위원소분석을 통하여 각 석호생태계의 유역환경을 예측하였다. 석호들 사이에서 어류의 조성 (특히, 회유성 어류) 및 섭식기능군은 지형학적인 특성에 따라 분포의 차이를 보였다. 10곳의 석호들에서 갈대 줄기 δ13C과 δ15N값 각각 -28.40±0.11‰에서 -26.87 ±0.25‰과 -1.09±1.45‰에서 12.08±0.53‰의 범위 를 보였다. 이들 석호에서의 갈대의 줄기 δ15N 값의 차 이는 토지 이용에 따른 인위적인 오염원의 차이와 석호 의 지형학적인 특성 등과 관련이 있음을 보였다. 이 연 구는 어류의 서식지 확보, 석호생태계에서의 생물다양성 의 보전과 유역의 오염원에 대한 관리를 위한 유용한 정보를 제공할 수 있다.

본 연구는 안정동위원소 분석방법을 적용하여, 호소내 식물플랑크톤 성장에 영향을 미치는 외부 오염원의 기원을 추정함으로써, 효율적인 수질 관리 및 수생태계 기능해석을 제공하기 위하여 연구하였다. POC, PN, Chl. a, 탄소 안정동위원소비 및 질소 안정동위원소비의 자료로 유추해 보았을 때, 팔당댐, 남한강, 북한강 지역에 비해서 경안천 지역에서 계절에 따른 유기물의 기원 변동이 뚜렷하게 관찰되고 있다. 유입량 및 강우량이 많은 시기인 7, 8월경에 입자성 유기물의 기원이 자생기원 유기물보다는 외부기원 유기물이 높은 영향을 미치는 것으로 여겨진다. 한강 유역에서 입자성 유기물의 탄소 및 질소 안정동위원소비를 이용한 유기물 기원 연구는 적용가능 할 것으로 여겨지며, 추후 유역 오염원의 대표값(end member)의 지속적인 조사를 통하여 자료구축이 이루어져야 할 것이다.

안정동위원소 분석기법(SIA)은 생태학 및 환경학적 측면에서 유기물의 기원 추적 및 생지화학적인 문제를 해결함에 있어서 유용하기 때문에 그 사용이 꾸준히 증가되고 있다. C, N, S, H, O 등의 원소는 모두 하나 이상의 동위원소를 가지고 있으며, 동위원소 조성비는 질량분석기를 이용하여 매우 정밀하게 측정할 수 있다. 이러한 동위원소 조성비는 물리적, 화학적, 생물학적 반응을 통한 분별작용으로 인하여 예측 가능한 방식으로 변경된다. 더 나아가 안정동위원소 기법은 생태와 환경 학문에서 유기물의 기원을 밝히고, 생태계내 먹이망 구조를 밝히고, 영양염 등의 질산염 순환을 이해하고, 동물의 이동경로를 밝히고, 오염원을 추적하는 등 매우 강력한 도구로서 사용할 수 있다. 그러므로 생태학 및 환경학 분야에서 안정동위원소의 활용이 매우 유용하다.

본 연구는 영산강하구역 입자물질 유입원의 시∙공간 적인 변화를 추정해 보고자 몽탄대교에서 영산강 하구둑 에 이르는 영산강하구역 세 정점에서 연 6회에 걸쳐 수 층 부유 물질의 탄소 및 질소 안정동위원소 비를 비교하 였다. 모든 정점에서 8월에 강우를 통한 외부기원 유기물 의 유입이 증가하였으며, 이 때 암모니아성 질소 및 규산 염의 유입 역시 함께 증가하였다. 탄소 안정동위원소 비 측정 결과 11월과 8월에 정점 별 유기물의 기원이 크게 차이 났으며, 안정동위원소 비 값을 이용하여 주요 유입 원 추정이 가능하였다. 11월에 모든 정점에서 질소 안정 동위원소 비가 무거운 값을 보였고, 인산염의 농도가 가 장 높게 나타났는데 이는 축산폐수 및 농경지를 통한 유 입이 영향을 준 것으로 판단된다. 또한 다른 정점에 비해 영산강 하구둑에서 모든 조사 기간 동안 비교적 높은 질 소 안정동위원소 비를 보였으며, 이를 통해 축산폐수 및 농경지를 통한 유기물 유입이 다른 정점에 비해 높을 것 으로 추정된다. 본 연구 결과를 통해 안정동위원소 비 분 석은 입자성유기물의 기원을 추정하는데 유용한 방법임 을 확인할 수 있었다.

본 연구는 탄소 및 질소 안정동위원소비를 이용하여 하천에서 환경변화의 지표로 활용할 수 있는 부착조류의 먹이원으로서 기여도를 파악하고자 하였다. 연구지역인 탐진강은 지류를 통해 유입되는 외래기원물질의 영향으 로 상류에서 하류로 갈수록 높은 영양염의 농도를 나타 냈으며 이와 더불어 상위섭식자인 어류의 질소 안정동위 원소비의 증가가 관찰되었다. 또한 탐진강에서 채집된 저 서성대형무척추동물과 어류의 δ13C 값이 상류에서 하류 로 이동하면서 무거워지는 경향을 나타내었다. 이는 탐진 강 하류 수역에서 무거운 δ13C 값을 보였던 암석 부착조 류가 먹이원으로서의 기여도가 높아진 결과로 판단된다.

The Steptoean Positive Carbon Isotope Excursion (SPICE) is found in the Machari Formation which was interpreted to have been deposited on the middle to outer carbonate ramp environment. The Machari Formation is the Middle to Late Cambrian in age and distributed in the Yeongweol area, Gangweon Province, Korea. The SPICE event in the Machari Formation begins with the first appearance datum of trilobite Glyptagnostus reticulatus and ends with the first appearance of datum of trilobite Irvingella. The SPICE is found in approximately 120 m thick sequence and δ13C values in the SPICE interval range from 0.6 to 4.4‰. The SPICE in the Machari Formation is interpreted to be caused by burial of organic matter in the sea floor and subsequent increase of 13C isotope of the Late Cambrian ocean. The SPICE interval in the Machari Formation corresponds to the highstand to transgressive systems tracts.

Background : The natural stable isotope ratio of common bio-elements like carbon (C), nitrogen (N), oxygen (O), or sulfur (S) varies with diverse isotope fractionation processes in nature. Therefore, measuring the variation of these stable isotope ratios in ginseng roots can be a feasible tool to discriminate the geographical origins of ginseng in Korea. Methods and Results : The 3-year-old six Korean ginseng cultivars were cultivated at the five regions in Korea, and then used for measuring the stable isotope ratios of C, N, O, and S by isotope ratio mass spectrometry (IRMS). The mean C, N, O, and S stable isotope ratio values in the ginseng roots significantly differed according to the cultivation regions (p < 0.05). However, these isotope ratios in ginseng roots had relatively weak discriminative power against to the ginseng cultivars at each cultivation region. The interaction of the cultivation region and ginseng cultivar type also significantly affected to the C, N, O, and S stable isotope ratio in ginseng roots (p < 0.0001). The two-dimensional plots associated with the N stable isotope ratio can effectively separate the ginseng roots in Jinan compared to those in the other regions. The partial least squares-discriminant analysis showed more significant separation between ginseng geographical origins compared to the principal component analysis. Conclusion : Our findings improve our understanding of how the isotope composition of ginseng roots varies with respect to cultivation regions and cultivars, and suggest that the analysis of the stable isotope ratios combined with chemometrics can be used as a feasible tool to discriminate geographical origin of ginseng in Korea.

To investigate the possibility of discrimination between organic and non-organic rice using stable isotope nitrogen of natural abundance, organic rice of 17 samples and non-organic rice of 13 samples grown at adjoining organic rice field were collected in 2008. Rice was grinded into brown rice, milled rice and hull, and samples were analysed for nitrogen and δ¹⁵N at NICEM. Authors also made inquiries about N source for both farmers who conduct organic- and non-organic rice cultivation. In order to know whether the δ¹⁵N can be used in discrimination between organic and non-organic rice, discriminant analysis were made with SPSS and logistic method. 1. Organic farmers used manure, rice bran, used mushroom culture, fermented fertilizer (company products), and oil cake, but non-organic farmers applied compound fertilizer. Rice straws were remained in organic rice field while moved out in non-organic field. 2. There were difference in δ¹⁵N among organic rice and its byproduct(7.760‰ in hull, 6.720‰ in rice), but significant difference was not found between them. And the trend was same between province. Non-organic rice showed similar results. 3. Significant difference of δ¹⁵N were found between organic rice and non-organic rice (p＜0.01) and between hull of organic rice and that of non-organic rice hull (p＜0.05). δ¹⁵N seemed to be useful criteria for discrimination of organic and non-organic rice. 4. When applied discrimination analysis of SPSS and logistic, there were significant difference between organic rice, non-organic rice and its byproducts except brown rice and hull in SPSS method. Hull can be used as the most useful component for unknown sample prediction with 83.3% probability.

경북 영덕의 유금광상은 경상분지 북동부 백악기 화강암체 내에 배태되어 있으며, 함금 열수석영맥은 모암인 영해 화강섬록암 내에 N19˚~38˚W 주향의 단층대를 따라 충진되었다. 열수 유체의 유입은 크게 세 시기로 나누어 볼 수 있는데, 첫 번째 시기는 광화되지 않은 소량의 석영맥이 생성되었고, 두 번째 시기에는 다량의 금속원소와 이에 수반된 금을 함유한 유체가 유입되었으며, 세 번째 시기에는 다량의 황화광물이 침전되었다. 금 광화작용을 수반한 열수 유체는 황철석, 황동석, 방연석, 섬아연석, 그리고 유비철석 등의 다양한 황화광물들을 침전시켰으며, 에렉트럼 내 Au의 함량은 최대 92 wt%까지 매우 높은 편이다. 초기 금 광화작용 시기의 유체의 온도와 압력은 각각 220~250℃와 730~1800 bar의 범위를 보이며, 이때 산소분압은 10-27~10-31.7 atm에 이른다. 반면, 광화 후기에서의 유체의 온도와 압력은 각각 250~350℃와 206~472 bar의 범위를 보이며, 산소분압은 10-26.3~10-28.6 atm에 해당하고, 황화광물과 H2S의 δ34S 값은 각각 0.2~4.2˚/˚˚의 범위와 1.0~3.7˚/˚˚범위를 보여준다. 유금광상에서 산출되는 에렉트럼은 0.15~1.10 범위의 Ag/Au 원자비를 보인다. 주광화작용이 진행되는 동안 비교적 높은 온도 조건과 4.5~5.5 의 pH 범위에서 광화유체 내에서 Au(HS)2-의 안정성을 감소되고, 상대적으로 AuCl2- 의 안정성은 증가되었다. 압력조건을 고려 할 때 광화유체는 350℃ 이상의 온도에 이르렀으며 용액 중 AuCl2-가 중요한 운반 수단이었을 것으로 생각된다. 광화작용이 진행되면서, 온도와 log fo2의 감소가 일어남에 따라 AuCl2-의 용해도는 낮아지고 황화물들의 침전이 일어나며 이와 함께 에렉트럼도 침전하였을 것으로 생각된다.