Dissolved organic matter (DOM) is a key component in the biogeochemical cycling in freshwater ecosystem. However, it has been rarely explored, particularly complex river watershed dominated by natural and anthropogenic sources, such as various effluent facility and livestock. The current research developed a new analytical method for TOC/TN (Total Organic Carbon/Total Nitrogen) stable isotope ratio, and distinguish DOM source using stable isotope value (δ13C-DOC) and spectroscopic indices (fluorescence index [FI] and biological index [BIX]). The TOC/TN-IR/MS analytical system was optimized and precision and accuracy were secured using two international standards (IAEA-600 Caffein, IAEA-CH-6 Sucrose). As a result of controlling the instrumental conditions to enable TOC stable isotope analysis even in low-concentration environmental samples (<1 mgC L-1), the minimum detection limit was improved. The 12 potential DOM source were collected from watershed, which includes top-soils, groundwater, plant group (fallen leaves, riparian plants, suspended algae) and effluent group (pig and cow livestock, agricultural land, urban, industry facility, swine facility and wastewater treatment facilities). As a result of comparing characteristics between 12 sources using spectroscopic indices and δ13C-DOC values, it were divided into four groups according to their characteristics as a respective DOM sources. The current study established the TOC/TN stable isotope analyses system for the first time in Korea, and found that spectroscopic indices and δ13C-DOC are very useful tool to trace the origin of organic matter in the aquatic environments through library database.

Carbon is not only an essential element for life but also a key player in climate change. The radiocarbon (14C) analysis using accelerator mass spectrometry (AMS) is a powerful tool not only to understand the carbon cycle but also to track pollutants derived from fossil carbon, which have a distinct radiocarbon isotope ratio (Δ14C). Many studies have reported Δ14C of carbon compounds in streams, rivers, rain, snow, throughfall, fine particulate matter (PM2.5), and wastewater treatment plant effluents in South Korea, which are reviewed in this manuscript. In summary, (1) stream and river carbon in South Korea are largely derived from the chemical weathering of soils and rocks, and organic compounds in plants and soils, strongly influenced by precipitation, wastewater treatment effluents, agricultural land use, soil water, and groundwater. (2) Unprecedentedly high Δ14C of precipitation during winter has been reported, which can directly and indirectly influence stream and river carbon. Although we cannot exclude the possibility of local contamination sources of high Δ14C, the results suggest that stream dissolved organic carbon could be older than previously thought, warranting future studies. (3) The 14C analysis has also been applied to quantify the sources of forest throughfall and PM2.5, providing new insights. The 14C data on a variety of ecosystems will be valuable not only to track the pollutants derived from fossil carbon but also to improve our understanding of climate change and provide solutions.

We investigated physicochemical properties and isotopic compositions of organic matter (δ13CTOC and δ15NTN) in the old fish farming (OFF) site after the cessation of aquaculture farming. Based on this approach, our objective is to determine the organic matter origin and their relative contributions preserved at sediments of fish farming. Temporal and spatial distribution of particulate and sinking organic matter (OFF sites: 2.0 to 3.3 mg L-1 for particulate matter concentration, 18.8 to 246.6 g m-2 day-1 for sinking organic matter rate, control sites: 2.0 to 3.5 mg L-1 for particulate matter concentration, 25.5 to 129.4 g m-2 day-1 for sinking organic matter rate) between both sites showed significant difference along seasonal precipitations. In contrast to variations of δ13CTOC and δ15NTN values at water columns, these isotopic compositions (OFF sites: -21.5‰ to - 20.4‰ for δ13CTOC, 6.0‰ to 7.6‰ for δ15NTN, control sites: - 21.6‰ to - 21.0‰ for δ13CTOC, 6.6‰ to 8.0‰ for δ15NTN) investigated at sediments have distinctive isotopic patterns (p<0.05) for seawater-derived nitrogen sources, indicating the increased input of aquaculture-derived sources (e.g., fish fecal). With respect to past fish farming activities, representative sources (e.g., fish fecal and algae) between both sites showed significant difference (p<0.05), confirming predominant contribution (55.9±4.6%) of fish fecal within OFF sites. Thus, our results may determine specific controlling factor for sustainable use of fish farming sites by estimating the discriminative contributions of organic matter between both sites.

유통 당류(n=124)에서 C4슈가 혼입여부를 확인하기 위하여 탄소동위원소비율(δC), 당조성, 인공감미료를 분석하였다. 탄소동위원소비율 분석 결과, 유통벌꿀(n=23) 중 3 건(13.6%)에서 C4슈가가 혼입된 것으로 판정되었고 도시 영농으로 제조된 벌꿀(n=23)은 모두 식품공전의 기준에 적합하였다(-26.09– -22.99‰). 사양벌꿀(n=11)의 탄소동위원 소비율 범위는 -14.58에서 -11.52‰로 C4당의 특성을 보였다. 코코넛슈가(n=20)의 δC값은 -25.72에서 15.87‰로 3건에서 C4당류가 혼입된 것으로 판단되었다. 단백질침전 법으로 C4당의 함량을 확인한 결과, 모든 코코넛슈가에서 C4당이 최저 9.5%에서 최고 63.4% 검출되었다. 메이플시럽 (n=12) 중 1건이 AOAC의 메이플 시럽 기준에 부합되지 않았다. CAM 당류인 아가베시럽(n=12)은 -11.42에서 - 10.92‰ 범위로 C4당류와 범위가 겹쳐서 추가 연구가 필요하다. C4당인 사탕수수당(n=10)의 탄소동위원소비율은 -12.60에서 -11.40‰이었고, 옥수수물엿(n=5)은 -11.70에서 -10.93‰이었다. Fructose/glucose 비율 측정 결과, 일부 아가베시럽에서 혼입이 의심되었다(3.2-49.7). 모든 시료에서 인공감미료는 검출되지 않았다.

본 연구는 2019년 8월 한반도 주변해역(동해, 서해, 남해, 동중국해)에서 탄소 및 질소 안정동위원소 기법을 활용하여 하위영양 단계에서의 먹이망 구조를 파악하였다. 입자성 유기물(POM)의 δ13C 범위는 -26.18 ~ 20.61 ‰, δ15N 범위는 5.36 ~ 15.20 ‰의 넓은 범위를 보였다. POM과 각 생물별 개체군 사이의 δ13C 분별작용의 결과는 대부분 micro-POM을 섭식하는 것으로 확인하였으나 해역 간 차이를 보였 다. 각 생물별 영양단계는 chaetognaths (3.40±0.61)가 가장 높은 영양단계에 있음을 확인하였다. 동위원소 혼합모델을 적용한 결과에서 chaetognaths의 먹이원으로 copepods (13 ~ 48 %)와 euphausiids (20 ~ 51 %)가 가장 높은 기여도를 나타냈다. 본 연구결과 각 해역별 먹이원의 제한적 공급 및 다양성의 차이가 먹이망 구조 및 각 생물별 동위원소 비에 영향을 미친 것으로 판단된다.

Stable Isotope Analysis (SIA) of carbon and nitrogen is useful tool for the understanding functional roles of target organisms in biological interactions in the food web. Recently, mixing model based on SIA is frequently used to determine which of the potential food sources predominantly assimilated by consumers, however, application of model is often limited and difficult for non-expert users of software. In the present study, we suggest easy manual of R software and package SIAR with example data regarding selective feeding of crustaceans dominated freshwater zooplankton community. We collected SIA data from the experimental mesocosms set up at the littoral area of eutrophic Chodae Reservoir, and analyzed the dominant crustacean species main food sources among small sized particulate organic matters (POM, <50 μm), large sized POM (>50 μm), and attached POM using mixing model. From the results obtained by SIAR model, Daphnia galeata and Ostracoda mainly consumed small sized POM while Simocephalus vetulus consumed both small and large sized POM simultaneously. Copepods collected from the reservoir showed no preferences on various food items, but in the mesocosm tanks, main food sources for the copepods was attached POM rather than planktonic preys including rotifers. The results have suggested that their roles as grazers in food web of eutrophicated reservoirs are different, and S. vetulus is more efficient grazer on wide range of food items such as large colony of phytoplankton and cyanobacteria during water bloom period.

태백산 분지에 분포하는 탄산염 및 규질쇄설성 혼합 퇴적물로 구성된 세송층(late Middle Cambrian to Furongian)은 δ 13 C값이 1.14에서 2.81‰을 갖는 SPICE (Steptoean positive carbon excursion)를 15 m 두께의 층서구간 에서 보여준다. SPICE는 Fenghuangella laevis대, Prochuangia mansuyi대 그리고 Chuangia대로 구성된 삼엽충 생물대 에서 산출되며 이는 Paibian Stage의 하부에 해당된다. 세송층은 엽층리 이암, 단괴상 셰일, 엽층리 사암, 균질사암, 석 회역암, 석회암-셰일 쌍을 포함한 6개의 암상으로 구성된다. 세송층은 폭풍파도기저면 아래의 외대륙붕에서 퇴적된 것 으로 알려져 있다. 시기적으로 Paibian Stage에 속하는 SPICE는 세송층에서 고수위 퇴적계 다발, 대비 정합면과 해침 퇴적계 다발에서 발견된다. SPICE의 최대 안정 탄소 동위원소 값은 상대적인 해수면 하강에 의해 형성된 대비 정합면 과 일치한다. 세송층에서 SPICE의 산출은 SPICE가 화석의 산출이 결여된 지층의 전세계적 대비를 위해 사용될 수 있 는 도구임을 암시한다.

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.

This study analyzes the structure types of salmon oil to evaluate the purity of salmon oil products based on the 38 different types of imported salmon oil products distributed in the Republic of Korea. The major types of omega-3 foods in the salmon oil are ethyl ester (EE) and triglyceride (TG). If the salmon oil contained potential contaminants and was processed in order to remove it, EE type omega-3 fatty acids are found in concentration. This provides a good guide in assessing if products were made with EE type ingredients or re-esterified contaminated materials. The results of the FT-IR analysis showed significant difference in the C=O, C-O band positions in TG and EE. There were 19 TG type products and 19 EE type products. The analysis of carbon isotope ratio was performed on the types of TG and EE. There were different properties in the 19 TG type products. In one product, the carbon isotope ratio was －25.15 and the other 18 products showed －22.15～－23.96. The carbon isotope ratio of all 19 EE type products showed －21.91～－23.74. The results of the TLC analysis showed similar results with FR-IR. The re-esterified TG form was not detected in the TG type products, confirming that the TG type products contained natural salmon oil. This study aimed to provide the basic material in classifying the types of natural salmon oil and re-esterified salmon oil, by analyzing the pattern and proportion of FT-IR spectrum, carbon isotope ratio, and TLC.

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.

This paper analyzes phenolic compounds, carbon isotopes, and sugar components of whiskys based on the maturation period. For this, the paper considers a total of 40 whiskys(mainly imports) distributed in Korea. It is important to analyze the presence phenolic compounds(e.g., furfural, syringaldehyde, vanillin, syringic acid, and vanillic acid) because these are found only in whiskys ripened in oak. The results indicate that the total content of phenolic compounds increased with the increase in the storage period regardless of the type of whisky. In terms of vanillin/syringaldehyde(V/S), Scotch whiskys had 0.4～0.5; American whiskies, 0.30～0.34; and Canadian whiskies, 0.31～0.33. In terms of Scotch whiskys, Macallan had 0.25～0.34, making it unique among Scotch whiskys. In terms of the ratio of carbon isotopes, there were clear differences between malt Scotch whiskys, blended Scotch grain whiskys, American whiskys, and Canadian whiskys: －23.4～－24.3, －16.8～－21.0, －11.0～－11.5 and －9.5～13.9, respectively. In addition, malt Scotch whiskys contained 40～230 ㎎/ℓ of fructose; blended Scotch whiskys, 20～120 ㎎/ℓ; American whiskys, 50～70 ㎎/ℓ; and Canadian whiskys, 20～100 ㎎/ℓ, demonstrating that the fructose content of single-malt whiskys was twice the average fructose content. On the other hand, malt Scotch whiskys contained 30～170 ㎎/ℓ of glucose; blended Scotch whiskys, 20～120 ㎎/ℓ; American whiskys, 20～30 ㎎/ℓ; and Canadian whiskys, 10～110 ㎎/ℓ, demonstrating that the glucose content of single-malt whiskys exceeded the average glucose content. This study’s results can be used as a database of classification for whiskys based on the fermentation of raw ingredients and the period of maturation for distinguishing between different types of whiskys. In addition, the results can facilitate the verification of genuine whiskys by allowing for the identification of different types of whiskys based on the period of maturation.

연구지역의 지형은 해안과 인접한 소규모의 곡저평야에 속한다. 이 곡저평야는 낮은 구릉지 사이 개석된 곳에 충적물이 매적되어 형성되었다. 본 연구에서는 탄소안정동위원소비 분석과 토양유기탄소 분석을 이용하여 과거의 기후환경 복원을 시도하였다. I 시기(약 6,600±60 yr B.P.-5,350±60 yr B.P.)는 전반적으로 온난하고 습윤한 기후환경이었으나, 건습변화에 있어서는 약건조(또는 약습윤)→습윤의 미변화가 감지된다. II 시기(약 5,350±60 yr B.P.-2,200 yr B.P.)는 현재와 비슷한 온난습윤한 기후환경을 나타낸다. 4,720±60 yr B.P.와 4,210±50 yr B.P. 사이는 전체 퇴적층 중 가장 습윤했던 것으로 파악된다. 4,210±50 yr B.P. 이후에는 점차 습윤에서 약습윤(또는 약건조)환경으로 이행하는 과정이 나타난다. III 시기(약 2,200 yr B.P.-210±60 yr B.P.)는 앞선 두 시기와 확연히 구분되며, 약습윤(또는 약건조)의 기후환경을 나타낸다.

To understand the composition, quantity, and quality of Suspended Particulate Organic Matter (SPOM) in the Gangneung Namdae Stream, Korea, we examined spatiotemporal variations in water temperature, salinity, chlorophlly a (Chl a), Particulate Organic Carbon (POC) and nitrogen (PON), and carbon stable isotope (δ13C) of SPOM at six stations in June (pre-monsoon), July (monsoon), and September (post-monsoon) 2017. With increasing precipitation, the average POC and C/N values increased significantly in July than in June. In September, the values decreased with decreasing precipitation. The δ13C values showed irregular spatiotemporal fluctuations among the stations and periods, thereby suggesting a greater contribution of autochthonous organic matter to the pool of SPOM than that of allochthonous organic matter derived from upstream. In addition, the large and irregular changes in POC, C/N ratio, C:Chl a, and δ13C compared to that of PON were observed for all periods among the stations, indicating a serial discontinuity of the stream. Our results suggest that the Gangneung Namdae Stream is significantly influenced by the increase in freshwater discharge caused by heavy rainfalls during the summer monsoon and post-monsoon periods.

밀과 보리에 있어서 종자크기와 질소영양이 수분리용효율과 탄소동위원소차별에 미치는 영 향을 조사하여 탄소동위원소차별, 수분이용효율, 질소영양간의 상호작용를 구명하고저 종자크기가 영과당 각각 44mg과 22mg인 춘파형 밀과 보리 한 품종을 직경이 15.3cm인 폿트에서 2본씩 재식, m2 당 질소 10g과 32g 비율로 시용하여 수분이용효율에 관련된 형질과 탄소동위원소차별을 조사하였다. 두 종자크기와 두 질소 시비량을 평균한 건물중은 절간신장기에는 보리가 밀보다 105% 컸던 반면 개화기에는 보리보다 출수가 3일 늦은 밀이 보리보다 16% 많았다. 절간신장기과 개화기에 있어서 보리에 비하여 밀에서 건물중에 미치는 대립종자의 영향이 컸었다. 다질소구가 소질소구에 비하여 개화기에 있어서 밀과 보리의 건물중이 각각 40%와 31% 높았다. 절간신장기와 개화기에 있어서 수분이용효율은 보리가 밀보다 각각 35%와 20% 많았고, 지상부의 탄소동위원소차별은 밀보다 보리가 생육기와 식물체 부위에 따라 2.0~3.6% 적었다. 종자크기가 수분이용효율에 미치는 영향은 뚜렷한 경향이 없었고 탄소동위원소차별에도 유의한 영향을 주지 않았다. 절간신장기에 있어서 수분이용효율은 질소영양에 의하여 영향을 받지 않았으나 개화기에 있어서는 소질소구에 비하여 다질소구에서 밀과 보리가 각각 2%와 7% 컸었다. 두 맥종과 두 종자크기를 평균한 탄소동위원소차별은 생육시기에 관계없이 다질소구에서 소질소구보다 약 2.5% 낮았다. 탄소동위원소차별은 절간신장기에는 수분이용효율과 유의한 상관관계가 없었으나 개화기에 있어서는 부의 상관이 있었다.리고 질소시용량이 적을수록 높은 경향이었으며 아밀로스함량은 재배유형과 비종간에는 큰 차가 없었으나, 시비량간에 있어서는 질소시용량과 비례하여 증감하는 경향을 보였다. 5. 쌀의 N, K함량은 완효성 비료가 속효성 비료보다 높고 질소시용률이 많을수록 높았으나, Mg함량은 질소시용량이 많을수록 높았으며 기계이앙에서는 속효성 비료가, 그리고 건답직파에서는 완효성 비료가 높게 함유하였고, Na함량은 완효성 비료의 시용에서 보다 높게 함유하였다. 또한 Mg/K비을은 속효성 비료가 완효성 비료보다 높았고 기계 이앙보다는 건답직파에서 높게 나타났다. 그러나 N/K비율은 완효성 비료가 높았다. 6. 쌀의 외관상 미질은 완효성 비료보다는 속효성 비료 시용에서 그리고 질소시용량이 적을수록 우수하였으나, 밥맛 검정은 재배유형간에는 기계이앙이 건답직파보다 우수하였고, 비종간에는 속효성 비료보다는 완효성 비료에서, 그리고 질소의 감비보다는 100%시용구에서 보다 우수한 경향을 보였다. 따른 분얼체계와 동신엽, 동신분얼의 수량성은 표준구와 50%증비구는 0, 1, 2, 11, 3, 21, 12, 22, 4, C의 순위였으나 100%증비구에서는 주간보다 1차분얼의 1이 무겁고 3보다 11이 무거웠다.섭취하였고, 탄수화물은 농촌지역 여고생이 대도시 지역 여고생에 비하여 유의적으로 많이 섭취하였다. 지역별 여고생의 에너지섭취 비율은 탄수화물 : 단백질 : 지방의 섭취 비율이 대도시 60.75% : 16.4% 22.9%이며, 중소도시가 62.7% : 15.7% : 21.5%,농촌이66.8% : 14. l% : 19.1%이었다. 영양지식의 정확도나 인지도는 영양소 섭취와