본 논문에서는 최적의 에너지 효율을 위한 새로운 LED 조명기기 점등제어 알고리즘을 제안하였다. 제안된 점등제어 알고리즘은 다중센서를 기반으로 주변 조도를 측정하여 LED 조명기기의 전원부를 제어하여 에너지를 절약하였다. 또한 점등된 시간동안에는 팔각형 패턴으로 점등을 하게 되고, 일정시간 간격으로 패턴을 반전시켜 점등제어를 하다가 모션 센서에 의해 움직임이 감지되면 전체 LED는 점등하도록 설계하였다. 그리고 실시간으로 센서들로부터 측정된 정보를 Zigbee 무선 네트워크에 의하여 중앙관제센터와 통신하여 원격으로 관리제어가 가능하도록 설계하였다. 본 논문에서 제안한 점등제어 알고리즘은 에너지 절감 효과를 입증하기 위하여, 점등제어 프로그램을 이용하여 LED 조명기기의 점등 상태에 대한 전력 소비를 측정하였다. 측정한 결과, 기존의 점등 방식보다 제안한 알고리즘을 적용한 점등방식은 약 40% 이상의 에너지 절감 효과가 있음을 입증하였다.
본 논문에서는 LED 가로등의 소비 전력을 줄이고 수명 및 LED 모듈의 열효율을 높이기 위한 효율적인 새로운 조명기기 LED 점등제어 시스템을 제안한다. 제안된 새로운 조명기기 점등제어 시스템은 조도를 측정하여 주변 조도에 따라 4단계로 구분하고 자동 패턴 조명 알고리즘을 적용한다. 그리고 단계검사를 통해 완전대칭을 형성하는 마방진 패턴에 교차점등 알고리즘을 적용하여 설정된 시간동안 점등을 하게 된다. 실험분석 결과, 기존의 조명 시스템과 비교하여 발열량과 소비전력이 최대 30%이상 감소되었고 LED의 수명이 최대 60%이상 향상되었기 때문에 LED 가로등에 적용할 경우 안정적이고 높은 에너지 효율성을 얻을 수 있다.
비상시 또는 화재발생시에 인명의 원활한 대피를 위한 피난유도설비는 매우 중요하다. 이중 유도등은 상시점등되어 있어야할 뿐만 아니라 비상전원이 필요하므로 경제적 손실이 커지게 된다. 본 연구에서는 태양전지, 쵸퍼, 인버터로 태양광발전시스템을 구성하여 태양광으로부터 발생되는 에너지를 축전지에 저장시킨 후, half-bridge 인버터를 이용하여 상용전원없이 유도등이 점등되도록 제어하였다. 그 결과 상용전원으로 유도등 점등시와 제안한 시스템에 의한 유도등 점등결과가 동일함을 입증하고 그 유용성을 확인하였다.
메탈핼라이드 램프의 가장 큰 단점중 하나는 아크튜브가 뜨거운 상태에서는 순시 재점등이 불가능하다는 것이다. 메탈핼라이드 램프의 점등중 고온의 아크튜브는 초기 램프가 차가운 상태에서의 방전 전압보다 재점등 방전전압이 높아 재점등 시키는데 압력과 온도가 감소되어지는 약5분정도의 시간이 소요 된다. 만약 램프가 뜨거운 상태에서 재점등시키려면 램프전극 양단에 약20[kV] 이상의 높은 전압펄스를 공급해야한다. 따라서 이러한 목적의 전자식 안정기는 EMII필터, PFC회로, 플라이백 컨버터, 하프브리지 인버터, 고전압 이그나이터 회로로 구성되는데 이것은 순시점등은 물론 램프가 뜨거운 상태에서도 20[kV]의 전압으로 램프를 점등/재점등 할 수 있다.
회전익 항공기의 충돌방지등은 항공기 운용 중 충돌을 방지하기 위한 목적으로 사용되며, 비행 안전성을 확보하기 위한 핵심 구성품이다. 한국형 기동헬기(KUH)의 충돌방지등은 상부등과 하부등으로 구성되며, 충돌방지등 전원공급기와 항공기에 함께 장착되어 운용된다. 그리고 충돌방지등은 밝기 조절 및 선택적 점등이 가능한 이중 구조로 설계되었다. 항공기 납품 후 운용 과정에서 충돌방지등의 이상점 등이 발생하였고, 이러한 현상을 해소하기 위하여 항공기 체계/구성품 단위의 종합 검토를 수행하였다. 본 논문에서는 충돌방지등의 이상점등이 발생한 원인을 분석하였고, 설계 개선방안을 제시하였다. 그리고 설계 개선방안에 대한 타당성을 구성품 및 항공기 체계 지상 및 비행시험으로 입증하였다.
군용 헬리콥터는 피탄에 의한 폭발을 방지하기 위한 OBIGGS System을 장착하고 있다. OBIGGS 경고등은 이상감지 시에만 작동해야 하나, 초도생산 과정에서 빈번하게 이상 작동을 하여 설계개선이 요구되었다. 본 논문에서는 OBIGGS 경고등 이상 점등 원인을 검토하고 개선방안을 수립 및 입증하였다.
본 논문에서는 고출력 무전극 램프 시스템 개발에서 램프 내에 가스종류, 혼합비, 압력과 방전관 사이즈, 아말감종류 및 혼합비, 페라이트코어의 특성등의 최적화를 통한 램프 설계 부분을 연구하였다. 또한 구동방식에 따른 점등회로의 역율 및 효율개선, 파형이나 인가 주파수에 따른 특성 분석을 통한 점등회로설계 부분 등을 고려하였으며, 최종적으로 주변 환경을 고려 무전극 등기구 설계를 수행 하였다. 고출력 무전극 램프용 점등회로의 설계를 통한 특성분석을 진행하여 개선 보완을 통하여 효울을 향상 시켰으며 점등회로의 구동주파수에 따른 무전극 램프의 광학적 특성 및 시스템 영향을 확인한 결과, $7{\sim}10^{\circ}C$ 정도 낮은 특성의 135kHz로 구동하는 점등회로를 최적화하였다. 실험적으로 Peak Noise 발생으로 인한 FET(Q3,Q4) demage 현상을 개선하였다. 최종적으로 무전극램프용 점등회로 최종 설계도을 통해 약 2~3배 이상의 수명을 확보함으로써 안정기의 신뢰성 및 무전극 램프 시스템의 효율이 높음을 알 수 있었다.
LCD 모니터 화면의 대형화와 슬림화에 따른 모니터 내의 백 라이트용 냉음극 방전램프(CCFL)도 가늘어지고 길어지고 있으며, 하나의 램프를 이용한 백 라이트로는 휘도의 한계가 있어 램프를 병렬로 사용해 필요한 휘도를 만들고있다. 멀티램프 구동용 인버터는 소형, 고효율화 뿐만 아니라 대출력이 요구된다. 방전램프가 정밀하고 동일한 제작 과정을 거치더라도 점등, 주파수, 전압, 전류 등 여러 가지 특성이 동일하지 못하다. 이는 각기 상이한 램프특성 때문에 초기 점등조건이나 점등 후 동일한 휘도를 갖기 어렵다. 본 논문에서는 멀티램프를 최소의 인버터 개수로 같은 입력조건에서 같은 출력을 갖도록 설계한다. LCD 모니터 내부에 상하 각 2개씩 4개의 램프를 내장하고 있는 18인치형을 이용하였다. 하나의 구동용 인버터를 이용하였으며, 결과적으로 90%이상의 휘도대비 입출력 효율을 얻었으며, 램프간의 출력차이가 미소하여 상용화 가능하며, 또 다른 방전램프의 멀티구동에 이용 가능하다.
LCD 모니터 화면의 대형화와 슬림화에 따른 모니터 내의 백 라이트용 냉음극 방전램프(CCFL)도 가늘어지고 길어지고 있으며, 하나의 램프를 이용한 백 라이트로는 휘도의 한계가 있어 램프를 병렬로 사용해 필요한 휘도를 만들고있다. 멀티램프 구동용 인버터는 소형, 고효율화 뿐만 아니라 대출력이 요구된다. 방전램프가 정밀하고 동일한 제작 과정을 거치더라도 점등, 주파수, 전압, 전류 등 여러가지 특성이 동일하지 못하다. 이는 각기 상이한 램프특성 때문에 초기 점등조건이나 점등 후 동일한 휘도를 갖기 어렵다. 본 논문에서는 멀티램프를 최소의 인버터 개수로 같은 입력조건에서 같은 출력을 갖도록 설계한다. LCD 모니터 내부에 상하각 2개씩 4개의 램프를 내장하고 있는 18인치형을 이용하였다. 하나의 구동용 인버터를 이용하였으며, 결과적으로 $90\%$이상의 휘도대비 입출력 효율을 얻었으며, 램프간의 출력차이가 미소하여 상용화 가능하며, 또 다른 방전램프의 멀티구동에 이용 가능하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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