The carbon-containing molecule can be used as an NMR probe to explore the acidic and structural features of various catalytic materials. Thereinto, although mesityl oxide (MO) has been extensively employed to determine the acidity of solution and ionic liquid systems, could it be utilized to characterize the acidic properties of solid acid catalysts? In this work, on the basis of a series of isolated Brønsted and Lewis acid models with varied acid strengths, the adsorption configurations and corresponding 13C chemical shifts of adsorbed MO molecules have been comprehensively studied by means of a theoretical investigation approach. Among them, both the 13C chemical shift difference between β and α carbon atoms (Δδ), and the 13C chemical shift of β carbon atoms (δ13Cβ) in adsorbed MO molecules were explicitly demonstrated to be closely related to the intrinsic acid strength of Brønsted acid sites. These correlations could be utilized to quantitatively scale the Brønsted acid strength of solid acid catalysts. Besides, a moderate relationship was theoretically derived for the relevant 13C NMR parameters and intrinsic Lewis acid strength.

팔당호 수변지역 내 부유조류와 부착조류의 일차생산력은 부착조류의 일차생산력이 더 높게 나타났다. 따라서 수변 지역이나 하천에서는 부착조류에 의한 유기물 생성이 주요한 수생태계 에너지 공급원이 될 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 국내에서 처음으로 지표색소의 생산속도 분석결과가 제시되었는데 향후 일차생산력을 측정하는 데 있어서 조류의 총 일차생산력으로 국한된 측정 방법을 좀 더 세분화 하여 특정 조류의 기여도 및 개별 생산력을 판단하는 데 유용하게 사용될 것으로 사료된다.

효과적인 물환경관리계획을 수립하기 위해서는 다양한 기원의 유기물이 난분해성 유기물 농도 증가에 영향을 줄 수 있는지 여부를 파악하는 것이 중요하다. 특히 상당량의 광합성 산물은 식물플랑크톤에 의해 매일 생성되고 있지만, 이들이 수계 내 난분해성 유기물에 기여하는지에 대한 정보는 부족하다. 본 연구에서는 13C 및 15N 추적자 첨가 실험을 통해 조류기원 유기물이 생분해 (60일, 암배양) 및 산화제 (과망간산칼륨) 처리 후 분해되지 않고 잔존하는지 여부를 확인하였다. 생분해 실험 결과 광합성을 통해 생성된 총 유기탄소 (TO13C), 입자성 유기탄소 (PO13C), 입자성 질소 (P15N)는 각각 26%, 20%, 17%가 비 생분해성 유기물로 잔존하였다. 또한 상당량의 PO13C가 과망간산칼륨에 의해 산화되지 않고 잔존하였다 (초기: 12%, 60일 암배양 후: 38%). 이는 미생물에 의해 사용된 후 남아있는 조류 기원 유기물이 난분해성 유기물에 기여할 수 있음을 의미 한다. 또한 미생물에 의해 변형된 조류기원 유기물의 양은 COD 산화율 및 유기물 지표 간 격차에 영향을 줄 것으로 사료된다.

The nitrogen isotope value in both ammonium and nitrate ion were determined at 9 stations during both June and August 2016, in order to understand the origin of DIN at the Han river. δ15N-NO3 and δ15N-NH4 values in 8 stations (CP, SB, MHC, P4, SJ, SBC, P2, SC) were no significant variation. However δ15N-NO3 and δ15N-NH4 values in KK (Kyeongan stream) showed significant different in comparison with 8 stations, with an apparent increase of nitrogen isotope values. These results indicate that antropogenic nitrogen source influence on KK station. Also the δ13C and δ15N isotope ratio of phytoplankton (Diatom and Cyanobacteria) in KK (Kyeongan stream) showed heavier values, compared to other study stations. These results indicate that nitrogen isotope value in phytoplankton effects by different nitrogen source in study sites. These results suggest that the analysis of stable isotope ratios is a simple but useful tool for the identification of dissolved inorganic nitrogen origin in aquatic environments.

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.

This study estimates the classification criteria which distinguishes the types of omega-3 health functional foods, fish oils and fish oil usages through 13C-NMR spectra and fatty acids contents analysis. The major fatty acids of omega-3, eicosapentaenoic acid (EPA, C20:5) and docosahexaenoic acid (DHA, C22:6) are being analyzed. 10 ethyl ester (EE) forms and 10 triglyceride (TG) forms are the most common types of fish oils for 20 omega-3 products. Gas chromatography (GC) analysis generally shows the matching EPA and DHA contents of the products listed on the notation. But EE form contents of EPA and DHA are higher and are more varied than the TG form. Most of the samples of EPA/DHA ratio show different content ratios of indicated on the products when comparing with standards. The 13C-NMR analysis of EPA and DHA on sn-1,3 and sn-2 carbonyl peak position with fish oil triglycerides display whether the reconstituted triglycerides (rTG) are being confirmed or not. As a result of the 9 TG form, the 10 TG products showed similar values: EPA sn-1, 3; 13.46~15.66, sn-2; 3.00~4.52, DHA sn-1, 3; 2.43~4.40, sn-2; 3.84~6.36. But one product showed lower contents (EPA: sn-1, 3; 5.88, sn-2; 2.86, DHA sn-1, 3; 2.29, sn-2; 5.95) of EPA, thus it can be considered a different type of oil and only matched six products according to the label. This study is intended to provide basic materials which identify the status for the types and quality of omega-3 fish oil products according to fatty acids profiles and the 13C-NMR spectrum confirmed the location specificity of EPA and DHA.

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.

탄소 및 질소동화의 상관성을 규명하기 위해 13C(pulse chase)와 15 N(continuous)을 labeling 한 후 6시간 동안 탄소 및 질소대사물로 동화된 동위원소를 분석하여 엽신, 엽병 및 뿌리조직 사이의 대사적 교감에 있어 탄소 및 질소 동화산물의 역할을 살펴보았다 13CO2로 75분간 labeling 한 후(0h), 광합성에 의해 고정된 13C는 엽신에서 당의 형태로 주로 동화되었다.(중략)

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.