http://chineseinput.net/에서 pinyin(병음)방식으로 중국어를 변환할 수 있습니다.
변환된 중국어를 복사하여 사용하시면 됩니다.
축사 내 암모니아 기체 경보를 위한 Lab on chip 기반 센싱 플랫폼
홍영걸 ( Yeong Geol Hong ),김건우 ( Kim Geonwoo ),장경제 ( Kyoung Je Jang ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2
축사에서는 많은 양의 암모니아 기체가 발생하며, 고농도의 암모니아 기체 환경에 노출 될 경우, 인체와 가축의 생장에 해로운 영향을 끼친다. 지난 2021년 2월부터 축사 내 암모니아의 농도를 25ppm 이하로 관리해야 한다는 내용이 법으로 명시되었다. 전기화학, 반도체 등을 이용한 기체의 농도를 측정하는 다양한 센서들이 있지만, 이러한 센서들은 대부분 습도의 변화에 민감하게 영향을 받는다. 본 연구에서는 닌하이드린(ninhydrin)을 이용한 lab on chip (LOC) 기반의 비색 센싱 플랫폼을 고안하였다. 기체는 통과하지만, 소수성인 PDMS의 성질을 이용하여, 습도가 높은 축사환경에서도 큰 영향을 받지 않고 암모니아 기체의 농도를 정량할 수 있다. 비색 정도를 확인하기 위해 LED와 포토다이오드(Photodiode)를 사용하여 흡광도를 측정하였다. PDMS의 두께 및 닌하이드린 수용액의 농도를 조절하여 반응시간이 짧은 PDMS chip의 조건을 찾았고, 최종적으로 다양한 습도환경에서 센싱 플랫폼의 성능을 평가하였다.
축사 내 암모니아 기체 경보를 위한 Lab on chip 기반 센싱 플랫폼
홍영걸 ( Yeong Geol Hong ),김건우 ( Kim Geonwoo ),장경제 ( Kyoung Je Jang ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2
축사에서는 많은 양의 암모니아 기체가 발생하며, 고농도의 암모니아 기체 환경에 노출 될 경우, 인체와 가축의 생장에 해로운 영향을 끼친다. 지난 2021년 2월부터 축사 내 암모니아의 농도를 25ppm 이하로 관리해야 한다는 내용이 법으로 명시되었다. 전기화학, 반도체 등을 이용한 기체의 농도를 측정하는 다양한 센서들이 있지만, 이러한 센서들은 대부분 습도의 변화에 민감하게 영향을 받는다. 본 연구에서는 닌하이드린(ninhydrin)을 이용한 lab on chip (LOC) 기반의 비색 센싱 플랫폼을 고안하였다. 기체는 통과하지만, 소수성인 PDMS의 성질을 이용하여, 습도가 높은 축사환경에서도 큰 영향을 받지 않고 암모니아 기체의 농도를 정량할 수 있다. 비색 정도를 확인하기 위해 LED와 포토다이오드(Photodiode)를 사용하여 흡광도를 측정하였다. PDMS의 두께 및 닌하이드린 수용액의 농도를 조절하여 반응시간이 짧은 PDMS chip의 조건을 찾았고, 최종적으로 다양한 습도환경에서 센싱 플랫폼의 성능을 평가하였다.
통합 데이터베이스 구축을 위한 Open API 기반 다종 공공데이터의 데이터 보간 및 공간 매칭에 관한 연구
정인택(Jung, In taek),정규수(Chong, Kyu Soo) 대한교통학회 2017 대한교통학회 학술대회지 Vol.77 No.-
한국건설기술연구원은 현재 차량센싱데이터 및 다종 공공데이터를 활용하여 도로 주행환경 분석을 위한 플랫폼 시스템을 개발 중에 있다. 개발 중인 플랫폼에서 수집하고 있는 공공데이터는 Open API 기반의 실시간 도로기상 및 교통 정보를 말하며, 각 데이터 별로 제공되는 시간주기 및 공간 단위가 서로 다르다. 이로 인하여 장래 주행환경 예측모형의 설명변수로 사용하기 위한 동일한 시/공간 단위의 데이터베이스로 구축하기가 어렵다. 따라서 본 연구에서는 다종의 공공데이터를 활용하여 통합 데이터베이스로 구축하기 위한 시계열 데이터 보간 및 공간 데이터 매칭방법을 제안하는 것을 목표로 한다. 즉, 시계열 데이터 보간법은 구간상수보간법, 선형보간법, 비선형보간법과 같이 제안된 3가지의 보간법 중 가장 효과적인 방법을 선정하고, 공간 데이터 매칭의 경우는 행정구역 경계선을 이용한 데이터 가중평균방법을 적용하였다. 여기서, 시계열 데이터의 특성상 시간 흐름에 따른 연속적인 보간이 이루어져야 하므로 선형과 비선형 보간법은 스플라인 보간법을 적용하였다. 선형보간법은 1차 스플라인 보간법을 적용하였으며, 비선형 보간법은 2, 3차 스플라인 보간법을 적용하였다. 사례분석 결과, 1차 스플라인 보간법이 가장 우수한 결과를 나타났으며, 제안한 공간매칭 방법도 우수한 결과를 보였다. 1차 스플라인 보간법은 다른 보간법들과 추정 오차의 차이가 크지 않지만, 시스템 내 알고리즘 구현 및 연산속도 측면에서 우수하다. 따라서 본 연구에서는 이 두 가지의 방법을 적용하여 통합 데이터베이스를 구축하였다. 구축된 데이터베이스는 차량센싱데이터와 함께 다양한 도로 주행환경 예측모형을 개발하기 위한 입력 자료로 활용되기를 기대한다.
순환식 수경재배에서 NPK 측정을 위한 비색법 기반 Lab on Chip 센싱 플랫폼
홍영걸 ( Yeong Geol Hong ),장경제 ( Kyoung Je Jang ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.1
양분의 농도를 측정하여 보충하여 주는 것은 순환식 수경재배에 있어서 중요하며 주로 이온 선택성 전극(ISE)을 통해 농도를 측정하게 된다. 본 연구에서는 수명이 짧은 이온 선택성 전극을 대신하여 Lab on Chip system을 이용하여 양액 내 양분의 농도를 측정하는 센싱 플랫폼을 고안하였다. Microfluidic chip 뿐만 아니라, 연구에 사용된 밸브와 펌프 또한 system의 특성을 고려하여 직접 설계한 뒤 3D 프린터를 이용하여 만들었다. 식물 생장에 중요한 양분인 N, P, K는 독립적인 Chip에서 측정되며, 비색법(Colorimetry)을 이용하여 측정한다. 양액 내에서 질소의 경우 질산염(Nitrate, NO3) 또는 아질산염(Nitrite, NO2)의 형태로 존재하며 인은 인산염(PO4), 칼륨은 칼륨 이온(K)으로 존재한다. 각이온들 측정하기위한 실험방법은, N의 경우 Griess Method를 기반으로 한 시약을 사용하며, P는 Molybdenum Blue, K는 Au NPs를 이용하여 각각의 색 변화에 따른 흡광도를 측정하여 양액 내 이온 농도를 결정하게 된다. 이때, LED와 광 다이오드를 사용하여 흡광도를 측정하게 된다. 비색법의 특성상 감도와 선택성이 뛰어나며, 이는 양액과 같은 heterogeneous한 sample에서 매우 효과적이다. 그리고 Lab on chip 시스템 특성상 Micro volume 수준의 매우 적은 sample과 시약을 소모하며, 지속적인 측정이 가능하여 실시간으로 양액의 농도를 알 수 있고 이온 선택성 전극과 비교하여 경제적이다.