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해수 중 용존 암모늄 분석방법 비교: 분광광도법과 형광법
손푸르나,박준성,노태근 한국해양학회 2020 바다 Vol.25 No.4
Berthlot's reaction spectrophotometric method is generally used for the analysis of dissolved ammonium in seawater, but in recent years, a fluorescence method using an orthophthaldialdehyde-sulfite (OPA) fluorescent reagent is actively used internationally. In this study, we investigated the effects of the detection limit between the analysis methods, the reagent refractive index inherent in the spectrophotometric method, and the use of different calibration curves to understand the cause of the difference in dissolved ammonium concentration (about 0.31 μM) observed in the seawater samples and a nutrient reference material between two institutions (KIOST (spectrophotometric method, one-order linear regression gradient only), Australia CSIRO (fluorescence method, quadratic formula)) conducted onboard the Australian R/V Investigator in 2017. The method detection limit (0.063 μM) and the reagent refractive index background value (0.054 μM) of the spectrophotometric method measured in this study could explain the difference in dissolved ammonium concentration values of the two institutes about 20% and 17%, respectively. However, when the concentration of the calibration curve of the spectrophotometric method was calculated using the same quadratic as the fluorescence method or the slope and intercept of linear regression, the difference in the dissolved ammonium concentration between the two institutions was reduced to less than the detection limit of the spectrophotometric method. Therefore, the difference in the concentration of dissolved ammonium between the two institutions, found in the nutrient reference materials and the seawater field sample during the international onboard nutrient inter-comparison experiment, may be attributed to be the effect of the different calibration curves used in the two methods rather than the effect of the difference in two analytical methods. When comparing the dissolved ammonium data from seawater samples in the future, it is recommended to pay attention to the information on the baseline, number of standard solutions, and calibration curve used in the analysis. 해수 중 용존 암모늄 분석에는 Berthlot's 반응의 분광광도법이 일반적으로 사용되었으나, 최근에는 OPA (orthophthaldialdehydesulfite) 형광시약을 이용한 형광법이 국제적으로 활발하게 사용되고 있다. 본 연구에서는 2017년도 호주연구선 Investigator에서 수행된 국제 영양염 선상 상호비교 실험에서 두 기관(KIOST(분광광도법, 1차 선형 회귀식 기울기만 사용), 호주CSIRO(형광법, 2차비선형 회귀식 사용))간의 영양염 표준물질과 현장 해수시료의 용존 암모늄 농도값 차이(약 0.31 μM)의 원인을 이해하기 위해 분석방법 간 검출한계, 분광광도법에 내재된 시약 굴절률, 검량선식 등에 의한 영향을 고찰하였다. 본 연구에서 측정된 분광광도법의방법검출한계(0.063 μM)와 시약 굴절률 바탕값(0.054 μM)은 두 기관의 용존 암모늄 농도값 차이를 각각 20%, 17% 정도 설명할수 있었다. 그러나 분광광도법의 검량선을 형광법과 동일한 2차식 또는 선형회기식의 기울기와 절편으로 농도를 계산할 경우, 두기관 간의 용존 암모늄 농도값 차이는 현장에서 측정된 분광광도법의 방법검출한계 이하로 줄었다. 따라서 국제 영양염 선상 상호비교 실험에서 영양염 표준물질과 해수 현장시료에서 나타난 두 기관 간의 용존 암모늄 농도값 차이는 분광광도법과 형광법의 분석방법 차이에 의한 영향보다는 두 방법에 사용된 상이한 검량선식 영향인 것으로 판단된다. 향후 해수시료의 용존 암모늄 자료를비교할 때 분석방법의 차이보다는 분석에 사용된 기저선, 표준용액열 개수, 검량선식 등에 대한 정보에 유의할 것을 권장한다.
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관할해역 해양정보 공동활용 시스템(JOISS) 용존영양염 자료의 품질관리
노태근,최상화,이지윤,권소연,강동진,송태윤,손푸르나 한국해양학회 2022 바다 Vol.27 No.4
해수 중 용존영양염은 지구온난화의 주요 원인인 대기 중 이산화탄소 조절에 관여하는 해양의 역할을 이해하기 위한 핵심변수이다. 우리나라에서는 한반도 주변 해역의 해양환경 변화를 지속적으로 감시하기 위해 국가기관의 정기적인 관측과 다양한 연구과제 수행을 통해 용존영양염 자료가 수집되고 있다. 이들 자료의 활용도를 높이기 위해 각 기관들의 자료를 통합하는 관할 해역 해양정보 공동활용시스템(Jurisdictional Ocean Information Sharing System, JOISS)이 구축되었다. 본 연구에서는 JOISS 용존영양염 자료에 대해 한반도 주변해역의 용존영양염 지역 농도 범위와 용존영양염과 다른 해양학적인 특성 및 용존영양염 성분들간의 상호관계를 이용한 일차 품질관리를 수행 하였다. 지역 농도 범위와 일차품질관리를 통합한 품질관리 표식을 제공함으로써 자료의 신뢰도를 향상하여 JOISS 용존영양염 자료의 활용도 증가에 기여하고자 하였다. 또한 JOISS 용존영양염 자료의 국제적인 상호비교성 향상에 필수적인 이차품질관리 방법을 제안하였다.
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