• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제14권11호
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• pp.25-31
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• 2001

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.11-14
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• 2007

현재, 새로운 조명광원으로서 백색 LED가 기대되고 있으며, 이를 이용하는 조명이 확대되어 실용화 될 것으로 예상된다. LED 광원을 이용하여 조명기구를 제작하고 이것을 실내조명으로 사용할 때 조명기구에 의한 글레어가 편안함을 주는지 불편함을 주는지에 대한 평가가 요구된다. 실내 조명환경에 대한 불쾌글레어를 평가하기 위해 UGR(Unified Glare Rating)을 추천하고 있다. 그러나 균일한 글레어 광원의 평균휘도를 이용하여 계산된 종래의 불쾌글레어 평가법들은 불균일한 휘도를 갖는 LED 조명기구에 대해서는 적용하기 어렵게 될 것으로 판단된다. 그래서 UGR를 이용하였을 경우, 균일한 휘도를 갖는 조명기구와 불균일한 휘도를 갖는 조명기구에 대해서 어떠한 차이가 있는지 다음의 불쾌글레어의 주관평가 실험을 수행하였다. 평균휘도가 같고 최대 휘도와 최소 휘도가 다른 조명기구(균일한 휘도를 갖는 조명기구 1종과 불균일한 휘도를 갖는 조명기구 2종)를 글레어 광원으로 사용하였다. 입체각(${\omega}$)과 위치지수(Position Index)를 고정시키고 배경휘도($L_b$)와 광원휘도($L_s$)를 임의로 변화시켰다. 주어진 환경에서 피험자로 하여금 얼마나 편안하진 또는 불편한지에 대한 느낌을 값으로 평가하도록 하였다. 우선, UGR과 주관평가 사이에 차이가 나타났으며, 이는 동 서양에 따른 문화적 및 생리적 차이에 기인한다고 생각된다. 다음으로 균일한 휘도를 갖는 조명기구보다 불균일한 휘도를 갖는 LED 조명기구가 더 높은 값을 할당 받아 LED 조명기구가 불쾌감을 더 유발시키는 것으로 나타났다. 또한 LED 소자 간격에 따른 영향은 글레어 광원의 휘도가 높아질수록 크게 나타났으며, 배경휘도에 대해서도 광원의 휘도가 높아질수록 LED 소자 간격의 차이에 의한 영향이 나타났다. 따라서 UGR식은 균일한 휘도를 갖는 조명기구에 적용하기에는 적합하지만, 불균일한 휘도를 갖는 조명기구에 적용하기에는 부적합하다고 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1916-1920
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• 2010

영상수위계는 카메라에 의해서 수위표를 촬영하여 촬영된 영상을 처리하여 수위값으로 변환하여 자동적으로 수위를 측정하는 장비이다. 이 수위계는 기존 수위측정 장비인 부자식, 압력식, 기포식, 초음파식, 레이다식과는 달리 수위표를 촬영한 영상으로부터 수위를 직접 눈으로 확인할 수 있는 장점이 있다. 이로 인해 영상자료로부터 측정된 수위를 검증할 수 있어 수위측정의 정확도를 향상시킬 수 있다. 그리고 수위표 영상과 더불어 관측지점 주변의 전체 영상을 동시에 촬영하여 실시간으로 전송하기 때문에 홍수시 하천 상황에 대한 모니터링 목적으로 사용될 수 있다. 영상수위계 시스템은 크게 메인제어기, 전원부, 서버부 및 카메라부로 구성되어 있다. 현재 운영되고 있는 시스템은 전원장치 리셋시 전 시스템을 리셋해야하고, 상전 단전시 전 시스템이 off된다. 그리고 별도의 통신모듈을 사용하여 장비간 통신이 이루어지고 있다. 또한 카메라부에는 렌즈와 팬/틸트를 제어하기 위한 별도의 장비가 포함되어 있고, 백색 LED 조명이 사용되어 야간에 수위인식주기마다 조명이 on/off 되고 있다. 위와 같은 전원장치의 운영으로 시스템을 안정적으로 운영할 수 없다. 그리고 수위 오인식을 최소화하기 위해서는 연속적인 수위 인식이 필요하지만, 백색 LED조명과 1초에 2프레임을 캡쳐하는 비디오 캡쳐방식에 의해 시스템을 상시로 운영하는 것이 곤란하다. 현재 운영 중인 영상수위계를 안정적으로 운영할 수 있도록 장비별로 제어가 가능하도록 전원 제어장치를 개발하였고, 상전 단전시 최소 30분 정도 전원을 유지할 수 있도록 무정전전원장치(UPS)를 설치하였으며, 측정자료의 저장장치를 하드디스크 타입에서 Flash SSD 메모리 타입으로 교체하였다. 또한 영상수위계 시스템을 상시 운영할 수 있도록 백색 LED조명을 적외선 LED조명으로 교체하였고, 1초에 1회 수위를 인식하도록 수위인식주기와 1초에 25프레임 캡쳐할 수 있도록 비디오 캡쳐방식을 개선하였다. 위와 같은 시스템의 개선으로 시스템을 안정적으로 운영할 수 있게 되어 시스템 고장에 의해 발생하는 수위 결측을 감소시킬 수 있고, 시스템의 상시 운영으로 수 위 오인식을 최소화시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.395-397
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• 2013

항로표지는 해상에서 선박의 안전한 항행에 필수적인 요소이며, 현재는 LED를 광원으로 사용하는 등명기를 개발 및 사용하고 있다. LED 멀티롤 랜턴을 개발하여 항로표지의 표체조명, 교량표지, 방파제 표시등 등으로 개발하고하는 연구가 진행되고 있다. 이를 위하여 LED 멀티롤 랜턴의 내부 LED 배치에 따른 배광특성을 분석하였다. 본 논문에서 멀티롤 랜턴은 아크릴 환봉과 설치를 위한 금속재로 구성하였으며, 내부에 LED를 2열로 배치하였다. 최적의 설계를 위하여 아크릴 환봉을 투명한 것과 유백색인 것으로 구분하고 2열의 LED 모듈에 집광렌즈($45^{\circ}$, $60^{\circ}$, 미설치)에 따른 배광특성을 분석하였다. $60^{\circ}$ 집광렌즈를 사용한 경우의 시인효과가 우수하여 이를 바탕으로 LED 멀티롤 랜턴을 최종적으로 설계하였다. 투명 아크릴 환봉에 2열의 LED를 배치하고, $60^{\circ}$ 집광렌즈를 사용한 평판형 및 v형의 2종과 집광렌즈를 사용하지 않은 v형 1종으로 선정하고, 녹색과 홍색으로 제작하여 LED의 배열에 따른 배광특성을 본석하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.115-115
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• 2010

고휘도 고효율 백색 LED (lighting emitting diode)가 차세대 조명광원으로 급부상하고 있다. 백색 LED를 생산하기 위한 공정에서 MOCVD (유기금속화학증착)장비를 이용한 에피웨이퍼공정은 에피층과 기판의 격자상수 차이와 열팽창계수차이로 인하여 생성되는 에피결함의 문제로 기판과 GaN 박막층 사이에 완충작용을 해줄 수 있는 버퍼층 (Buffer layer)을 만든다. 그 위에 InGaN/GaN MQW (Multi Quantum Well)공정을 하여 고휘도 고효율 백색 LED를 구현 할 수 있다. 이 공정에서 기판의 온도가 불균일해지면 wafer 파장 균일도가 나빠지므로 백색 LED의 yield가 떨어진다. 균일한 기판 온도를 갖기 위한 조건으로 기판과 induction heater의 간격, 가스의 흐름, 기판의 회전, 유도가열코일의 디자인 등이 장비의 설계 요소이다. 본 연구에서는 유도가열방식의 유도가열히터를 이용하여 기판과 히터의 간격에 차이에 따른 기판 균일도 측정했고, 회전에 의한 기판의 온도분포와 자기장분포의 실험적 결과를 상용화 유체역학 코드인 CFD-ACE+의 모델링 결과와 비교 했다. 또한 가스의 inlet위치에 따른 기판의 온도 균일도를 측정하였다. 본 연구에서 사용된 가열원은 유도가열히터 (Viewtong, VT-180C2)를 사용했고, 가열된 흑연판 표면의 온도를 2차원적으로 평가하기 위하여 적외선 열화상 카메라 (Fluke, Ti-10)를 이용하여 온도를 측정했다. 와전류에 의한 흑연판의 가열 현상을 누출 전계의 분포로 확인하기 위하여 Tektronix사의 A6302 probe와 TM502A amplifier를 사용했다. 흑연판 위에 1 cm2 간격으로 211곳에서 유도 전류를 측정했다. 유도전류는 벡터양이므로 $E{\theta}$를 측정했으며, 이때의 측정 방향은 흑연판의 원주방향이다. 또한 자기장에 의한 유도전류의 분포를 확인하기 위하여 KANETEC사의 TM-501을 이용하여 흑연판 중심으로부터 10 mm 간격으로 자기장을 측정 했다. 저항 가열 히터를 통하여 대류에 의한 온도 균일도를 평가한 결과 gap이 3 mm일때, 평균 온도 $166.5^{\circ}C$에서 불균일도 6.5%를 얻었으며, 회전에 의한 온도 균일도 측정 결과는 2.5 RPM일 때 평균온도 $163^{\circ}C$에서 5.5%의 불균일도를 확인했다. 또한 CFD-ACE+를 이용한 모델링 결과 자기장의 분포는 중심이 높은 분포를 나타냄을 확인했고, 기판의 온도분포는 중심으로부터 55 mm되는 곳에서 300 W/m3로 가장 높은 분포를 나타냈다. 가스 inlet 위치를 흑연판 중심으로 수직, 수평 방향으로 흘려주었을 때의 불균일도는 각각 10.5%, 8.0%로 수평 방향으로 가스를 흘려주었을 때 2.5% 온도 균일도 향상을 확인했다.

• 감성과학
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• 제9권4호
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• pp.353-366
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• 2006

이 연구의 목적은 백색 LED 조명의 광학적 특성을 분석하고 그 특성에 따라 반응하는 학생과 교사들의 감성 반응을 평가하는 데 있다. 이를 위해 이 연구에서는 백색 LED모듈 5개를 시제품으로 만들어 광학적 특성을 측정하고 감성 평가용 모형을 제작하여 감성 반응을 평가하여 분석하였다. 감성 평가에 이용된 평가 방법은 의미미분법이고 선정된 문항은 16문항이며, 이 문항의 신뢰성과 타당성을 검증하기 위하여 예비 실험을 통하여 신뢰도 분석과 타당도 분석을 하였다. 이 과정에서 4가지 요인을 추출하였는데 제 1요인은 활동성, 제 2요인은 안정감, 제 3요인은 역량성, 제 4요인은 감성이미지 요인이라고 명명하였다. 색온도에 따른 감성 평가의 결과는 활동성과 역량성 요인에서는 색온도가 높은 조명을 선호하였으며 , 안정감 요인에서는 색온도가 낮은 조명을 선호하였다. 감성이미지 요인에서는 색온도와 관련 없이 5800K인 청색 계통의 조명을 선호하였다. 연색지수에 따른 감성 평가의 결과는 활동성, 안정감, 감성이미지 요인에서는 고연색 조명을 선호하였으며, 역량성 요인에서는 중 연색 조명을 선호하였다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.153-158
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• 2009

본 논문에서는 기존의 조명장치에 비하여 광변환 효율이 높고 조도제어가 용이한 백색LED 와 컬러LED를 조합한 LED 조명장치와 컬러센서를 결합하여 자연광에 가까운 조명환경 구현하는 방법을 제안한다, 제안된 LED와 컬러센서 입력장치를 조합한 장치를 이용하여 인간을 위한 최적의 작업환경을 구축할 수 있으며 광변환 또한 높은 조명장치로 효과적인 조도제어 및 여건에 맞는 환경에 최적화된 색온도 구현이 가능하다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제25권11호
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• pp.33-38
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• 2011

In this paper, the effect of pulse current and generated heat on characteristics of the LED is measured and evaluated. For experiments, the LED driving circuit and digital logic which determines period and duty ratio of lighting are designed. At rated current, the temperature and optical characteristics of the LED with change in duty ratio and period are compared, and those of the LED with change in duty ratio and existence of cooling fan are also compared at constant average current. As a result, frequency does not affect device temperature and optical characteristic of the LED but duty ratio does. Also, the cooling fan is less effective on those of the LED at rated current.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.230-231
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• 2011

LED (Light Emitting Diode) 조명 기술이 친환경 조명 기술로 떠오르고 있다. LED는 기존의 백열등, 형광등 조명에 비해 에너지 효율이 좋아, 최근 우리나라에서도 가로등, 신호 등을 LED 조명으로 교체하고 있다. 뿐만 아니라 건물의 외장이나 전시회 등에 사용되는 LED 시스템의 경우, 가격적인 측면보다 성능적인 측면이 더 중요시 되고 있으며, 이러한 고급조명용 LED 시스템에는 색을 관리 및 제어해주는 장치 즉, MCU의 탑재가 일반적이다. 본 논문에서는 LED를 이용한 조명용 백색광원의 색좌표 및 색온도 제어가 가능한 디지털 파워플랫폼을 개발하고 그 성능을 측정하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.8-15
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• 2004

본 논문은 RGB LED를 이용한 백색 전구의 색혼합 향상에 관한 것이다. RGB LED를 이용하여 전구를 설계하였을 경우, LED의 위치에 따라 광선의 진행 경로가 틀려 색혼합이 잘 되는 않는다. 따라서 각각의 LED에 경사렌즈를 씌워서 광선의 진행경로를 전구의 중심축으로 향하게 하여 주었다. 색혼합 정도는 MacAdam ellipse 이론을 이용하여 평가하였다.