• 한국정밀공학회지
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• 제28권2호
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• pp.140-153
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• 2011

The objective of this paper is to investigate into the design of photbioreactor for mass production of microalgae. Characteristics of previously developed photobioreactors were examined to obtain design factors, including light transfer, fluid dynamics and metabolic reactions, of the photobioreactor. Design technology of components related to the design factors, such as light sources, photobioreactor cases, spargers, mixer, etc., was discussed to improve the viability and the growth rate of microalgal and productivity of the photobioreactor. Finally a principle direction of the design for an airlift flat plane photobiorectors was investigated.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권2호
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• pp.133-139
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• 2011

We have performed optical design of light guide plates (LGPs) for a photobioreactor by using an illumination design tool. An LGP having light emitting diodes (LEDs) as a light source on the four sides was designed by optimizing the distribution of LGP patterns and design of another LGP, on top of which sunlight was focused by a Fresnel lens, was executed. Finally, a hybrid-solar-and-LED-lighting scheme was described. Detailed design process and optical performances of the designed LGPs are presented.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.955-956
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• 2012

• 한국광학회지
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• 제23권2호
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• pp.55-63
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• 2012

본 논문에서는 광생물 반응기의 조명 시스템으로 활용될 LED(Light-Emitting Diode)용 도광판의 광학설계 및 제작 결과에 대해 보고한다. 도광판 설계를 위해 광원, 반사필름, 도광판 패턴에 대한 모델링을 수행하였다. 특히, 도광판 패턴의 경우 램버시안 산란체(Lambertian Scatterer)로 모델링을 수행하였는데, 테스트용으로 제작된 도광판의 조도분포와 부합하는 모델 파라미터(반사율, 산란체의 폭)를 매칭 시뮬레이션을 통하여 추출하였다. 추출된 모델 파라미터를 사용하여 광학설계를 수행하였으며, CNC(Computer Numerical Control) 가공을 통해 도광판을 제작하였고, 평균조도와 조도균일도 등의 광학 특성을 측정하였다.

• 한국광학회지
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• 제27권2호
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• pp.73-80
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• 2016

본 논문에서는 광생물 반응기의 조명 시스템에 적용할 수 있는 LED(Light-Emitting Diode)와 태양광 하이브리드 광원을 이용한 도광판의 설계 및 제작 결과에 대해 보고한다. LED용 도광판 패턴을 설계하고 기존에 보고된 태양광용 도광판에 함께 중첩하여 가공하였다. 하이브리드 도광판의 출력 PFD(Photon Flux Density)를 일정하게 유지시켜주기 위한 제어 시스템을 제작하였으며, 출력 PFD 목표값을 $70{\mu}E/(m^2{\cdot}s)$로 설정하였을 경우 오차범위 ${\pm}2%$ 이내에서 제어가 이루어짐을 확인하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권2호
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• pp.143-147
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• 2013

We present results of the optical design and fabrication of a light-guiding plate (LGP) for a photobioreactor by using sunlight and a linear Fresnel lens. LGP patterns were designed by optical simulations with an illumination design tool, LightTools, and fabricated by using a computerized numerical control machine. Optical characteristics of average deviation of illuminance distribution and light throughput efficiency were measured and compared with simulation results.

• KSBB Journal
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• 제19권4호
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• pp.257-262
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• 2004

최근, 미세조류에 대한 생물공학적 관심이 급격히 증가하고 있으며 이의 응용범위는 식품이나 제약, 화장품 등 다양한 구도로 확장되어지고 있다. 고농도의 미세조류 배양을 위해서는 빛이 핵심적 제한요소로 작용되어지며 빛의 투과 깊이나 강도에 따라 균체의 성장속도가 결정되어지게 된다. 본 연구에서는 다양한 빛의 투과경로와 빛을 받는 면적/배양액의 부피 비율, 조도 그리고 단계적 조사에 따른 Chlorella sp.의 성장률을 조사하여 빛이 미세조류에 미치는 영향을 알아보았으며, 본 연구에 적용된 값들 중 4 cm의 직경, 57.6%의 면적/부피 비율, 62 $\mu$mo1/$m^2$/s의 조도에서 Chlorella sp. 성장에 필요한 빛 에너지를 가장 효율적으로 이용함을 확인할 수 있었다.