• 전기전자학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.274-282
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• 2012

본 논문에서는 지능형 LED 점등시스템을 위한 점등제어 알고리즘 설계를 제안한다. 제안하는 점등제어 알고리즘은 각각의 센서노드에서 감지된 환경정보를 데이터 버스를 통해 MCU에 전송한다. MCU의 제어 소프트웨어는 설정된 제어방식에 따라 신호 값을 이용하여 조광레벨을 계산하고 결과를 비교하여 레벨유지를 결정하도록 설계하였다. 또한 LED 조명기기에 점등제어 알고리즘을 이용하여 완전대칭 되는 패턴생성에 의하여 회전 및 반전 기법을 주기적으로 교차 수행하여 점등되도록 설계하였다. 본 논문에서 제안한 점등제어 알고리즘은 안정적으로 점등제어를 하는 시스템을 설계하여 전송 데이터의 신뢰성을 높이고 91%의 이벤트 전달 비율을 유지하였다. 또한, 조명기기의 광속은 32% 감소되었고 소비전력은 49% 감소되었으며 발열량은 32% 감소되었다. 결과적으로 LED의 수명은 50% 증가되어 에너지 효율성을 향상할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.2999-3004
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• 2010

LED는 다른 광원에 비해 동작수명이 길고, 친환경적이며, 에너지 효율이 높은 장점을 가지고 있다. 최근 LED 기술의 발전으로 인해 고휘도, 고용량의 LED가 개발됨에 따라, 표시장치에만 적용되던 LED를 조명장치에도 적용하는 기술이 확산되고 있다. 조명장치에 적용되는 파워 LED는 발열문제로 인한 소손을 막기 위해 구동전류를 일정한 전류값 이하로 제어할 필요성이 있다. 본 논문은 파워 LED의 구동전류를 설정된 값 이하로 제어하는 전류제 한 기능을 갖는 파워 LED 태양광 보안등 개발에 관한 연구이다. 태양광 발전에 의해 생산된 전력을 DC12[V] 축전지에 저장한 후, 야간에 승압형 DC-DC 컨버터를 통해 DC24[V]로 승압시켜 파워 LED로 공급한다. 태양광 보안등 제어기, 승압형 DC-DC 컨버터, 72[W]급 파워 LED 램프를 개발하여 동작을 확인하고 관련 데이터를 도출함으로써 제안된 시스템의 타당성을 입증하였다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제2권4호
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• pp.577-582
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• 2016

최근 급속한 녹색환경 정책으로 LED를 이용한 조명 광원들이 설치 운용하고 있으나, 이들 광원의 전원 공급은 안정된 직류 전원 공급을 위해서 스위칭 모드 전원 공급(SMPS) 장치로 전원을 공급하고 있다. 그러나, 이들 전원 공급 장치는 공급 단가 때문에 설계 및 설치과정에서 스위칭에 따른 전력과 변환역률, 전기적 노이즈 및 돌입전류들은 간과하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 SMPS는 고품질의 전원을 LED 조명 부하에 공급하기 위하여 스위칭 시에 다음과 같은 3가지 관점에서 회로를 연구하였다. 첫 번째, 역률과 효율을 약 85% 확보하고, 두 번째, 노이즈(고조파 포함) 최소화, 세 번째는 스위치-온 시 3A 돌입전류를 $100{\mu}sec$ 후 최소 0.3 A로 감소하여 돌입 전류 침입을 최소화 하고자 하였다. 본 연구에서는 IC형 구동기(LNK 409)를 적용하여 입력전압과 출력상황을 귀환 형태로 감시하도록 하였으며, 정전류 출력을 위하여 정전압을 유지할 수 있는 제어회로와 시상수를 개발하였다. 그러나, 부하 변동 시 미세한 전류의 불규칙으로 인한 발열 문제는 해결하지 못하고 있다. 이를 증명하고자 LED 조명 부하 46 W급을 대상으로 효과를 검증하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.136-141
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• 2010

본 연구에서는 옥내 조명 설비의 전원을 ON/OFF 하기 위해 사용되는 저압용 스위치의 구조 및 발열 메커니즘을 제시하고, 에너지원의 종류에 따라 스위치의 고정금구 및 가동 접점 등의 소손패턴을 제시함으로써 향후 예상되는 PL 분쟁의 판단 근거를 확보하는데 있다. 스위치에 인가된 일반 화염은 한국산업규격(KS)의 난연성 시험 방법을 적용하였다. 또한 스위치에 공급된 전류는 대전류공급장치(PCITS)를 이용하였다. 실험이 진행될 때 주위의 온도는 $22{\pm}2^{\circ}C$, 습도는 40~60%를 유지시켰다. 스위치의 발열은 배선과 클립의 접속 불량, 가동 접점의 절연 열화 및 접촉 불량 등에 의해서 생성되는 것으로 판단된다. 일반 화염에 의해 소손된 스위치는 표면이 균일하게 탄화되었으며, 화원을 제거하면 자연 소화되었다. 일반화염에 의해 탄화된 스위치를 분해한 결과 고정금구 및 가동 접점 등은 비교적 양호한 형태를 보였으나 외함, 클립 지지대, 가동 접점, 표시램프 등에서 탄화 및 변색을 확인할 수 있었다. 과전류에 의해 소손된 스위치는 배선을 연결하는 클립 및 클립 지지대 등은 소손의 흔적이 거의 없으나 고정금구, 가동 접점, 표시 램프 등은 심하게 탄화되었다. 즉 접촉 저항이 큰 부분에서 집중적으로 소손되었고 내부에서 외부로 탄화가 진행되는 패턴을 나타냈다. 따라서 소손된 스위치의 탄화 패턴 및 금속 금구류의 특성을 분석하면 최초의 에너지원 판정이 가능하다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.1079-1085
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• 2012

현재 전 세계의 많은 과학자들이 지속 가능한 에너지원을 찾기 위하여 많은 노력을 하고 있지만, 태양광에너지가 궁극적인 해답이 될 것으로 받아들여지고 있다. 이러한 광 에너지는 조명용, 발열용, 통신용 등으로 사용될 수 있으며, 심지어 최근에는 광에너지로 동작하는 광자구동 모터에 대한 연구결과도 나오고 있다. 본 논문에서는 이러한 광에너지를 광섬유를 통해 전송할 수 있는 기술에 대해 이론적인 분석을 수행하였다. 특히, 한 가닥의 광섬유에 여러 개의 코어(core)가 삽입된 멀티코어(multi-core) 광섬유를 이용한 광에너지 전송의 에너지 전송량에 대해 예측해 보았다. 본 논문의 분석 결과에 따르면, 한 가닥의 멀티코어 광섬유로 약 2 kW 의 광에너지 전송이 가능할 것으로 예측되었으며, 초고압선처럼 수 cm 의 직경으로 광섬유 다발을 묶을 경우에는 10 MW 이상의 광에너지 전송이 가능할 것으로 예측되었다. 이는 도체 전력선과 비교하여 절반수준의 에너지 전송량으로 충분한 경쟁력이 있을 것으로 생각된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.757-758
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• 2010

진료 및 수술 집도 시 조명용 광원으로 할로겐램프와 플라즈마램프가 주로 사용되고 있다. 두 광원은 램프의 수명 및 과도한 발열로 인한 다양한 문제점을 야기할 뿐 아니라 냉각기로 인하여 부피 또한 매우 크다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 의료용 신조명 부품으로 주목받고 있는 고휘도 LED를 사용하여 진료실 및 수술실에서 환자의 환부에 대한 국소 무영 촬영이 가능하도록 링라이트를 설계 개발하였다. 개발에 적용한 LED는 환부 근접 무영 촬영시 피사체 고유의 Tone에 대한 섬세한 표현력과 강한 하이라이트, 간결한 쉐도우, 그리고 입체감을 부각시키기 위하여 다양한 색상 구현과 광량 조절이 가능하고 백색광을 얻을 수 있는 FULL COLOR용 고휘도 3색 LED를 사용하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.43-49
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• 2006

본 논문은 조명설비 중 220V/100W 백열전구의 온도특성과 화재분석에 관하여 연구하였다. 백열전구의 발열에 의한 발화가능성을 실험한 결과 정상상태에서는 최고 $161.9^{\circ}C$로 측정되었다. 밀폐된 공간에서 축 열이 되면 약 $538.1^{\circ}C$까지 상승하는 것으로 나타났다. 유리구를 파손하였을 경우 필라멘트는 공기 중에서 용단되었다. 외부 열에 의한 경우 전구 내부의 가스가 약한 부분으로 분출되었다. 따라서 백열전구는 산소의 공급이 원활하면서 폐쇄된 공간에서 화재의 가능성이 높으며, 가연성 물질 등이 주변에 있다면 화재 가능성이 매우 높은 것으로 나타났다. 백열전구의 외형변화, 재료특성의 변화 등을 통해 화재원인을 규명하는 중요한 자료로 이용될 것이 기대된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권4호
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• pp.35-41
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• 2016

고출력 LED 조명용 패키지를 제조함에 있어서 발열은 LED의 광출력과 수명에 매우 중요한 영향을 주는 인자로 알려져 있다. 본 연구에서는 가로등용 고출력 LED 패키지를 개발함에 있어서 효과적인 방열을 하기 위하여 방열효과가 상대적으로 우수한 구조인 chip-on-a-heat sink 구조를 가지는 세라믹-메탈 기반의 패키지를 제조하였다. 열확산 기능을 하는 heat sink 기판소재는 알루미늄 합금을, LED 어레이 회로를 형성하는 절연막으로는 저온동시소성용 glass-ceramics을 사용하였다. 특히 열처리 시 가장 이슈가 되는 세라믹-금속 하이브리드 패키지 기판의 휨을 억제하기 위한 수단으로서, glass-ceramic 절연막을 부분 코팅함으로써 휨현상을 용이하게 줄일 수 있게 되었다. 또한, LED 패키지의 방열특성의 향상 즉 열저항도 기존의 MCPCB 패키지나 전면 코팅형 절연막 패키지에 비해 훨씬 낮아지는 효과를 얻었을 뿐 아니라, 세라믹 코팅소재의 절감효과도 볼 수 있게 되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.15-16
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• 2012

LED(Light Emitting Diode)는 기존 광원보다 고효율, 저전력, 장수명으로 인해 일반 조명들을 모두 대체될 것으로 전망되며, 또한 기본적으로 반도체 소자이기 때문에 전기에서 빛으로 바꾸는 속도가 매우 빠르며, 이와 같은 특성을 이용하여 고속 ON-OFF 스위칭을 통한 통신 변조를 수행 할 수 있다. 최근에는 이러한 특징을 이용한 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication)기술이 주목받고 있으며, 많은 연구가 진행 되고 있다. 본 논문에서는 LED와 가시광 통신을 융합하여 송신부에는 LED 발광소자와 수신부에는 적외선센서를 사용하여, 미디어 신호 전송을 구현하였다. 미디어 전송 속도를 개선하기위해 가시광 통신에 적용되는 기존 가시광 통신용 LED 드라이버의 전력 변환 효율 및 발열 문제를 개선하고자 통신 시스템의 효율 증대를 위해 새로운 방식의 LED 드라이버를 연구하고자 한다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.20-25
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• 2014

차세대 친환경 조명인 LED소자는 온도가 올라갈수록 LED의 발광효율이 떨어지고 $80^{\circ}C$이상 올라갈수록 수명이 감소하고 스펙트럼선의 파장이 본래의 파장보다 장파장 쪽으로 이동하는 Red Shift현상 및 $T_j$ 상승에 따라 광 출력이 감소되는 큰 문제점이 대두되고 있어 열을 최소화 할 수 있는 방열설계 연구가 진행 중이다. COB Type LED의 경우 보드에 LED 칩을 직접 결합시켜 열 저항을 낮췄지만 주거용 13.5W의 경우 방열판을 통해 발열 문제를 해결해야한다. 본 논문에서는 주거용 13.5W COB LED 다운라이트에 맞게 Heat Sink를 설계하고, 그 설계한 Heat Sink와 13.5W COB를 패키징하여 Solidworks flow simulation을 통해 최적의 Fin두께를 선정하여 접촉식 온도계를 사용한 열적 특성을 분석 하고 평가 하였다.