AMR과 EVRC 음성부호화기를 위한 파라미터 직접 변환 방식의 상호부호화 알고리듬

이선일,유창동,Lee, Sun-Il,Yu, Chang-Dong 대한전자공학회 2002 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.39 No.6

In this paper, a novel transcoding algorithm for the Adaptive Multi Rate(AMR) and the Enhanced Variable Rate Codec(EVRC) vocoders via direct parameter transformation is proposed. In contrast to the conventional tandem transcoding algorithm, the proposed algorithm converts the parameters of one coder to the other without going through the decoding and encoding processes. The proposed algorithm consists of the parameter decoding, frame classification, mode decision, and transcoders for two frame types. The transcoders convert the parameters such as LSP, frame energy, pitch delay for the adaptive codebook, fixed codebook vector, and codebook gains. Evaluation results show that while exhibiting better computational and delay characteristics, the proposed algorithm produces equivalent speech quality to that produced by the tandem transcoding algorithm. 본 논문에서는 AMR과 EVRC 음성부호화기를 위한 새로운 파라미터 직접 변환 방식의 상호부호화 알고리듬을 제안한다. 상호부호화를 위하여 부가적인 복호화, 부호화 과정을 거쳐야하는 기존의 Tandem 방식과 달리 제안된 파라미터 직접 변환 방식에서는 양 음성부호화기가 음성을 부호화하기 위하여 공통적으로 사용하는 파라미터들이 직접 변환된다. 제안된 알고리듬은 파라미터 복호화, 프레임 분류, 모드 결정, 그리고 두가지 프레임형을 위한 상호부호화기로 구성된다. 상호부호화기는 LSP, 프레임 에너지, 적응 코드북을 위한 피치 지연, 고정 코드북 벡터, 그리고 양 코드북의 이득을 변환한다. 제안된 알고리듬을 다양한 방법으로 평가해본 결과 기존의 Tandem 방식과 비교하여 계산량과 지연 시간을 줄이면서도 동등한 음질을 구현함을 확인할 수 있었다.

비산재 혼합 식재 박스를 이용한 수질 인산 제거 기술

이선일 ( Sun-il Lee ),임상선 ( Sang-sun Lim ),딘비홍 ( Dinh-viet Hung ),이동석 ( Dong-suk Lee ),이광승 ( Kwang-sung Lee ),박래성 ( Re-sung Park ),박연주 ( Yeon-joo Park ),윤광식 ( Kwang-sik Yoon ),최우정 ( Woo-jung Choi ) 한국농공학회 2010 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2010 No.-

Floating plant system can remove phosphorus (P) from water via plant absorption of P. As fly ash (FA) is a good phosphorus (P) adsorbent, using FA as a medium for the floating plant system may enhance P removal. In this study, the effect of FA mixture on P removal was investigated through an experiment using box planted with rice (Oryza sativa L.). Sand mixed with 0 (code FA0), 25 (FA₂₅), and 50% (FA₅₀) of FA (w/w) was placed into the box (21 cm × 16 cm × 8 cm) and the box was floated on container (8 L) filled with P-contaminated water (3 mg P L^-1 as KH₂PO₄). Totally 24 mg of P was added into the container. On 7 days after treatment, chlorophyl-a concentration was 0.20 mg L^-1 for FA₀, 0.05 mg L^-1 for FA₂₅, and 0.04 mg L^-1 for FA₅₀, indicating suppression of algae growth. On the same day, concentration of total P was 3.3, 2.7, and 2.3 mg P L^-1 for FA₀, FA₂₅, and FA₅₀, respectively, suggesting that the suppression of algae growth by FA application is linked with decrease in P concentration. At the end of experiment (20 days after treatment), removal efficiency of P for FA₀ was as high as 84.8% and this was ascribed to rice uptake and P adsorption by sand. In FA treatment, the removal efficiency increased to 95.8% for FA₂₅ and 95.7% for FA₅₀. Therefore, it was suggested that FA can be used as a plant growth medium in floating plant system for enhanced removal of water P.

산소 플라즈마 처리에 따른 OLED의 광학 및 전기적 특성

이선일(Sun-Il Lee),성용호(Yong-Ho Sung),이대천(Dae-Cheon Lee),이상목(Sang-Mok Lee),송보영(Bo-Young Song),한현석(Hyeon-Seok Han),홍진웅(Jin-Woong Hong) 대한전기학회 2011 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2011 No.7

바이오차를 이용한 밭 토양 탄소 저장: 동아시아 지역 연구 리뷰 및 데이터 분석

이선일 ( Sun-il Lee ),강성수 ( Seong-soo Kang ),최은정 ( Eun-jung Choi ),권효숙 ( Hyo-suk Gwon ),이형석 ( Hyoung-Seok Lee ),이종문 ( Jong-Mun Lee ),임상선 ( Sang-sun Lim ),최우정 ( Woo-jung Choi ) 한국환경농학회 2021 한국환경농학회지 Vol.40 No.3

BACKGROUND: Biochar is a solid material converted from agricultural biomass such as crop residues and pruning branch through pyrolysis under limited oxygen supply. Biochar consists of non-degradable carbon (C) double bonds and aromatic ring that are not readily broken down by microbial degradation in the soils. Due to the recalcitrancy of C in biochar, biochar application to the soils is of help in enhancing soil carbon sequestration in arable lands that might be a strategy of agricultural sector to mitigate climate change. METHODS AND RESULTS: Data were collected from studies on the effect of biochar application on soil C content conducted in East Asian countries including China, Japan and Korea under different experimental conditions (incubation, column, pot, and field). The magnitude of soil C storage was positively correlated (p < 0.001) with biochar application rate under field conditions, reflecting accumulation of recalcitrant black C in the biochar. However, The changes in soil C contents per C input from biochar (% per t/ha) were 6.80 in field condition, and 12.58 in laboratory condition. The magnitude of increment of soil C was lower in field than in laboratory conditions due to potential loss of C through weathering of biochar under field conditions. Biochar production condition also affected soil C increment; more C increment was found with biochar produced at a high temperature (over 450℃). CONCLUSION: This review suggests that biochar application is a potential measures of C sequestration in agricultural soils. However, as the increment of soil C biochar was affected by biochar types, further studies are necessary to find better biochar types for enhanced soil C storage.

바이오차의 밭 토양 탄소 증진 및 온실가스 감축 효과

이선일(Sun-Il Lee),이종문(Jong-Mun Lee),최은정(Eun-Jung Choi),권효숙(Hyo-Suk Gwon),이형석(Hyoung-Seok Lee),박도균(Do-Gyun Park),강성수(Seong-Soo Kang),최우정(Woo-Jung Choi) 한국토양비료학회 2021 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2021 No.11

바이오차 (Biochar)는 바이오매스 (biomass)와 숯 (charcoal)의 합성어로, 식물 잔사 등 바이오매스를 산소가 없는 조건에서 열분해하여 제조한 고형물로 탄소 함량이 높다. 바이오차 원료 중 탄소는 열분해를 거치면서 안정된 형태의 방향족 구조로 재배열돼 토양 미생물에 의해 쉽게 분해되지 않는다. 바이오차를 토양에 투입하면 탄소를 반영구적으로 저장해 토양 속에서 탄소를 격리할 수 있다. 이처럼 바이오차를 토양에 투입·저장하면 대기 중 이산화탄소 농도를 줄일 수 있어 기후변화 완화기술로 주목받고 있다. 바이오차는 탄소격리 효과 이외에도 온실가스 감축, 토양개량을 통한 작물 수확량 증진 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 기후변화 완화를 위한 농업 분야 대응 기술로 주목받고 있는 바이오차의 토양 온실가스 저감 및 탄소저장 효과를 조사하기 위해 수행되었다. 연구 대상 농경지는 밭 (과수원 포함) 토양으로 한정하였으며, 온실가스는 이산화탄소 (CO₂)와 아산화질소 (N₂O)를 대상으로 하였다. 연구는 1) 농경지 바이오차 투입에 따른 토양 탄소저장, 온실가스 감축 및 작물생육: 한·중·일 문헌 연구, 2) 바이오차 종류별 농경지 온실가스 배출 특성 비교, 3) 콩대 바이오차 투입에 의한 밭 토양 탄소 증진 효과, 4) 과원 전정 가지 바이오차 투입에 따른 토양 탄소 및 온실가스 배출량 비교 등 4가지로 구성하였다. 문헌 연구 결과에 의하면, 바이오차 농경지 투입에 따른 탄소저장, 온실가스 저감 그리고 작물 수확량 증진 연구는 2007년 이후 급격히 증가하였다. 우리나라와 농업 환경이 유사한 중국, 일본 등 동북아시아 지역에서 수행된 연구 결과에 의하면, 바이오차의 탄소는 미생물에 분해에 대한 저항성이 있어 바이오차 투입량에 비례하여 토양 탄소저장량이 증가하였다. 그리고, 대부분 연구에서 바이오차 투입에 따른 농경지에서 배출되는 온실가스인 N₂O 배출량은 감소하였고, 작물 수확량은 증가하였으나, 실험 조건에 따라서 그 반대의 경향도 보고되었다. 따라서, 바이오차에 의한 온실가스 저감과 작물 수량 증대 효과는 기후, 토양, 작물 등 다양한 요인에 영향을 받는 것으로 해석되었다. 대표적 농업부산물인 왕겨, 콩대 그리고 배 전정 가지를 열분해하여 바이오차를 생산하고 밭 토양에 적용하여 온실가스 발생량에 대해 비교 평가한 실험 연구에서, 바이오차 투입으로 CO₂ 발생량은 바이오차 종류에 따라 1.3 ∼ 19.9% 범위로 감소하였고, N₂O의 발생량은 바이오차 종류와 상관없이 80% 이상 감축되었다. 콩대 부산물 바이오차를 콩 재배 농경지에 투입하고 토양 탄소 저장량 및 수확량을 비교검토한 결과, 문헌조사 결과와 유사하게 토양 탄소 함량은 바이오차 투입량에 비례하여 증가하였지만, 수량 증대 효과는 인정되지 않았다. 배 과원의 전정 가지 부산물로 생산한 바이오차를 토양에 환원하여 토양탄소 저장량과 토성별 온실가스 배출량을 비교 검토한 결과에 의하면, 토양 탄소저장량은 바이오차 투입량에 따라 유의성 있게 증가하였다. 또한, 바이오차에 의해 N₂O 발생이 양토에서 12.6 ∼ 31.9%, 사양토에서 27.9 ∼ 48.1% 줄이어 토성에 따라 줄이는 효과가 상이하였지만 줄이는 효과는 바이오차 투입량과 상관관계가 있었다. 본 연구 결과는 우리나라 농업 환경 여건에서 바이오차에 의한 온실가스 배출 저감과 토양 탄소 함량 증진 효과를 실험적으로 검증함으로써 향후 저탄소 농업실천 기술로서의 바이오차 활용 가능성과 방법을 제시한다.

논에서 물관리 및 완효성비료 투입에 따른 온실가스 배출에 미치는 영향

이선일(Sun-Il Lee),이종문(Jong-Mun Lee),최은정(Eun-Jung Choi),권효숙(Hyo-Suk Gwon),이형석(Hyoung-Seok Lee),강성수(Seong-Soo Kang) 한국토양비료학회 2021 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2021 No.11

논에서 벼의 생장기 동안 물이 잠겨있는 기간에 논 토양은 혐기성 조건이 되어, 토양 내 유기탄소 화합물이 미생물의 혐기분해를 통해 메탄(CH₄)이 생성되어 배출된다. 중간물떼기 등의 논물 관리를 통하여 혐기성 조건을 최소화하여 유기물의 혐기분해를 줄여, 메탄의 발생을 줄일 수 있다. 그리고 완효성비료를 활용하면 관행 시비에서의 화학비료의 사용량을 줄임으로써 화학비료로부터 배출되는 아산화질소(N₂O)를 줄이는 효과가 있는 것으로 보고되었다. 그리고 각 기술을 복합적으로 적용한다면 온실가스 감축 효과를 더욱 증진할 수 있어 국가 온실가스 감축목표 달성에 이바지할 수 있는 기술로써 활용될 수 있다. 따라서 본 연구는 벼 재배 시 물관리 기술과 완효성비료를 각각 투입한 후 논에서 배출되는 아산화질소와 메탄 배출량을 정량적으로 분석하고 비교 검토하여 온실가스 배출 특성을 평가하였다. 시험구 처리는 중간물떼기를 10일 하며, 관행 방식으로 비료를 투입하는 대조구 (Control; C), 중간물떼기를 20일 하며, 관행 방식으로 비료를 투입하는 물관리 처리구 (Water management; W), 중간물떼기를 20일 하며, 완효성비료를 투입하는 물관리+완효성비료 처리구 (Water management + Slow-release fertilizer; W+S)를 정하여 최종적으로 3개의 처리구를 설정하였다. 벼를 재배하기 위해 이앙한 5월 25일 이후부터 출수기가 지난 8월 31일까지 챔버법을 통해 N₂O, CH₄의 배출량을 분석하였다. N₂O 배출은 중간물떼기 이후 대조구에서 4.24 mg m<SUP>2</SUP> day<SUP>-1</SUP>까지 급격하게 배출이 증가하였고, 상대적으로 물관리가 들어간 처리구에서는 0.86 mg m² day<SUP>-1</SUP>이하의 배출 형태를 나타냈다. CH₄ 배출은 중간물떼기 시점까지 0.24 ∼ 0.52 g m² day<SUP>-1</SUP>까지 증가한 후 서서히 감소하였고, 다시 담수가 되면서 증가하는 경향을 나타냈다. 물관리를 통해 CH₄ 배출량을 줄일 수 있었고, 추가로 완효성비료를 투입함에 따라 N₂O까지 줄일 수 있었다. 향후 벼를 수확하는 10월 중순까지 온실가스 배출량 평가를 통해 감축 기술을 복합적으로 적용하였을 때 벼의 총 재배기간 동안 총 온실가스 배출량을 평가하는 연구를 수행할 계획이다.

논 온실가스 감축을 위한 중간물떼기 연장 및 완효성비료 투입 복합적용 현장실증

이선일 ( Sun-il Lee ),장은빈 ( Eun-bin Jang ),정현철 ( Hyun-chul Jeong ),권효숙 ( Hyo-suk Gwon ),이형석 ( Hyoung-seok Lee ),박혜란 ( Hye-ran Park ),이종문 ( Jong-mun Lee ) 한국환경농학회 2023 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2023 No.0

지구온난화로 인한 대기와 해류의 변화로 인해 기후변화가 가속화되고 있다. 그에 따른 기상이변 발생 빈도와 강도가 급격히 증가하고 있다. 이러한 위험성에 대응하기 위해 세계 각국은 온실가스 저감을 위한 다양한 기술개발과 감축 정책을 추진하고 있다. 우리나라도 2020년 2050년까지 온실가스 순 배출량을 제로(0)로 하는 ‘넷 제로(Net Zero)’ 탄소중립을 선언하였다. 그 후 이러한 목표를 달성하기 위해, 2021년 관계부처 합동으로 “2050 국가 탄소중립 시나리오”와 기존 국가 온실가스 감축목표(NDC)를 상향한 “2030 NDC 상향안”을 확정하였다. 농축수산부문에서 2030 온실가스 감축목표는 2018년 배출량(24.7백만톤) 대비 27.1% 감축한 18.0백만톤으로 설정하였다. 감축목표 달성을 위해 다양한 감축 기술을 개발하고 적용을 적용할 계획이다. 농업 재배 분야의 감축 이행 수단으로는 크게 논물관리, 질소비료절감, 바이오차 활용으로 정하였다. 그중 논물관리로써 중간물떼기 2주 이상 적용하는 비율을 61.1% 설정하였고, 질소(N) 투입량을 2017년 기준 149 kg/ha에서 115 kg/ha로 절감하는 것을 목표로 하였다. 이러한 목표 달성을 위한 저감 기술의 현장 적용 확산을 위해서는 현장 실증 및 시범사업 연계가 필요하다. 본 연구는 벼논 재배 중간물떼기를 연장하고 완효성비료를 투입을 적용하는 현장 실증연구를 수행하였다. 구체적인 적용 방법은 중간물떼기를 벼의 무효분 얼기 시점에 20일 동안하고, 질소비료를 완효성비료로 밑거름에만 적용하는 즉 논물관리, 질소비료 절감을 위한 기술을 복합적으로 적용하는 것이다. 현장 실증 지역으로는 나주 노안면 양천리와 익산 삼기면 용연리에 있는 논을 각각 선정하였다. 본 기술을 적용함에 따라 온실가스 인벤토리 산정 시 메탄과 아산화질소 배출량은 각각 19.3%, 23.7%가 줄어드는 것으로 평가된다. 이러한 기술의 안정적인 보급 확산을 위해서는 기술 적용 시 온실가스 감축 효과 뿐만 아니라 작물 수량에 미치는 영향 등 기술 수용성 등에 대한 평가도 필요하다. 따라서 벼논 온실가스 감축 복합기술 적용 시 알곡 수량과 미질, 기술 적용 시 문제점, 국가 온실가스감축사업 연계 방안 등의 검토 사항을 본 현장 실증연구를 통해 평가하고 개선방안을 마련할 계획이다.

저탄소농축산물 인증 2020년 현황 분석

최민혁(Min-hyuk Choi),최은정(Eun-jung Choi),이선일(Sun-il Lee),권효숙(Hyo-suk Gwon),이형석(Hyeong-seok Lee),이종문(Jong-mun Lee),이유경(Yu-kyung Lee),이종식(Jong-sik Lee),강성수(Seong-soo Kang) 한국토양비료학회 2021 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2021 No.11

저탄소농축산물인증제는 친환경(유기농, 무농약)·GAP 인증을 받은 농산물을 대상으로 저탄소 농업기술을 적용하여 생산 전 과정에서 온실가스 배출을 줄인 우리 농산물에 부여하는 국가 인증제도이다. 여기서는 2020년도 인증현황을 분석하고 개선점과 전망을 고찰하고자 한다. 동 사업은 2012년도부터 3년간 시범사업으로 추진하였고 2015년부터의 본사업을 추진하여 현재 51개의 농산물에 대하여 인증을 하고 있으며, 인증건수, 농가수, 인증면적 모두 꾸준히 증가되어 오고 있다. 2020년 12. 31. 기준 인증이 유효한 건수는 706건, 농가수 4,700농가, 면적 5,656.7ha이다. 사업을 통해 감축한 온실가스 양은 2020년 77.8천tCO₂ yr<SUP>-1</SUP>이며, 2012년부터 2020년까지 총 277천tCO₂ yr<SUP>-1</SUP>의 온실가스를 감축하였다. 품목군별 인증면적은 식량작물이 1,321 ha로 23%, 채소류가 612 ha로 11%, 과수류가 3,791 ha로 66%, 특용작물이 12ha로 0.2%를 차지하였다. 품목별로는 사과(29.8%) > 벼(22.1%) > 배(10.6%) > 포도(6.9%) > 복숭아(6.1%) > 단감(5.8%) > 참외(4.1%) > 만감(2.2%) > 밀감(1.8%) > 자두(1.5) 순으로 벼와 과수류가 대부분을 차지하였다. 지역별로 보면 경북 2,091 ha(37%), 전남 1,113(19.7), 충남 524(9.3), 전북 508(9.0), 경남 423(7.5), 경기도 387(6.8), 충북 330(5.8), 제주 215(3.8), 강원 41(0.7)를 차지하였다. 2020년에 적용된 저탄소 농업기술로는 풋거름 작물재배 > 자가제조 농자재 사용 농법 > 다겹보온커튼 및 보온터널 자동개폐장치 > 빗물 재활용 기술 > 생물적 자원을 이용한 제초 및 방제 > 수막재배 시스템 > 지열히트펌프시스템 등이 적용되었다. 개선점으로 감축품목이 주로 벼와 과수에 편중되어 있어 다른 작물들로 확산이 필요하며, 다양한 감축기술들을 적용하여 온실가스 감축효과를 높일 필요가 있다. 탄소중립위원회에서 2030년 국가온실가스감축목표(NDC)를 상향하여 농축수산부문 온실가스 감축목표는 ’30년 감축 후 배출량이 18.0 백만톤 CO₂eq.이며 ’30년 배출전망치의 670만톤 감축이 필요하다. 향후 매년 감축목표 이행 달성에 대한 점검이 이루어질 것으로 예상되며, 농업분야 감축목표 달성을 위해서는 저탄소농축산물 인증제의 확대가 필요할 필요할 것으로 사료된다.

존재와 알레테이아

이선일(Sun Il Lee) 철학연구회 1991 哲學硏究 Vol.29 No.-

과수원에서 전정가지 유래 탄화물 시용이 토양 탄소 축적에 미치는 영향

이선일 ( Sun-il Lee ),이종식 ( Jong-sik Lee ),김건엽 ( Gun-yeob Kim ),최은정 ( Eun-jung Choi ),서상욱 ( Sang-uk Suh ),나운성 ( Un-sung Na ) 한국환경농학회 2016 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2016 No.-

연간 우리나라 과수원에서 부산물로 발생하는 전장가지양은 약 170만톤으로 추정된다. 이러한 부산물을 자원순환측면에서 탄화물로 변화하여 활용하면 토양 비옥도 상승과 대기 중으로 방출되는 탄소원을 줄일 수 있다. 탄화물은 바이오매스를 환원상태에서 열분해하는 과정을 통해 생성되어지며 장기간동안 탄소를 저장할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 농가 단위에서 이용할 수 있는 탄화장치를 활용하여 전정가지 부산물로 부터 탄화물을 생산하고 농경지에 환원하여 토양 탄소 변화를 비교 검토하였다. 바이오매스 탄화물은 배 전정가지를 400~500℃에서 5시간 동안 열분해하여 제조하여 본 시험에 사용하였다. 시험구 처리는 배 과수에서 발생하는 바이오매스의 단위면적당 발생량과 탄화수율을 근거로 무처리 (Control), 100% (C-1), 200% (C-2) 수준으로 시험구를 배치하였다. 결과적으로 Control, C-1, C-2 처리구의 바이오매스 탄화물 처리량은 각각 0, 6.06, 12.12 Mg ha-1 시용하여 토양 탄소 증대효과를 시험하였다. 토양 탄소pool은 바이오매스 탄화물 시용량이 많을수록 증가하는 경향을 나타냈으며, 통계적으로 유의한 차이를 나타냈다. 대조구, C-1, 그리고 C-2 처리구에서 각각 탄소pool은 40.1, 48.5 그리고 58.3 Mg C ha-1으로 나타났다. 토양 탄소pool은 탄화물 투입량에 따라 고도로 높은 상관관계 (P < 0.001)를 나타내며 증가하였다. 기울기가 0.015인 1차 회귀방정식을 나타냈으며, 탄화물 투입량이 100 kg ha-1 높아질수록 토양 탄소pool은 1.5 Mg ha-1 증가하였다. 이러한 결과를 미루어 볼 때 장기간 동안 지속적으로 바이오매스 탄화물을 시용한다면 토양 탄소의 중요한 공급원이 되며 결론적으로 농경지가 토양 탄소 저장으로서의 역할을 할 수 있을 것으로 판단된다.