[논문]LA-ICP/MS를 이용한 담수 어류 이석 내 금속 원소 농도 분석

박현우; 윤숙희; 박재선; 임보라; 이혜리; 최종우

doi:10.11614/ksl.2019.52.4.324

LA-ICP/MS를 이용한 담수 어류 이석 내 금속 원소 농도 분석
Analysis of the Concentration of Metal Elements in Freshwater Fish Otolith Using LA-ICP/MS 원문보기

생태와 환경 = Korean journal of ecology and environment, v.52 no.4, 2019년, pp.324 - 332

박현우 (국립환경과학원 환경측정분석센터) , 윤숙희 (국립환경과학원 환경측정분석센터) , 박재선 (국립환경과학원 환경측정분석센터) , 임보라 (국립환경과학원 환경측정분석센터) , 이혜리 (국립환경과학원 환경측정분석센터) , 최종우 (국립환경과학원 환경측정분석센터)

초록
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본 연구는 Laser ablation ICP/MS (이하 LA-ICP/MS)를 이용한 환경오염 추적연구를 위하여 어류 내 이석을 분석하였다. 어류의 이석은 어류가 서식하는 환경에 영향을 받는 것으로 알려져 있어 국외에서는 이를 활용한 연구가 활발하나 국내에서는 이에 대한 연구가 미비한 실정이다. 그래서 본 연구에서는 환경오염의 지표로 사용되는 금속 원소의 성분 분석을 통하여 어류 이석을 이용한 환경오염 추적 가능성을 파악하고자 하였다. 또한 금속 원소의 성분 분석을 위해서는 전처리 과정을 줄여 분석 시간을 단축시킬 수 있는 것으로 알려진 LA-ICP/MS를 이용하였다. 시료채취는 연구지역과 배경지역으로 나누어 실험을 진행하였고, 실험 어종은 담수종인 잉어를 선정하였다. LA-ICP의 분석 최적 조건을 정립하기 위하여 이석 표준물질인 FEBS-1을 이용하여 9개 금속 원소(Li, Mg, Mn, Cu, Zn, Sr, Ba, Pb, U)의 정확도와 정밀도를 확인하였다. 정립한 조건을 이용하여 실제시료를 분석한 결과, 연구지역에서 채집한 어류 이석 내 금속 원소 성분의 총 농도가 2202.9 mg kg^-1으로 배경 지역의 1086.3 mg kg^-1보다 2.03배 높게 측정되었다. 원소별로는 Li과 U을 제외한 모든 원소가 연구 지역이 배경지역보다 높게 나타났다. 그리고 퇴적물 측정망 분석 자료와 비교한 결과, Zn, Pb, Cu가 두 지역의 퇴적물 금속 원소 농도 분포와 어류 이석 내 금속 원소 농도 분포 경향이 유사하게 나타났다. 이러한 결과로 보아 어류 내 이석은 퇴적물과 같이 환경오염원을 추적하는 데 활용할 수 있다는 것을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, the possibility of a follow-up study on environmental pollution in domestic freshwater was identified by analyzing fish otoliths using Laser ablation-inductively coupled mass spectrometry (LA-ICP/MS). Fish otolith are known to be affected by the environment in which fish live. As a result, research on this subject is active in many countries; however, this is not the case in Korea. Therefore, in this study, the possibility of tracing environmental pollution using fish otoliths was identified by analyzing the components of metal elements used as indicators for environmental pollution. For the component analysis of metallic elements LA-ICP/MS, which can shorten analysis time by reducing the pretreatment process, was used. Sampling was conducted by dividing the research and the background area and carp, a freshwater species, was selected as the experimental fish species subject. Based on the established LA-ICP/MS conditions, the concentration of the metallic elements in the fish otoliths collected in the research area was 2202.9 mg kg-1, 2.03 times higher than the 1,086.3 mg kg-1 in the background area. All elements except for Li and U, were found to be higher in the research area than in the background area. Compared with the sediment measuring net analysis data, the distribution tendency of Zn, Pb, and Cu in sediment metal element concentrations in the two regions and distribution of metal element concentration in fish otoliths were similarly shown. These results confirm that fish otoliths can be used to track environmental pollutants, such as in sediments.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

어류의 이석은 어류가 서식하는 환경에 영향을 받는 것으로 알려져 있어 국외에서는 이를 활용한 연구가 활발하나 국내에서는 이에 대한 연구가 미비한 실정이다. 그래서 본 연구에서는 환경오염의 지표로 사용되는 금속 원소의 성분 분석을 통하여 어류 이석을 이용한 환경오염 추적 가능성을 파악하고자 하였다. 또한 금속 원소의 성분 분석을 위해서는 전처리 과정을 줄여 분석 시간을 단축시킬 수 있는 것으로 알려진 LA-ICP/MS를 이용하였다.
국외에서는 이런 연구들을 통하여 어류 이석에 대한 여러 연구들이 진행되고 있지만 국내에서는 담수 환경에서의 어류 이석 분석을 통한 환경 변화 연구가 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 시료의 전처리 과정을 줄여 분석 시간을 단축시킬 수 있는 LA-ICP/MS(금속 원소 성분)를 이용하여 담수에서 서식하는 어류 내 이석 분석을 통한 과거 환경오염이력 분석 시스템을 구축하고자 하였다.
본 연구는 Laser ablation ICP/MS (이하 LA-ICP/MS)를 이용한 환경오염 추적연구를 위하여 어류 내 이석을 분석하였다. 어류의 이석은 어류가 서식하는 환경에 영향을 받는 것으로 알려져 있어 국외에서는 이를 활용한 연구가 활발하나 국내에서는 이에 대한 연구가 미비한 실정이다.
본 연구는 시료의 전처리 과정을 줄여 분석 시간을 단축시킬 수 있는 LA-ICP/MS를 이용하여 어류 이석에 존재하는 주요 금속 원소의 농도를 분석하고, 이를 통해 담수에서 서식하는 어류 내 이석을 이용한 과거 환경오염이력 분석 시스템 구축을 목적으로 하였다.

제안 방법

시료채취는 연구지역과 배경지역으로 나누어 실험을 진행하였고, 실험 어종은 담수종인 잉어를 선정하였다. LA-ICP의 분석 최적 조건을 정립하기 위하여 이석 표준물질인 FEBS-1을 이용하여 9개 금속 원소(Li, Mg, Mn, Cu, Zn, Sr, Ba, Pb, U)의 정확도와 정밀도를 확인하였다. 정립한 조건을 이용하여 실제시료를 분석한 결과, 연구지역에서 채집한 어류 이석 내 금속 원소 성분의 총 농도가 2202.
5). Laser ablation에서 ICP/MS로 실시간 주입되어 나타낸 신호값은 수집하여 안정성 있는 데이터 구간을 사용하여 분석값을 구하고 바탕값을 이용하여 보정하였다. 보정한 분석값 중 안정되고 높은 신호값을 나타내는 조건을 선정하여 이석 분석을 위한 LA-ICP/MS 분석조건으로 선정하였다.
단, 시료의 전처리는 분석법에 따라 다르게 적용하였는데, LA-ICP/MS은 고체상태인 pellet을 이용하였다. 그러나 ICP-MS는 어류 내 이석에 대한 명확한 분석방법이 확립되어 있지 않아 EPA method 3502 (microwave assisted acid digestion of siliceous and organically based matrices)에 따라 시료를 산 분해한 후 기기 분석을 진행하였다.
그리고 이석 인증표준물질을 이용하여 최적화 분석조건의 정확도와 정밀도를 평가하였다. 분석 원소는 Zn, Pb, Sr, Ba, Li, Mg, Mn, Cu으로 U의 경우에는 표준물질에 포함되지 않아 제외하였다.
연구 진행 결과, LA-ICP/MS를 이용한 어류 내 이석 분석조건을 정립하였다. 그리고 정립한 분석조건을 이용하여 정확도와 정밀도를 분석하였으며, 금속 원소 분석에 주로 이용되는 ICP-MS 분석법과 비교하여 LA-ICP/MS의 분석 효율을 확인하였다. 이를 토대로 실제 시료를 분석한 결과, 어류 서식 지역의 환경 중 금속 원소 농도가 높을수록 어류 이석 중의 금속 원소 농도도 같이 높아지는 것을 확인할 수 있었다.
그래서 본 연구에서는 환경오염의 지표로 사용되는 금속 원소의 성분 분석을 통하여 어류 이석을 이용한 환경오염 추적 가능성을 파악하고자 하였다. 또한 금속 원소의 성분 분석을 위해서는 전처리 과정을 줄여 분석 시간을 단축시킬 수 있는 것으로 알려진 LA-ICP/MS를 이용하였다. 시료채취는 연구지역과 배경지역으로 나누어 실험을 진행하였고, 실험 어종은 담수종인 잉어를 선정하였다.
Laser ablation에서 ICP/MS로 실시간 주입되어 나타낸 신호값은 수집하여 안정성 있는 데이터 구간을 사용하여 분석값을 구하고 바탕값을 이용하여 보정하였다. 보정한 분석값 중 안정되고 높은 신호값을 나타내는 조건을 선정하여 이석 분석을 위한 LA-ICP/MS 분석조건으로 선정하였다.
분석 시에는 이석 시료와 성상을 일치시켜 최적 분석조건의 실제 시료 적용 가능성을 확인하기 위하여 이석 인증 표준물질(FEBS-1, NRCC Otolith CRM)을 이용하여 8개 원소(⁷Li, ²⁴Mg, ⁵⁵Mn, ⁶³Cu, ⁶⁶Zn, ⁸⁸Sr, ¹³⁸Ba, ²⁰⁸Pb)의 정확도(Accuracy, %R)와 정밀도(Precision, %RSD)를 평가하였다. 이때 사용한 이석 인증표준물질은 분말 형태이므로 pellet press dies(Specac, US)를 이용하여 단단한 pellet 형태로 만들어 사용하였다(NIER, 2017).
분석조건별로 조건범위는 energy (15, 20, 25, 30)%, beam size (50, 100, 150) μm, scan speed (1, 3, 5, 10) μm sec-1으로 구분하였고 scan mode는 line mode와 spot mode로 나누어 실험하였다(Fig. 5).
전처리한 이석 시료는 LA-ICP/MS를 이용하여 Line scan mode로 성장륜에 따라 분석하였다. 분석한 금속 원소 성분은 9개 원소(⁷Li, ²⁴Mg, ⁵⁵Mn, ⁶³Cu, ⁶⁶Zn, ⁸⁸Sr, ¹³⁸Ba, ²⁰⁸Pb, ²³⁸U)이고, 연구지역과 배경지역으로 나누어 비교하였다.
시료 채취 후 세척한 시료는 LA-ICP/MS 분석용 시료로 만들기 위하여 에폭시(epoxy)와 경화제(hardener)를 2:1의 비율로 섞은 조형화액(epoxy resin)에 넣고 2일 이상 상온건조하였다. 이후 고상화된 시료를 시료연마기(polisher)를 이용하여 600 grit~1200 grit 급의 사포(silcon carbide)를 번갈아 사용하여 성장륜이 드러날 때까지 표면을 연마하였다(Stevenson and Campana, 1992).
이석 시료 분석 시 방사된 레이저에 의해 방출된 원소의 효과적인 포집을 위하여 분석조건별(energy, scan speed, repetition rate, beam size, scan mode) 초당계수(cps, count per second)의 분포를 비교하여 분석조건을 최적화하였다. 분석조건별로 조건범위는 energy (15, 20, 25, 30)%, beam size (50, 100, 150) μm, scan speed (1, 3, 5, 10) μm sec^-1으로 구분하였고 scan mode는 line mode와 spot mode로 나누어 실험하였다(Fig.
전처리한 이석 시료는 LA-ICP/MS를 이용하여 Line scan mode로 성장륜에 따라 분석하였다. 분석한 금속 원소 성분은 9개 원소(⁷Li, ²⁴Mg, ⁵⁵Mn, ⁶³Cu, ⁶⁶Zn, ⁸⁸Sr, ¹³⁸Ba, ²⁰⁸Pb, ²³⁸U)이고, 연구지역과 배경지역으로 나누어 비교하였다.
정립된 시험 조건의 분석효율을 파악하기 위해, 금속 원소 분석에 주로 이용되는 ICP-MS 분석법과 인증표준물질의 분석 정확·정밀도를 비교하였다.
분석 원소는 Zn, Pb, Sr, Ba, Li, Mg, Mn, Cu으로 U의 경우에는 표준물질에 포함되지 않아 제외하였다. 정확도와 정밀도는 각 원소별로 7회 반복 분석하여 구하였다. 정확도는 100.
3). 채취한 이석은 10% 차아염소산나트륨(NaOCl)으로 표면의 유기물을 24시간 동안 제거한 뒤, 증류수로 세척하여 후드 내에서 24시간 동안 자연건조하였다(NIER, 2017).
표준물질(NIST CRM 610, 612, 614, Trace elements in glass)을 이용하여 최적 조건(Table 2)으로 3회 반복 분석 후 검정곡선을 작성하여 목표값을 만족시켰고(R2≥0.99), 내부 표준물질(43Ca)을 이용하여 분석값을 표준화한 후 농도를 정량하였다(Milton, 2001).
환경시료(어류 이석)와 이석 표준물질(FEBS-1, NRCC Otolith) 내 금속 원소를 LA-ICP/MS로 측정하기 위하여 기기 분석조건(energy, repetition rate, beam size, scan speed)을 최적화하였다. 계획한 분석조건별로 적용한 결과, energy 2.

대상 데이터

kr). 또한 수명이 긴 것으로 알려져 있어 수환경의 오염 여부를 조사하기에 알맞은 종으로 판단되어 분석 어종으로 선정하였다. 채집 시에는 각 조사지점별로 10마리의 잉어를 채집하였다.
본 연구에 사용된 Laser ablation은 액시머 레이저(ArF Excimer laser, ESI, US) 타입으로 시료 표면에 193 nm 구경의 UV 레이저를 방사하여 방출된 미세입자를 ICP/MS로 이동시킬 수 있다(Fig. 4). 시료에 방사된 레이저 빔에 의하여 방출된 입자는 헬륨(He) 가스를 운반기체로 하여 아르곤(Ar) 가스와 혼합된 후 ICP/MS에 도입되어 원소 분석이 이루어진다(NIER, 2018).
그리고 이석 인증표준물질을 이용하여 최적화 분석조건의 정확도와 정밀도를 평가하였다. 분석 원소는 Zn, Pb, Sr, Ba, Li, Mg, Mn, Cu으로 U의 경우에는 표준물질에 포함되지 않아 제외하였다. 정확도와 정밀도는 각 원소별로 7회 반복 분석하여 구하였다.
또한 금속 원소의 성분 분석을 위해서는 전처리 과정을 줄여 분석 시간을 단축시킬 수 있는 것으로 알려진 LA-ICP/MS를 이용하였다. 시료채취는 연구지역과 배경지역으로 나누어 실험을 진행하였고, 실험 어종은 담수종인 잉어를 선정하였다. LA-ICP의 분석 최적 조건을 정립하기 위하여 이석 표준물질인 FEBS-1을 이용하여 9개 금속 원소(Li, Mg, Mn, Cu, Zn, Sr, Ba, Pb, U)의 정확도와 정밀도를 확인하였다.
시료채취지역은 국립환경과학원에서 운영하는 물환경정보시스템(water.nier.go.kr)의 퇴적물 측정망 자료를 참고하여 선정하였다. 퇴적물 측정망의 2015년~2017년간의 금속 원소 농도 자료를 비교하여 국내 호소 중 농도가 다소 높게 측정되는 지역을 ‘연구지역’, 낮게 측정되는 지역을 ‘배경지역’으로 선정하였으며, Table 1에 두 지역의 3년간(2015년~2017년) 금속 원소 농도 측정값의 평균을 나타내었다.
퇴적물 측정망의 2015년~2017년간의 금속 원소 농도 자료를 비교하여 국내 호소 중 농도가 다소 높게 측정되는 지역을 ‘연구지역’, 낮게 측정되는 지역을 ‘배경지역’으로 선정하였으며, Table 1에 두 지역의 3년간(2015년~2017년) 금속 원소 농도 측정값의 평균을 나타내었다. 연구지역은 상류에 제련소 등의 오염원이 위치해 있어 Table 1과 같이 금속 원소 총 농도가 946 mg kg^-1으로 높게 측정된 호소 지점으로 선정하였다. 특히 금속 원소 중 주요 오염 인자로 알려진 Zn, Pb이 높게 나타나 주변 오염원(공업 등)의 영향을 많이 받은 지역으로 판단되는 지역이다.
채집 시에는 각 조사지점별로 10마리의 잉어를 채집하였다. 잉어는 보통 1년에 10 cm 정도 성장하는 것으로 알려져 있는데, 이러한 성장기간의 편차를 줄이기 위하여 조사지점별로 길이가 50 cm~60 cm (약 5년~6년)로 유사한 크기의 개체 3마리씩을 선정하여 분석에 이용하였다.
또한 수명이 긴 것으로 알려져 있어 수환경의 오염 여부를 조사하기에 알맞은 종으로 판단되어 분석 어종으로 선정하였다. 채집 시에는 각 조사지점별로 10마리의 잉어를 채집하였다. 잉어는 보통 1년에 10 cm 정도 성장하는 것으로 알려져 있는데, 이러한 성장기간의 편차를 줄이기 위하여 조사지점별로 길이가 50 cm~60 cm (약 5년~6년)로 유사한 크기의 개체 3마리씩을 선정하여 분석에 이용하였다.
퇴적물 측정망의 2015년~2017년간의 금속 원소 농도 자료를 비교하여 국내 호소 중 농도가 다소 높게 측정되는 지역을 ‘연구지역’, 낮게 측정되는 지역을 ‘배경지역’으로 선정하였으며, Table 1에 두 지역의 3년간(2015년~2017년) 금속 원소 농도 측정값의 평균을 나타내었다.

이론/모형

이후 고상화된 시료를 시료연마기(polisher)를 이용하여 600 grit~1200 grit 급의 사포(silcon carbide)를 번갈아 사용하여 성장륜이 드러날 때까지 표면을 연마하였다(Stevenson and Campana, 1992). 이때 성장륜의 가시성을 확인하기 위하여 실체현미경 (stereo microscopes)을 이용하였다(Fig. 3).

성능/효과

ICP-MS를 통하여 이석 인증표준물질을 분석한 결과, 8개 원소 중 5개 원소의 정확도는 71.7~111.7%였고 정밀도는 1.4~10.4%를 나타내었다. 그러나 나머지 3개 원소의 정확도는 Zn, Pb이 낮게 나타났고, Mn는 높게 나타났다(Table 4).
계획한 분석조건별로 적용한 결과, energy 2.13 J cm-2 repetition rate 20 Hz, Beam size 20 μm, Scan speed 5 μm sec-1의 조건에서 가장 높고 안정적인 초당계수(cps, count per second)를 나타내었다.
원소별로는 Li과 U을 제외한 모든 원소가 연구 지역이 배경지역보다 높게 나타났다. 그리고 퇴적물 측정망 분석 자료와 비교한 결과, Zn, Pb, Cu가 두 지역의 퇴적물 금속 원소 농도 분포와 어류 이석 내 금속 원소 농도 분포 경향이 유사하게 나타났다. 이러한 결과로 보아 어류 내 이석은 퇴적물과 같이 환경오염원을 추적하는 데 활용할 수 있다는 것을 확인하였다.
앞선 연구들에 의해 퇴적물은 생성된 수질환경의 영향을 받는 것으로 알려져 있는데(Kim, 2005), 이러한 결과를 통하여 어류 내 이석이 퇴적물과 같이 서식하는 수질환경에서 받는 영향을 축적한다는 것을 확인할 수 있었다(Limburg, 1995; Elsdon, 2004; Jessop, 2012). 또한 담수 서식 어류 내이석에 대해 본 연구에서 정립한 LA-ICP/MS 분석 시스템의 실제 시료 적용과 그에 따른 환경오염이력 분석 가능성을 확인할 수 있었다. 하지만 이러한 결과들에도 불구하고, 시기별 환경오염이력을 분석하기에는 위해서는 연륜 등을 이용한 보다 정밀한 연구가 필요하다고 판단되며, 추후 이에 대한 추가적인 연구를 진행하고자 한다.
03배 높게 나타났다. 또한 연구지역과 배경지역의 이석 중 금속 원소 농도 분포를 비교한 결과, Li와 U을 제외한 모든 원소가 연구지역이 배경지역보다 높게 나타났다. 특히 Sr, Ba, Mg, Zn 는 연구지역에서 2005±166 mg kg^-1, 145±97 mg kg^-1, 33.
연구 진행 결과, LA-ICP/MS를 이용한 어류 내 이석 분석조건을 정립하였다. 그리고 정립한 분석조건을 이용하여 정확도와 정밀도를 분석하였으며, 금속 원소 분석에 주로 이용되는 ICP-MS 분석법과 비교하여 LA-ICP/MS의 분석 효율을 확인하였다.
그리고 퇴적물 측정망 분석 자료와 비교한 결과, Zn, Pb, Cu가 두 지역의 퇴적물 금속 원소 농도 분포와 어류 이석 내 금속 원소 농도 분포 경향이 유사하게 나타났다. 이러한 결과로 보아 어류 내 이석은 퇴적물과 같이 환경오염원을 추적하는 데 활용할 수 있다는 것을 확인하였다.
그리고 정립한 분석조건을 이용하여 정확도와 정밀도를 분석하였으며, 금속 원소 분석에 주로 이용되는 ICP-MS 분석법과 비교하여 LA-ICP/MS의 분석 효율을 확인하였다. 이를 토대로 실제 시료를 분석한 결과, 어류 서식 지역의 환경 중 금속 원소 농도가 높을수록 어류 이석 중의 금속 원소 농도도 같이 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 특히 환경오염을 나타내는 주요 금속 원소로 알려져 있는 Sr, Ba, Mg, Zn의 농도가 연구지역이 배경지역보다 약 2배 정도 높게 나타났으며, 이는 두 지역의 퇴적물 측정망에서 측정된 금속 원소 농도와 유사한 결과이다.
Sr과 Ba는 앞선 연구에 따르면 수온과 염분에 의해 영향을 받는 것으로 알려져 있는데(Limburg, 1995; Riva-Rossi, 2007), 두 지역은 해수가 유입되지 않는 호소이므로 염분의 영향보다는 수온에 의한 영향을 받은 것으로 판단된다. 이에 두 지역의 최근 5년간 평균 수온을 비교한 결과, 연구지역이 14.5℃, 배경지역이 13.6℃로 연구지역의 평균수온이 약 0.9℃가 높은 것을 확인할 수 있었다. 이는 어류 이석 분석이 담수 생태계의 수질환경변화를 판단하는 척도로도 활용 가능하다는 것을 나타낸다고 판단된다.
LA-ICP의 분석 최적 조건을 정립하기 위하여 이석 표준물질인 FEBS-1을 이용하여 9개 금속 원소(Li, Mg, Mn, Cu, Zn, Sr, Ba, Pb, U)의 정확도와 정밀도를 확인하였다. 정립한 조건을 이용하여 실제시료를 분석한 결과, 연구지역에서 채집한 어류 이석 내 금속 원소 성분의 총 농도가 2202.9 mg kg^-1으로 배경 지역의 1086.3 mg kg^-1보다 2.03배 높게 측정되었다. 원소별로는 Li과 U을 제외한 모든 원소가 연구 지역이 배경지역보다 높게 나타났다.
채집한 어류 이석 내 금속 원소 성분의 총 농도를 분석한 결과, 연구지역이 2202.9 mg kg^-1, 배경지역이 1086.3 mg kg^-1으로 연구지역의 농도가 약 2.03배 높게 나타났다. 또한 연구지역과 배경지역의 이석 중 금속 원소 농도 분포를 비교한 결과, Li와 U을 제외한 모든 원소가 연구지역이 배경지역보다 높게 나타났다.
최적화한 LA-ICP/MS 분석조건을 이용하여 금속 원소유리 표준물질 3종 (NIST CRM 610, 612, 614)에 포함된 금속 원소 9종(Zn, Pb, Cu, Mg, Sr, Ba, Li, Ba, Li, Mn, U)의 검정곡선을 작성하였고, 상관계수가 0.9997~1.000의 선형성을 보이는 것을 확인하였다.
그리고 이러한 결과는 Table 1과 같이 연구지역과 배경지역에서 3년간(2015년~2017년) 측정한 퇴적물 중 금속 원소 농도 경향과 유사했다. 특히 Zn, Pb, Cu는 연구지역 퇴적물에서 569 mg kg^-1, 77.4 mg kg^-1, 41.4 mg kg^-1의 농도를 나타내었고, 배경지역 퇴적물에서는 129 mg kg^-1, 34.8 mg kg^-1, 34.7 mg kg^-1의 농도를 나타내어 연구지역에서의 농도가 1.2~4.4배 높게 나타났다. Fig.
이를 토대로 실제 시료를 분석한 결과, 어류 서식 지역의 환경 중 금속 원소 농도가 높을수록 어류 이석 중의 금속 원소 농도도 같이 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 특히 환경오염을 나타내는 주요 금속 원소로 알려져 있는 Sr, Ba, Mg, Zn의 농도가 연구지역이 배경지역보다 약 2배 정도 높게 나타났으며, 이는 두 지역의 퇴적물 측정망에서 측정된 금속 원소 농도와 유사한 결과이다. 앞선 연구들에 의해 퇴적물은 생성된 수질환경의 영향을 받는 것으로 알려져 있는데(Kim, 2005), 이러한 결과를 통하여 어류 내 이석이 퇴적물과 같이 서식하는 수질환경에서 받는 영향을 축적한다는 것을 확인할 수 있었다(Limburg, 1995; Elsdon, 2004; Jessop, 2012).

후속연구

하지만 이러한 결과들에도 불구하고, 시기별 환경오염이력을 분석하기에는 위해서는 연륜 등을 이용한 보다 정밀한 연구가 필요하다고 판단되며, 추후 이에 대한 추가적인 연구를 진행하고자 한다. 또한 주변 오염원에 대한 분석이 가능하다면 이 분석 결과를 통하여 어떤 오염원이 어류 서식지에 영향을 주었는지에 대한 환경오염 추적 연구도 진행되어야 할 것으로 보인다.
또한 담수 서식 어류 내이석에 대해 본 연구에서 정립한 LA-ICP/MS 분석 시스템의 실제 시료 적용과 그에 따른 환경오염이력 분석 가능성을 확인할 수 있었다. 하지만 이러한 결과들에도 불구하고, 시기별 환경오염이력을 분석하기에는 위해서는 연륜 등을 이용한 보다 정밀한 연구가 필요하다고 판단되며, 추후 이에 대한 추가적인 연구를 진행하고자 한다. 또한 주변 오염원에 대한 분석이 가능하다면 이 분석 결과를 통하여 어떤 오염원이 어류 서식지에 영향을 주었는지에 대한 환경오염 추적 연구도 진행되어야 할 것으로 보인다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	어류의 불투명대는 어떤 시기에 형성되는가?	이석은 어류의 성장이 빠른 시기에 빨리 자라고 성장이 멈추는 추운 시기에는 생성이 느리거나 멈추기 때문에 불투명대(opaque zone)와 투명대(translucent zone)가 형성된다. 일반적으로 어류의 성장이 빠른 시기에 불투명대가 형성되고, 성장이 느린 시기에 투명대가 형성되는 것으로 알려져 있다(Reeder, 1983; Campana, 1985; Brothers, 1987; Yang, 2008).
	어류의 내이에 평형감지기관으로 보이는 것들에는 어떤 것들이 있는가?	어류의 내이에는 평형감지기관으로 보이는 소낭(sacculus), 통낭(utriculus) 그리고 호(lagena) 또는 과상체가 부속되어 있고, 그 각각에는 내벽 분비물에 의해 형성된 딱딱한 석회질 돌이 들어 있다. 소낭의 돌을 편평석(sagitta), 통낭의 돌을 역석 (lapillus) 그리고 호의 돌을 성상석(asteriscus)이라 하며 이 돌들을 이석(otolith)이라 한다(Fig.
	담수 어류 이석 내 금속원소 농도 분석 대상으로 본 논문에서 잉어를 분석 어종으로 선정한 이유는 무엇인가?	kr). 또한 수명이 긴 것으로 알려져 있어 수환경의 오염 여부를 조사하기에 알맞은 종으로 판단되어 분석 어종으로 선정하였다. 채집 시에는 각 조사지점별로 10마리의 잉어를 채집하였다.

참고문헌 (28)

Abduriyim, A. and H. Kitawaki. 2006. Applications of Laser Ablation-Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry (LA-ICP-MS) to Gemology. Gems & Gemology 42: 98-118.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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