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단일-극 커패시터 방식의 터치센서를 위한 Incremental 델타-시그마 아날로그-디지털 변환기 설계
정영재,노정진,Jung, Young-Jae,Roh, Jeong-Jin 한국전기전자학회 2013 전기전자학회논문지 Vol.17 No.3
본 논문에서는 단일-극 커패시터 방식의 터치센서를 위한 incremental 델타-시그마 아날로그-디지털 변환기를 설계하였다. 델타-시그마 모듈레이터의 구조는 단일비트 2차 cascade of integrators with distributed feedback(CIFB)를 사용하였으며 $0.18-{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 제작하였다. Incremental 델타-시그마 아날로그-디지털 변환기의 입력으로 이어지는 센서가 넓은 입력 범위를 얻고 높은 정확성을 가지도록 변환기 앞에 shielding 신호와 디지털적으로 조절 가능한 오프-셋 커패시터를 위치시켰다. 본회로의 공급전압은 2.6 V에서 3.7 V이며 ${\pm}10-pF$의 입력범위를 가지고 fF 이하의 해상도를 필요로 하는 단일-극 커패시터 방식의 터치센서에 적합하다. This paper presents an incremental delta-sigma analog-to-digital converter (ADC) for a single-electrode capacitive touch sensor. The second-order cascade of integrators with distributed feedback (CIFB) delta-sigma modulator with 1-bit quantization was fabricated by a $0.18-{\mu}m$ CMOS process. In order to achieve a wide input range in this incremental delta-sigma analog-to-digital converter, the shielding signal and the digitally controlled offset capacitors are used in front of a converter. This circuit operated at a supply voltage of 2.6 V to 3.7 V, and is suitable for single-electrode capacitive touch sensor for ${\pm}10-pF$ input range with sub-fF resolution.
갈화(葛花)의 항돌연변이(抗突然變異) 활성(活性)에 관한 연구(硏究)
정영재,김미랑,정지천,서운교,Jeong Young-Jae,Kim Mi-Rang,Jeong Ji-Cheon,Seo Woon-Gyo 대한한방내과학회 2004 大韓韓方內科學會誌 Vol.25 No.1
Antigenotoxicity test (SOS chromotest), antimutagenecity test (Ames test), and antioxidant test (NBT method and xanthine-xanthine oxidase method) were carried out using water-soluble and methanolic extracts from Puerariae Flos. Against the mutagens MNNG and NQO, antigenotoxic activity of methanolic extracts were much more effective than that of water-soluble ones. When the methanolic extract was added to the certain concentration $(100{\mu}{\ell}/tube)$, antigenotoxic acivity against the mutagen MNNG was enhanced. Contrary to the water-soluble extract, the methanolic extract showed high antigenotoxicity against the mutagen NQO with increment of the extract. Against the mutagen MNNG with Ames test, antimutagenic activity of the methanolic extract at $300{\mu}{\ell}/tube$ was 96% as an inhibition ratio of revertant forming CFU/plate. The antioxidant activity of water-soluble extract was comparatively higher than that of the methanolic one.
집약 농업 유역에서 토지이용 방식과 시비 관리에 따른 토양의 화학양론과 동위원소비
정영재 ( Young-jae Jeong ),서보성 ( Bo-seong Seo ),양혜인 ( Hye-in Yang ),곽진협 ( Jin-hyeob Kwak ),이상모 ( Sang-mo Lee ),박현진 ( Hyun-jin Park ),최우정 ( Woo-jung Choi ) 한국환경농학회 2021 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2021 No.-
Farmers’ fertilization management, particularly application of livestock manure and compost which are typically enriched with heavy isotopes of carbon (C) and nitrogen (N) as well as copper (Cu) and zinc (Zn), may change these chemical variables in agricultural soils. This study was conducted to investigate variations in the concentrations of C, N, Cu and Zn, and stable C (δ<sup>13</sup>C) and N (δ<sup>15</sup>N) isotope ratios of paddy, upland, and orchard soils that received different rate of manure and compost. Forest (pine and oak) soils were additionally included as background soils. The elemental and isotopic compositions of agricultural inputs (including synthetic fertilizer, rice straw, and livestock feed, manure, and compost) and forest litter layer were also analyzed. There was no systematic variation in soil C and N concentrations among different land-use types. However, the δ<sup>13</sup>C, δ<sup>15</sup>N, and the concentrations of Cu and Zn of agricultural soils were higher than those of forest soils, reflecting repeated manure and compost applications in agricultural soils. Among agricultural soils, orchard soils which received higher rates of manure and compost had higher δ<sup>13</sup>C (-24.2‰), δ15N (+10.6‰), and the concentrations of Cu (16.3 mg kg<sup>-1</sup>) and Zn (61.7 mg kg<sup>-1</sup>), compared to paddy (-28.0‰, +4. 9‰, 10.3 mg kg<sup>-1</sup>, and 41.9 mg kg<sup>-1</sup> for δ<sup>13</sup>C, δ<sup>15</sup>N, and Cu and Zn concentrations, respectively) and upland soils (-25.4‰, +9.6‰, 11.8 mg kg<sup>-1</sup>, and 41.7 mg kg<sup>-1</sup>, respectively). Such differences in the isotopic and metal compositions among agricultural soils were also found for soil solutions extracted with K<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>. Our study suggests that farmers’ fertilization management such as repeated application of livestock manure and compost may change δ<sup>13</sup>C, δ<sup>15</sup>N, and Cu and Zn concentrations of agricultural soils. However, the potential effects of other compounding factors that co-vary with land-use type such as parent materials and topography need to be further evaluated.
정영재 ( Young-jae Jeong ),김성헌 ( Seong-heon Kim ),박성진 ( Seong-jin Park ),심재홍 ( Jae-hong Shim ),아모콰엠마뉴엘 ( Emmanuel Amoakwah ),이윤혜 ( Yun-hae Lee ),권순익 ( Soon-ik Kwon ) 한국환경농학회 2022 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2022 No.-
토양 유기물 함량의 증가는 토양 공극률, 양분 및 수분 보유력 향상, 토양유실방지, 토양미생물 활성화 등의 기능을 통해 농경지 토양의 비옥도를 증가시킨다. 최근에는 토양 유기물이 가지고 있는 유기탄소함량을 증가시켜 탄소중립에 기여하는 온실가스 흡수원의 역할이 주목받고 있다. 따라서, 본 연구는 장기간 동일하게 비료를 처리한 논 토양에서 시비 방법별 유기물 함량의 변화를 알아보고자 1954년부터 경기도 수원시 소재의 국립농업과학원 장기 연용 포장의 데이터를 이용하였다. 본 연구에 활용한 데이터의 처리구는 무비구(Control), 3요소구(N-P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>-K<sub>2</sub>O; NPK) 그리고 3요소+볏짚퇴비(N-P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>-K<sub>2</sub>O-Rice straw compost; NPKC)이다. 처리구별 시비량은 3요소 110-70-80, 볏짚 퇴비는 7.5 Mg ha<sup>-1</sup> 였으며, 최근 20년간의 평균 유기물 함량을 처리구 간 T-test를 이용하여 비교하였다. 연구 포장 초기 토양(Background soil; BS)의 유기물 함량은 16 g kg<sup>-1</sup> 였으며, 최근20년간 처리구별 평균 유기물 함량은 NPKC 처리구(28.1±0.4 g kg<sup>-1</sup>) > NPK 처리구(20.7±0.3 g kg<sup>-1</sup>) > 무비구(17.7±0.4 g kg<sup>-1</sup>) 순이었다. 연구 포장 초기 및 무비구의 평균 유기물 함량은 벼 생육을 위한 논 토양 적정 비옥도 기준(20-30 g kg<sup>-1</sup>)에 미치지 못하였으나, 지난 20년간의 NPK 처리구와 NPKC 처리구는 적정범위 수준까지 도달하였다. T-test 결과, NPK 처리구가 무비구에 비하여 평균 유기물이 증가하였으며(P<0.001), 볏짚 퇴비를 투입한 NPKC 처리구가 NPK 처리구에 비하여 논 토양의 평균 유기물 함량 증가에 유의한 차를 보였다(P<0.001). 본 연구 결과에 따르면, 화학비료와 퇴비의 동시 처리뿐만 아니라 화학비료 단독 처리 또한 토양의 유기물 함량을 증가시켜 기후변화 완화에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
정영재 ( Young-jae Jeong ),박세인 ( Se-in Park ),임주연 ( Ju-yeon Lim ),백누리 ( Nu-ree Baek ),김한용 ( Han-yong Kim ),최우정 ( Woo-jung Choi ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-
우리나라의 연간 토양 유실량은 37.7 ton ha<sup>-1</sup>로 OECD 권고 기준(11 ton ha<sup>-1</sup>)의 3배 이상으로, 토양 유실을 방지하기 위한 여러 가지 관리 기법 중 작물 잔사를 이용한 지표 피복이 가장 널리 활용되고 있다. 지표 피복에 의한 토양과 양분 유실 저감 효과는 잘 알려져 있지만, 지표 피복에 의한 토양 탄소 동역학 변화에 대한 연구는 부족하다. 토양(1,500 Gt C)에는 대기 CO<sub>2</sub> (780 Gt C)의 2배에 해당하는 막대한 양의 탄소가 저장되어 있기 때문에 다양한 토양 관리 기법에 의한 토양 탄소 동역학 연구는 농경지의 탄소 관리를 위해 필요하다. 본 연구에서는 광주광역시 용봉동 소재 전남대학교 옥수수 포장에서 볏짚 무처리구, 볏짚 관행 처리구, 볏짚 2배 처리구를 각각 3반복으로 설치하여 볏짚 피복에 따른 토양 호흡량, 미생물 생체량(MBC, Microbial biomass carbon), 토양 용존 탄소량(DOC, Dissolved organic carbon) 변화와 인공유출 실험을 통해 지표 유거에 의한 DOC 유출량을 조사하였다. 토양 CO<sub>2</sub> 방출량을 조사하기 위해 1 N NaOH 용액 10 mL 가 담긴 바이얼을 넣은 CO<sub>2</sub> 포집 트랩(500mL)을 포장에 설치하여 옥수수 생육 기간 동안 6회(지표 피복 처리 후 25, 41, 57, 68, 82, 97 일 째)에 걸쳐 CO<sub>2</sub>를 측정하였고, CO<sub>2</sub> 방출량은 CO<sub>2</sub>-Cmgm<sup>-2</sup> day<sup>-1</sup>로 계산하였다. 또한, CO<sub>2</sub> 측정 시기에 토양 시료를 채취하여 토양 DOC와 MBC를 측정하였다. 토양 DOC 분석을 위해 토양 시료를 0.5 M K<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> 40mL로 침출하였고, 침출된 시료 10mL와 0.025 N K<sub>2</sub>CrO<sub>7</sub> 20mL를 0.025 N FeSO<sub>4</sub> 로 적정 하여 토양 탄소를 정량하였다. 토양 MBC는 Chloroform fumigation(훈증)하여 토양 DOC분석 방법과 동일한 방법으로 토양미생물생체량을 분석하였다. 또한, 인공 유출 실험에서 유출수 시료의 DOC 함량과 농도를 분석하였다. 예상과 달리 토양 CO<sub>2</sub> 방출량과 DOC, MBC는 6회 모두 볏짚 처리에 따른 차이가 없었는데, 이는 지표에 피복된 볏짚이 토양 미생물의 탄소원으로 충분히 활용되지 못한 것을 의미한다. 하지만, 유출수 중 DOC 부하량과 농도는 볏짚 2배 > 볏짚 관행 > 볏짚 무처리구의 순서였는데, 이는 피복된 볏짚 조직이 볏짚에 부착된 미생물에 의해 일부 무기화되어 DOC로 용출된 것으로 판단된다. 따라서, 볏짚 피복은 토양 탄소 동역학에는 영향을 주지 않지만, 토양으로부터 유출되는 DOC 함량은 증가시키는 것으로 나타났다. 향후 지표 피복과 토양 혼합에 따른 토양 CO<sub>2</sub> 발생량, DOC와 MBC 함량에 대한 추가 실험을 통해 볏짚 사용 방식에 따른 토양 탄소 동역학 변화에 대한 후속 연구가 필요하다.
정영재(Young-Jae Jeong),김성헌(Seong-Heon Kim),이윤혜(Yun-Hae Lee),이상금(Sang-Geum Lee),권순익(Soon-Ik Kwon),심재홍(Jae-Hong Shim) 유기성자원학회 2022 유기성자원학회 학술발표대회논문집 Vol.2022 No.추계
환경부 ‘2020 전국폐기물 발생 및 처리현황’ 보고에 따르면 음식물류폐기물(이하, 음식부산물) 은 전체 생활계 폐기물 중 22.9%(516만톤/년) 차지하고 있다. 매립과 해양투기가 금지됨에 따라 대부분자원화되며, 그중 40.6%가 퇴비화 처리되고 있다. 국내 음식부산물 처리 시설 설치 운영현황은 총 346 곳이며 그중 85개 시설(공공⋅민간 포함)에서 퇴비를 생산하여 농가에 유상 및 무상으로 공급하고 있다('21.12.31.기준). 음식부산물퇴비를 농경지에 장기간 사용 시 염류 집적과 토양 양분 불균형이 일어날 수 있어 이에 관한 현황 조사를 실시하였다. 본 연구에서는 전라남⋅북도 내 6개 시⋅군의 공공자원화 시설에서 생산된 퇴비를 10년 이상 사용 농가를 대상으로 무작위 선발하였다. 채취 시료는 총 180개지점(대조구 포함)의 작토층 기준 표토와 심토의 화학성을 조사하였다. 조사 지점의 전기전도도(EC) 평균 농도는 표토와 심토가 각각 1.4, 0.9 ds m-1로 농경지(밭, 과수원) 적정범위(2 ds m-1)였으나, 조사 지점의 약 11%가 적정범위를 초과하였다. 토양 화학성 조사 결과, pH 평균은 표토 6.2, 심토 6.0으로 적정범위(6.0-7.0)였으나, 약 31% 지점에서 대조구 대비 퇴비를 투입한 지점의 pH가 상승한 경향을보였다. 유기물 함량은 평균적으로 표토가 6.3 g kg-1, 심토가 3.7 g kg-1으로 모든 지점에서 적정범위(20-30 g kg-1) 이하였다. 또한, 유효인산은 약 47%의 지점에서 적정범위(300-550 mg kg-1)를 초과하였는데, 이러한 인산 과다 집적은 표토 뿐만아니라 심토에서도 나타났다. 표토는 최대 1992.5 mg kg-1, 심토에서는 최대 2057.7 mg kg-1로 적정범위 최대 4배 이상이었다. 치환성 양이온 중 Ca는 약 47% 지점에서 적정범위(5.0-6.0 cmolc kg-1) 초과, K는 약 33%, Mg는 약 5%의 지점에서 적정범위(K: 0.5- 0.8 cmolc kg-1, Mg: 1.5-2.0 cmolc kg-1)를 초과한 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 음식부산물 퇴비의 적정량 사용의 중요함을 보여주고 있으며, 앞으로 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 사료된다.