초록 ▼

□ 연구개요
● 인산염 산소동위원소비 (¹⁸O:¹⁶O, δ¹⁸O)는 과거기후 복원 및 미생물의 기원과 진화를 밝히고 지구의 P-지화학적 순환을 이해하는데 중요한 정보를 제공함. 본 연구에서는, 지질학적 활용을 위해 다양한 조건에서 용존 인산염 산소동위원소 분별 메커니즘을 실험적으로 규명. 또한, Proterozoic Eon (11-17 Ga) 지하수시료 (캐나다 Kidd Creek mine에서 채취, ~2.4 km 깊이)의 용존 인산염 산소동위원소비를 측정하고 실험결과

□ 연구개요
● 인산염 산소동위원소비 (¹⁸O:¹⁶O, δ¹⁸O)는 과거기후 복원 및 미생물의 기원과 진화를 밝히고 지구의 P-지화학적 순환을 이해하는데 중요한 정보를 제공함. 본 연구에서는, 지질학적 활용을 위해 다양한 조건에서 용존 인산염 산소동위원소 분별 메커니즘을 실험적으로 규명. 또한, Proterozoic Eon (11-17 Ga) 지하수시료 (캐나다 Kidd Creek mine에서 채취, ~2.4 km 깊이)의 용존 인산염 산소동위원소비를 측정하고 실험결과를 활용하여 그 당시의 고환경을 해석함.

□ 연구 목표대비 연구결과
● Inorganic pyrophosphatase (PPase) 효소가 관여했을 때, 용존 인산염과 물 사이의 산소동위원소 교환반응 속도 규명
● Fe powder에 의한 phosphite(PO₃)가 phosphate(PO₄)로 산화되는 속도 규명
● Schwertmannite광물과 용존 인산염(PO₄)이 반응할 때, 인산염 산소동위원소 분별과정 규명
● 11-17억년 전에 형성된 지하수 (Kidd Creek mine에서 채취, ~2.4 km 깊이)에 녹아있는 인산염과 철산화물에 포함되어 있는 인산염의 산소동위원소비를 측정. 위의 실험결과를 활용하여, 그 유체의 초기 환경정보 및 지하에 보존되어 겪은 온도변화 역사와 지하환경에서의 미생물의 유무 및 대사활동을 해석.

□ 연구개발결과의 중요성
● 수행한 실험 연구는 국내·외적 최초로 수행된 연구이며, 인산염-물 산소동위원소 반응 메커니즘에 대한 지존 지식을 확장시켜, 인산염 산소동위원소 Proxy 개발에 기여함. 이러한 실험연구 결과는, 지하수 시료 이외의 다양한 환경/지질 시료의 인산염 산소동위원소 값의 기원 및 진화를 정량적으로 계산하고 고환경을 복원하는데 있어 필수적인 기반정보로 활용할 수 있음 (예, 과거 기후 복원, 바닷물/강물에 용해되어 있는 인산염의 순환 및 기원).
● Proterozoic 시대에 형성된 지하수 및 지하수에서 침전된 철산화 광물에 포함되어 있는 인산염 산소동위원소 분석을 수행하였음. 이 시기의 연구는 역시 국내·외적으로 처음으로 시도되는 연구임
● 본 연구결과는 지질학 분야 뿐만 아니라 생태학, 환경학 분야의 학문적 파급효과 및 국내·외 현안 문제 해결을 기대할 수 있음. 인산염-물 산소동위원소 반응 메커니즘 이해를 통한 수질 내 인 오염원인자 판별 및 추적뿐만 아니라 지속적인 오염원 관리 및 오염 저감에 활용 (예, 녹조의 원인인 인오염물의 기원 및 순환 등). 특히, 본 연구에서 수행한 “지하수 시료에 대한 인산염 산소동위 원소 분석법의 개발”을 통해, 다양한 지하수 환경에 이 분석법의 활용할 수 있음.
● 본 연구결과는, 미생물/생화학 분야의 학문적 파급효과를 기대할 수 있음. 세포내(intracellular) 환경에서 일어나는 여러 생화학 반응에 의한 산소동위원소 분별 과정을 이해하고 해석하는 데 기반 정보로 활용할 수 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 2.1. PPase 효소가 관여했을 때, 용존 인산염과 물 사이의 산소동위원소 교환반응 속도 규명 ... 4
• 2.2. Fe powder에 의해 phosphite(PO3)가 phosphate(PO4)로 산화속도 규명 ... 5
• 2.3. Schwertmannite광물과 용존 인산염(PO4)이 반응할 때, 인산염 산소동위원소 분별과정 규명 ... 6
• 2.4. Proterozoic 지하수 시료의 인산염 산소동위원소비로부터 고환경 규명 ... 7
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 10
• 5.1. 전문학술지 논문게재 ... 10
• 5.2. 학술대회 논문발표 ... 10
• 끝페이지 ... 10