• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
• /
• 2013.05a
• /
• pp.845-848
• /
• 2013

Due to intense climate changes and extreme weather conditions a noticeable decrease has been observed in the growth of certain plants. The indoor plant factories would have certain benefits including increase in crop yield, reduction in distribution cost, and maintains the healthy freshness level of the agricultural product. Recently, an artificial light source with optimum wavelength is spot lighted to fulfill the need of light for the indoor plant factories. The energy efficient light emitting diodes (LED) provide the essential light energy for the proper growth of indoor cultivated plants. This work focuses to utilize ubiquitous sensors network(USN) in providing suitable environment for the proper growth of agricultural product inside the indoor plant factory. The proposed system makes use of sensors and actuators, communicating each other through WPAN, ZigBee network. The proposed system obscured the traditional indoor plant factories with easy installation and wireless connectivity of the sensors and actuators along with eliminating the web of wires reducing the initial installation and maintenance cost.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.02a
• /
• pp.416-417
• /
• 2013

최근 질화물계 발광다이오드(light emitting diode, LED) 소자는 핸드폰, 스마트 TV 등의 디스플레이 분야와 실내외조명, 감성조명, 특수조명 등의 조명분야에 그 응용분야가 급속히 확대되고 있다. 이러한 LED 소자는 에너지 절감과 친환경에 장점을 가지고, 가까운 미래에 조명시장을 대체할 것으로 예상된다. 이를 만족하기 위해서는 현재보다 더 높은 효율을 갖는 LED 개발이 요구되어지고 있는 상황이다. 일반적으로 질화물계 LED 소자의 효율은 내부양자 효율, 광추출 효율 등으로 나타낼 수 있다. 내부 양자효율은 성장된 결정의 질의 개선 및 다층의 이종접합 또는 다중양자우물 구조와 같이 활성층의 캐리어 농도를 높이는 접합구조로 설계되어 80% 이상의 효율을 나타낸다. 그러나 광추출 효율은 이에 미치지 못하고 있다. 이는 반도체 재료의 높은 굴절률로 인하여 빛이 외부로 탈출하지 못하고 내부로 반사되거나 물질 안에서 흡수가 일어나기 때문이다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 연구 그룹들은, 표면에 패턴 형성하여 빛의 전반사를 줄여 그 효율을 올리는 연구결과를 보고하고 있다. 대표적인 방법으로는 wet etching, 전자빔 리소그라피, 나노임프린트 리소그라피, 레이저 홀로 리그라피, 나노스피어 리소그라피 등이 사용되고 있다. 이 중, 나노스피어 리소그라피는 폴리스틸렌 혹은 실리카 등과 같은 나노 크기의 bead를 사용하여 반도체 기판 표면에 단일층으로 고르게 코팅한 마스크로 사용하여 패턴을 주는 방법이다. 이 방법의 장점으로는 대면적에 균일한 패턴을 형성할 수 있고, 공정비용이 저렴하여 양산하기에 적합하다는 특징이 있다. 나노스피어 리소그라피를 통해서 표면에 생성된 패턴 모양의 각도에 따라서, 식각되는 깊이에 변화에 따라 실험한 결과들은 있지만, 아직까지 크기가 다른 나노입자들의 마스크 이용하여 형성된 패턴 밀도에 따른 광 추출 효과에 대한 연구가 많이 미흡하다. 따라서 본 연구에서는 다양한 크기의 실리카로 패턴을 형성시켜 패턴 밀도에 대한 광추출 효율의 효과에 대해서 조사하였다. 실험 방법으론, DI, 에탄올, TEOS, 암모니아의 순서대로 그 혼합 비율을 조정하여 100, 250, 500 nm 크기의 나노입자를 합성하였고 이것을 질화물계 LED의 표면 위에 단일층으로 스핀코팅 방법을 통해 코팅을 하였다. 그 후 ICP-RIE 방법으로 필라 패턴을 형성하였는데, 그 결과 100 nm SiO2 입자를 이용한 경우 $4.5{\times}10^9$/$cm^2$, 250 nm의 경우 $1.4{\times}10^9$/$cm^2$, 500 nm의 경우 $0.4{\times}10^9$/$cm^2$의 패턴의 밀도를 보여주었다(Fig. 1). 패턴의 밀도에 따라 전계광학적 특성을 확인하여 보았는데, 그 결과는 평평한 표면과 비교하였을 때 100 nm에서 383%, 250 nm에서는 320%, 500 nm에서는 244% 상승하는 결과를 보여주었다(Fig. 2). 이번 실험을 통해서 LED의 광추출 효율은 표면 모양과 깊이 뿐 아니라 밀도가 커질수록 그 효율이 올라간다는 사실을 알 수 있었다.

• Journal of Climate Change Research
• /
• v.3 no.3
• /
• pp.183-193
• /
• 2012

In this study, the S University's energy usage, greenhouse gas emissions situation and potential reduction amount were analyzed using a long-term energy analysis model, LEAP. In accordance with the VISION 2020 and university's own improvement plans, S University plans to complete a second campus through expansion constructions by 2020 and by allocating the needed land. Accordingly, increases in energy usage and greenhouse gas emissions seem inevitable. Hence, in this study, the calculations of potential reduction amount by 2020 were attempted through the use of LEAP model by categorizing the energy used based on usage types and by proposing usage typebased reduction methods. There were a total of 4 scenarios: a standard scenario that predicted the energy usage without any additional energy reduction activity; energy reduction scenario using LED light replacement; energy reduction scenario using high efficiency building equipment; and a scenario that combines these two energy reduction scenarios. As scenario-based results, it was ascertained that, through the scenario that had two other energy reduction scenarios combined, the 2020 greenhouse gas emissions amount would be 14,916 tons of $CO_2eq$, an increase of 43.7% compared to the 2010 greenhouse gas emissions amount. Put differently, it was possible to derive a result of about 23.7% reduction of the greenhouse gas emissions amount for S University's greenhouse gas emissions amount through energy reduction activities. In terms of energy reduction methods, changing into ultra-high efficiency building equipment would deliver the most amount of reduction.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
• /
• v.14 no.5
• /
• pp.153-159
• /
• 2014

In this paper, we propose the Distributed Power Saving Control System that enables the active and intelligent control(on/off and/or dimming control) of the lightning device using sensors and mobile agents. The proposed system is effective for energy saving and induces cost reductions in design and development of power saving control system as adding remote-monitoring or controlling functions is easier with the application of a variety of active rules. Moreover, the system improves the effectiveness of the acquired sensing data by real-time event handling and device controlling using a mobile agent based sensor network middleware that regularize the contextual information or a user's emotion. The results of this paper present the potential applicability of the proposed distributed control system using mobile agent in various active sensor network applications.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
• /
• v.21 no.3
• /
• pp.125-131
• /
• 2007

Electric motor efficient improvement from home appliance field is important to the effect reducing the energy consumption. But the electric motor design/analysis technology is still insufficient. Specially the electric motor design/analysis technology of satisfying characteristic of both the induction motor and the synchronous motor such as Line start permanent motor. Therefore the electric motor design/analysis technology is urgently demanded reliability. This paper proposes the sing1e-phase line-start permanent magnet motor to develop the motor it with be able to alternate the sing-phase induction motor it is a refrigerator compressor motor. The sing-phase induction motor is analyzed in the steady state. And we have a certification test to compare our single-phase line-start permanent magnet motor with the sing-phase induction motor. In order to improve the performance, the stator of the single-phase line-start permanent magnet motor is same as the stator of the sing-phase induction motor and changes the rotor form and has the permanent magnet. It used the Finite Element Method(FEM) which is widely used with electronic-magnetic field numerical analysis method.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
• /
• v.14 no.5
• /
• pp.95-102
• /
• 2014

In this paper, we propose the high speed PLC-based automatic control system for a smart LED streetlight. The proposed the automatic control system were constructed of a power line modem part and monitoring part, streetlight controller part for the high speed communication frequency band and streetlight ballasts characterization and real-time remote control using a high-speed PLC network, and it was designed to meet to lighting grades conditions of KS road lighting standards. The proposed automatic control system were easy monitoring of the power consumption using PC through to the comparison result of the existing streetlight system. As a result, it was confirmed to the possibility of efficient operation for the real-time monitoring and maintenance by induction of reasonable power consumption through to the LED streetlight state checking and remote-control. In addition, we proved to improvement of expected effects for the power cost savings, the energy efficiency, and streetlight differentiation and advanced.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
• /
• v.19 no.3
• /
• pp.111-118
• /
• 2005

It is increased electrical energy consumption with the development of intelligence society in the once buildings and thus an energy conservation through efficient use of electricity became more important. This paper shows a reasonable design demand factor in office buildings, that was made by the systematic and statistical way considering actual conditions, such as investigated electric equipment capacity, peak power consumption, demand factor, etc., for 54 office buildings and 34 electrical design offices. In this dissertation it is necessary to analyse the key features and general trend from the investigated data. It made an analysis of the feature parameters, such as average, standard deviation, median, maximum, minimum and thus it was carried the linear and nonlinear regression analysis.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
• /
• v.21 no.6
• /
• pp.77-84
• /
• 2007

It is increased electrical energy consumption with the development of intelligence society in hospitals and thus an energy conservation through efficient use of electricity became more important. This paper shows a reasonable design demand factor in hospitals, that was made by the systematic and statistical way considering actual conditions, such as investigated electric equipment capacity, peak power consumption, demand factor, etc., for 32 hospitals and 9 electrical design offices. In this dissertation, it is necessary to analyze the key features and general trend from the investigated data. It made an analysis of the feature parameters, such as average, standard deviation, median, maximum, minimun and thus it was carried the linear and nonlinear regression analysis.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
• /
• v.22 no.8
• /
• pp.75-81
• /
• 2008

Water treatment study employing plasma is thoroughly examined in the following paper. The research using water plasma torch showed superior results in terms of economical and energy efficiency due to the substantial reduction of electric power. A comparison of streamer and arc discharge phenomena taken place in water was put under close scrutiny. Dyeing wastewater exposed to the plasma treatment was sampled and analyzed for relative dissolved ozone concentration, hydrogen peroxide, as well as the color removal efficiency. It was found that streamer discharges is more effective than arc discharge in growth of $H_2O_2$ and $O_3$ by plasma chemical constituents, though plasma torch had small oxidation reagents selectivity. Thus, streamer discharges, due to the efficient plasma-chemical reactions environment, proved to be more efficient compare to the thermal arc plasma loading.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.02a
• /
• pp.108-108
• /
• 2011

최근 에너지 위기와 환경 규제 강화 및 친환경, 녹색성장 등의 이슈가 대두되면서 에너지 절감과 환경보호 분야에 그린 전력반도체 수요가 날로 증가되고 있다. 이러한 그린 전력반도체는 휴대용컴퓨터, 이동통신기기, 휴대폰, 조명, 자동차, 전동자전거, LED조명 등 다양한 종류의 전력소자들이 사용되고 있으며, 전력소자의 수요증가는 IT, NT, BT 등의 융복합기술의 발달로 새로운 분야에 전력소자의 수요로 창출되고 있다. 특히 환경오염을 줄이기 위한 고전압 대전류 전력소자의 에너지 효율을 높이는 연구 개발이 활발히 진행되고 있다. 종래의 전력소자는 평면형의 LDMOS나 VDMOS 기술을 이용한 소전류 주로 제작되어 수십 암페어의 필요한 대전류용으로 사용이 불가능하다. 반면 수직형 전력소자인 트렌치를 이용한 power 소자는 집적도를 증가 시킬 수 있을 뿐만 아니라 대전류 고전압 소자 제작에 유리하다. 특히 평면형 소자에 비해 약 30%이상 칩 면적을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 평면형에 비해 on-저항을 낮출 수 있기 때문에 수요가 날로 증가하고 있다. 트렌치 게이트 power MOS의 중요한 게이트 산화막 형성 기술은 트렌치 내부에 균일한 두께의 산화막 형성과 높은 신뢰성을 갖는 게이트 산화막 형성이 매우 중요하다. 본 연구에서는 전력소자를 제조하기 위해 트렌치 기술을 이용하여 수직형 전력소자를 제작하였다. 트렌치형 전력소자는 게이트 산화막을 균일하게 형성하는 것이 매우 중요한 기술이다. 종래의 수평형 소자 제조시 게이트 산화막 형성 후 산화막 두께가 매우 균일하게 성장되지만, 수직형 트렌치 게이트 산화막은 트렌치 내부벽의 결정구조가 다르기 때문에 $1000^{\circ}C$에서 열산화막 성장시 결정구조와 결정면에 따라 약 35% 이상 열산화막 두께가 차이가 난다. 본 연구는 이러한 문제점을 해결하기 위해 트렌치를 형성한 후 트렌치 내부의 결정구조를 변화 및 산화막의 종류와 산화막 형성 방법을 다르게 하여 균일한 게이트 산화막을 성장시켜 산화막의 두께 균일도를 향상시켰다. 그 결과 고밀도의 트렌치 게이트 셀을 제작하여 제작된 트렌치 내부에 동일한 두께의 게이트 산화막을 여러 종류로 산화막을 성장시킨 후 성장된 트렌치 내벽의 산화막의 두께 균일도와 게이트 산화막의 항복전압을 측정한 결과 약 25% 이상 높은 신뢰성을 갖는 게이트 산화막을 형성 할 수 있었다.