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HPLC-RTS (high performance liquid chromatography-retention time shift)를 이용한 암모늄 이온의 안정동위원소 측정방법의 개선
안순모,이지영,An, Soonmo,Lee, Jiyoung,Gardner, Wayne S. 한국해양학회 2013 바다 Vol.18 No.1
생태계 질소 순환 연구에서 동위원소 추적자를 이용한 실험은 그 유용성에도 불구하고, 무기 질소의 안정동위원소 측정이 어려워 자료의 생산이 활발하지 못한 형편이다. Gardner et al. (1996)은 HPLC (high performance liquid chromatography)를 이용하여 비교적 간편하고 정밀하게 암모늄의 동위원소 비를 측정하는 방법을 개발해 질소순환 연구에 활발하게 활용하였다. 그러나 일반적이지 않은 syringe 펌프가 필요해 다른 실험실에 이 시스템이 도입되지는 못하였다. 본 연구에서는 최신 HPLC 펌프 기술을 활용하여 Dr. Gardner 그룹 이후 최초로 암모늄 동위원소비 측정 시스템을 구축하였다. 표준시료 측정 결과 RTS (retention time shift)는 안정동위원소 비와 좋은 상관관계를 보였다. 이 시스템은 측정 자료를 디지털 형태로 변환하는 장치까지 갖추어 컴퓨터 프로그램을 이용한 다양한 자료처리가 가능하다. 특히 Matlab$^{(R)}$ 이용하여 retention time 계산에 peak 면적을 이용함으로써 측정의 정확성을 높이고, 직선성을 향상할 수 있었다. 영산강 하구 해수를 가지고 실시한 $^{15}N$-암모늄 첨가 실험에서 $^{15}N/^{14}N$ 비율 변화를 HPLC-RTS법을 통해 측정하였으며, 식물성 플랑크톤에 의한 암모늄 섭취와 재광물화 과정을 각각 독립적으로 측정하는 것이 가능했다. Despite the usefulness of nitrogen isotope tracer experiments in nitrogen cycling studies, there are not such many measurement data mainly due to the difficulties in analytical methods. Although Gardner et al. (1996) developed a relatively simple and accurate method that can measure ammonium isotope using HPLC and used it widely in various N dynamics studies, the technique was not adopted to other laboratories. An HPLC-RTS system using updated HPLC pumps that can perform the same measurements as that of Gardner et al. (1996) was built. The result of standard sample showed linear increase of RTS with the $^{15}N$ proportions. Centroid retention times calculated with Matlab$^{(R)}$ program enhanced the linearity of the response. In a sea water incubation experiment spiked with $^{15}NH_4{^+}$, the uptake and regeneration of ammonium could be separately estimated using the temporal change of $^{15}N/^{14}N$.
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조병철,최중기,이동섭,안순모,현정호,Cho, B.C.,Choi, J.K.,Lee, T.S.,An, S.,Hyun, J.H. 한국해양학회 2005 바다 Vol.10 No.1
갯벌은 육상기원 유기물을 변환하거나 제거하는 정화능력을 갖고 있다고 여겨져 왔으며, 이러한 정화능이 갯벌을 보전해야 하는 매우 중요한 하나의 근거가 되어왔다. 그러나, 정화능의 정량화에 필수적인 갯벌에서의 유기물 생산과 분해에 관련된 저서 미세 생물에 대한 종합적인 생지화학적 연구는 그 필요성에도 불구하고 국내에서 전무한 상태이었다. 본 연구의 주 목적은 갯벌에서 물질의 순환을 주도하는 다양한 미세 생물에 의한 생지화학적 과정과 속도를 이해하며, 갯벌 미세생물이 갯벌의 유기물 및 영양염을 제거하는 과정에서 기여하는 정도를 추정하고자 함에 있었다. 연구지역으로는 비교적 자연 상태를 잘 보존하고 있는 강화도 갯벌과 유기물 오염이 심하게 진행되고 있는 인천 북항 갯벌을 선정하여, 두 환경의 생지화학적 과정들의 특성을 비교하고자 하였다. 본 연구진은 두 지역의 갯벌에서 박테리아의 유기물 분해에 관련된 주요 변수인 박테리아의 생산력 및 개체수, 효소 활동도, 탈질산화 속도 및 황산염 환원 속도, 그리고 유기물 생산과 관련된 일차생산력, 일차생산자의 생물량 및 군집구조를 측정하였다. 동시에 공극수 내 영양염의 수직 분포로부터 탈질산화 속도를 추정하고, 산소 미세전극을 이용한 일차생산 및 호흡율의 측정, 원생동물의 분포 및 섭식율 등 광범위한 조사를 3년에 걸쳐 실시하여, 각 과정의 주요 특징과 상호 작용들에 대하여 분석하였다. 이들 연구의 일부 결과들을 이번 호에 모아서 싣는다(나와 이, 2005; 목 등, 2005; 안, 2005; 양 등, 2005; 유와 최, 2005; 황과 조, 2005).변수로 동거가족이 2명인 경우를 기준으로 동거가족이 없거나 한명인 경우, 생활수준이 낮을수록 증상 경험이 많았다(p<0.05). 여자의 8가지 부위 중 어느 한군데라도 근골격계 증상을 경험한 유무는 신체비만지수, 주관적 건강상태, 주농사 유형에 따라 차이가 있었다. 즉, 신체비만지수가 높은 군에서, 주관적 건강상태가 나쁠수록, 주농사가 과수원이나 벼농사인 경우에 근골격계 증상 경험률이 높았다(p<0.05). 여자의 어느 한군데라도 근골격계 증상을 경험한 유무를 종속변수로 한 다중 로지스틱 회귀분석 결과, 신체비만지수가 높을수록, 주관적 건강상태가 허약 할수록 증상 경험이 많았고, 주농사가 축산인 경우가 벼농사인 경우보다 증상 경험이 적었다(p<0.05). 남자에 있어서, 근골격계 증상 경험자의 1년 중 증상 발생시기는 8군데 모두에서 농번기가 가장 높았고, 주 치료방법은 투약, 병의원 물리치료, 한방치료 등이었으며, 미치료율은 목부위를 제외하고는 30%가 넘어 높았는데, 엉덩이가 60.0%로 가장 높았다. 여자에 있어서 근골격계 증상 발생시기 역시 농번기가 가장 높았으며, 주 치료방법은 병의원 물리치료, 투약, 한방치료 등 이었다. 이상의 결과 대다수의 농민들이 근골격계 증상을 경험하고 있었으므로 근골격계 증상 경험 실태와 관련요인에 대한 체계적인 연구가 지속적으로 이루어져야 하겠다.-functional team)를 운영함으로써 동시적 엔지니어링(CE) 및 제품 및 공정 디자인의 개발이 제품 개발의 속도를 가속화하고 디자인 품질을 높이며 시장 성공을 보증할 수 있도록 해야 한다.임과 채팅은 긍정적인 Tidal flats have been regarded to carry out transformation and removal of land-derived organic matter, and this purifying capability of organic matter by tidal flats is one of very important reasons for their conservation. However, integral biogeochemical studies on production and decomposition of organic matter by benthic microbes in tidal flats have been absent in Korea, although the information is indispensable to quantification of the purifying capability. Our major goals in this multidisciplinary research were to understand major biogeochemical processes and rates mediated by diverse groups of microbes dominating material cycles in the tidal flats, and to assess the contribution of benthic microbes to removal of organic matter and nutrients in the tidal flats. Our study sites were Ganghwa and Incheon north-port tidal flats that had been regarded as naturally well reserved and organically polluted, respectively. Our research group measured over 3 years primary production, biomass and community structure of primary producers, abundance and production of bacteria, enzyme activities, distribution of protozoa and protozoan grazing rates, rates of denitrification and sulfate reduction, early sediment diagenesis, primary production and respiration based on oxygen microelectrode. We analyzed major features of each biogeochemical process and their interactions. The results are compiled in the following articles in this special issue: An (2005), Hwang and Cho (2005), Mok et at. (2005), Na and Lee (2005), Yang et at. (2005), and Yoo and Choi (2005).
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