본 연구에서는 분리된 기름-물 혼합물에 대해 단일 파장대역의 LED 광원으로 부터 흡수된 빛이 전자결합소자(CCD)에 투영된 영상을 분석하는 방법을 통해, 물 위에 기름의 존재 유 무와 상태를 파악할 수 있는 광학적 기름 탐지 방법에 대한 연구 결과를 제시한다. 물위에 기름의 존재 유 무와 기름의 두께 정보를 얻기 위해서, 혼합물을 통과하면서 감소되는 빛의 강도를 전자결합소자로 획득한 영상을 통해 빛의 세기를 분석하는 방법을 이용하였으며, 최고의 선택도를 가진 광원의 파장대역을 찾기 위해서 발광다이오드(LED)의 파장대역별로 선택도를 비교하는 실험을 진행하였다. 본 연구에서 사용된 발광다이오드 중 465 nm의 파장대역을 갖는 발광다이오드가 물과 기름의 존재유무 및 기름의 두께에 따라 감소되는 차이가 가장 크다는 결과를 얻을 수 있었다. 또한 실제 해상조건에서의 탐지 가능성을 확인하기 위해 밝기 조건과 수표면의 기울기 조건을 변화하는 실험을 수행하여 제안된 탐지 방법의 적용가능성을 확인하였다. 해당 연구를 통해서 해상에 유출된 기름을 물과 기름이 갖는 특정파장대역의 빛에 대한 흡수도의 차이로 탐지할 수 있는 새로운 광학적 분석 방법론을 제안한다.
Park, Book-Sung;Kim, Sung-Woon;Lee, Seon-Gu;Son, Sung-Il;Kim, Eun-Tae;Kim, Chul-Ju
한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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pp.557-560
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2008
The main goal of this work is to fabricate light emitting diode (LED) module and apply it to mobile handset. We first fabricated the blue-color LED based on the AlInGaN cell structure with size of $200\;{\mu}m\;{\times}\;200\;{\mu}m$. Also we proposed a new $1.0\;mm\;{\times}\;0.5\;mm$ (1005size) packaging procedure for the LED cell. Thus the overall dimension of our LED cell was as small as $1.0\;mm\;{\times}\;0.5\;mm\;{\times}\;0.4\;mm$ ($W\;{\times}\;L\;{\times}\;T$). As far as we knew it was the first time that this small LED cell dimension had been fabricated and operated.
In this study, we synthesized two $Y_3Al_5O_{12}:Ce^{3+}$ phosphors ($7{\mu}m$-sized and $2{\mu}m$-sized YAG) with different sizes by controlling particles sizes of starting materials of the phosphors for white LED. In the smaller one ($2{\mu}m$-sized YAG), its photoluminescence intensity in the reflective mode was 63 % that of the bigger one ($7{\mu}m$-sized YAG); the quantum efficiencies were 93 % and 70 % for the smaller and the bigger ones. Two kinds of white LED packages with the same color coordinates were fabricated with a blue package (chip size $53{\times}30$) and two phosphors. The luminous flux of the white LED package with the smaller YAG phosphor was 92 % of that with the bigger one, indicating that the quantum efficiency of phosphor dispersed inside LED package was higher than that of the pure powder. It was consistently confirmed by the optical simulation (LightTools 6.3). It is notable according to the optical simulation that the white LED with the smaller phosphor showed 24 % higher luminous efficiency. If the smaller one had the same quantum efficiency as the bigger one (~93 %). Therefore, it can be suggested that the higher luminous efficiency of white LED can be possible by reducing the particle size of the phosphor along with maintaining its similar quantum efficiency.
We investigate the temperature dependence of efficiency droop in InGaN/GaN multiple-quantum-well (MQW) blue light-emitting diodes (LEDs) in the temperature range from 20 to $80^{\circ}C$. When the external quantum efficiency (EQE) and the wall-plug efficiency (WPE) of the LED sample were measured as injection current and temperature varied, the droop of EQE and WPE was found to be reduced with increasing temperature. As the temperature increased from 20 to $80^{\circ}C$, the droop ratio of EQE was decreased from 16% to 14%. This reduction in efficiency droop with temperature can be interpreted by a temperature-dependent carrier distribution in the MQWs. When the carrier distribution and radiative recombination rate in MQWs were simulated and compared for different temperatures, the carrier distribution was found to become increasingly homogeneous as the temperature increased, which is believed to partly contribute to the reduction in efficiency droop with increasing temperature.
참외 육묘 시설 내에서 우수한 품질의 모종을 생산하기 위한 LED 광원의 이용 가능성을 검토하기 위해 접목 활착 후 20일 동안 광원과 광도를 달리하여 묘소질과 정식 후 생육을 비교하였다. 광원은 청색광(B), 적청색 혼합광원(RB3, RB7)을 이용하였고, 광도(PPFD)는 50, 100, $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 처리하였다. 조명시간은 일출(7:30) 전 2시간과 일몰(17:30) 후 2시간씩 하루에 총 4시간을 처리하는 일장연장법을 이용하였다. 참외 지상부의 생장지표인 접수 길이와 줄기직경은 청색광의 비율이 높을수록 길어지고 굵어지는 경향을 나타내었다. 적청색혼합광원(RB3)이 다른 광원들에 비해 건물률과 조직의 충실도가 높은 경향이었다. 광합성률은 적색광의 비율이 높을수록 증가하였으며, RB7 $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 처리구에서 $5.44{\mu}molCO_2{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 가장 높았다. 정식 후 RB3 $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 처리구의 초장이 132.3cm로 가장 길었고, 마디수가 22.7개로 가장 많았으며 개화율도 75%로 가장높았다. 청색광(B) 단독으로 처리한 것보다는 적청색 혼합광원(RB3)으로 처리한 것이 묘소질을 양호하게 하였고, 광도를 $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 높이는 것이 우량묘 생산에 유리할 것으로 판단되었다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제39권4호
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pp.473-477
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2015
본 논문에서는 인광물질을 포함하는 조명용 백색 LED를 이용한 가시광 통신 시스템의 변조 대역폭을 늘리기 위한 등화기를 설계하고 실험적으로 결과를 보였다. 등화기의 성능을 분석하기 위한 해석적 방법으로 회로 시뮬레이터인 PSpice를 이용하였다. 등화기는 저항과 커패시터를 이용한 수동필터와 증폭기를 이용한 능동필터의 조합으로 구성하였다. 등화기를 수신단에 적용함으로써 3.5 MHz 부근의 인광성 백색 LED 변조 대역폭이 청색 광학필터를 사용하지 않고도 25 MHz 까지 확장되었다. 상용화된 라운드형 백색 LED 1개와 PIN형 광 다이오드 1개를 이용하여 구현한 가시광 통신 시스템에서 진폭편이변조 방식으로 변조된 LED의 가시광 신호는 1미터 거리에서 35 Mbit/s 데이터 전송률을 보였다. 이때의 비트 에러율은 $7.6{\times}10^{-4}$이었으며 이는 순방향 오류 정정의 한계인 $3.8{\times}10^{-3}$ 이하를 만족하였다.
본 연구의 공시품종은 적치마 상추(Lactuca sativa L., cv. 'Jeokchima')로서 파종 후 본엽이 4매일 때 식물공장 내에 설치된 DFT 재배시스템에 정식하였다. 본 연구에서는 피크파장이 각각 450nm, 660nm, 365nm인 청색 LED, 적색 LED, UV-A LED를 이용하여 청색 LED (B), 적색 LED (R), 청색+UV-A LED (BUV), 적색+UV-A LED (RUV) 등 4개의 처리구를 설정하였고, 대조구로서 3파장 백색형광등을 사용하였다. 또한 광주기(명기/암기)에 따른 효과를 분석하고자 3수준(12/12h, 16/8h, 20/4h)의 광주기를 설정하였다. 식물공장 내 환경 조건은 기온(명기/암기) $22/18^{\circ}C$, 상대습도 70%, $CO_2$ 농도 $800{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$로 조절하였다. 한편 광합성유효광양자속과 UV-A LED의 조사강도는 각각 $230{\pm}11{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, $80{\pm}3mW{\cdot}m^{-2}$이었다. 정식 후 28일째에 측정된 상추의 엽수, 엽장, 엽폭, 엽면적, 지상부 생체중 및 건물중은 본 연구에서 적용된 광질 및 광주기에 따라 유의차가 인정될 만큼 다르게 나타났다. 명기가 증가할수록 R 처리구에서의 엽수, 엽장, 엽폭, 엽면적, 지상부 생체중 및 건물중은 증가하였다. 한편 B 처리구에서는 잎의 신장이 억제되었으나, 엽록소함량은 증가하였다. UV-A의 부가 조사로 인하여 엽장, 엽폭, 엽면적 및 지상부 생체중이 감소하였다. 그러나 상추 잎의 안토시아닌 함량은 청색광 하에서 많이 증가하였으며, 명기가 짧아질수록 높게 축적되었다. 한편 UV-A의 부가 조사에 따른 안토시아닌 함량의 증가 효과는 R 처리구에서 높게 나타났다. 상추 잎의 아스코르빈산 함량은 광주기의 영향을 크게 받았다. 청색 또는 적색 LED에서 UV-A LED의 부가 조사에 따라 아스코르빈산 함량이 20-30% 증가하였다. 결론적으로 상추의 생장, 안토시아닌 및 아스코르빈산 함량에 미치는 UV-A LED의 조사 효과가 분명하게 나타났다. 향후 폐쇄형 시스템에서 엽채류의 영양성을 향상시키는 데 필요한 UV-A LED의 운용 조건을 제시하고자 할 때 본 연구 결과가 기초 자료로서 유용하게 활용될 것이다.
본 논문에서는, 실내에서 Light Emitting Diode-Identification(LED-ID) 통신 시스템을 이용하여 비디오 신호를 전송하는 방법에 대하여 연구하였다. LED-ID 통신 기술은 기존 조명의 기능을 수행하는 LED를 사용하여 통신의 가능까지 동시에 구현할 수 있는 효과적인 방법이다. 본 기술은 LED의 RGB(Red Green Blue)광원을 통하여 신호를 전송하는 방법으로, RGB의 혼합 비율에 따라서 조명의 색이 결정되고, 또한 각 RGB신호의 BER성능이 결정된다. 그러나, 기존의 시스템처럼 비디오 신호를 RGB에 고정적으로 할당 시켜 전송하는 경우, 각 선호의 중요도가 다른 Scalable Video Coding(SVC) 신호에 비해서 비디오의 품질에 한계가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 이 논문에서는 White LED를 위한 RGB 혼합 비율에 따른 RGB신호의 성능을 분석하고, 분석된 성능을 바탕으로 SVC 신호를 할당 하여 전송함으로써 비디오의 품질을 향상 시킬 수 있는 방법에 대해서 연구하였다.
The optical gain of InGaN/GaN multi quantum well (MQW) resonant-cavity light-emitting diode (RC-LED) with different Indium composition and well width in the multi-quantum well was investigated. The optimized optical gain was obtained by simulating active region InGaN/GaN with some test values of well width and Indium composition. By simulation tool, we could simulate on several cases, and then we got exact well width and Indium composition that makes optical gain maximum due to the short wavelength of 470 nm for blue light emission.
본 연구의 목적은 폐쇄형 식물생산시스템에서 세가지 혼합 LED와 형광등에서 자란 적치마 상추의 생육과 광이용효율을 비교하는 것이다. 18일간 육묘한 적치마상추묘를 적색(R, 655nm), 청색(B, 456nm), 녹색(G, 515nm), 백색(W, 456nm + 558nm)의 혼합 LED(R:B=8:2, R:W:B=8:1:1, R:G:B=8:1:1)와 형광등이 설치된 폐쇄형 식물생산시스템에 정식하였다. 형광등에서 자란 상추는 모든 LED 처리에 비해 유의적으로 높은 엽형지수를 보였다. 지상부와 지하부 생육에서 LED 처리간 유의적 차이를 보이지 않았으나, 모든 LED 처리가 형광등에 비해 약 34% 지상부 생체중의 증가를 유도시켰다. 한편, 정식 후 4주차에 형광등의 총 소비 전력은 145kW인 반면, LED 처리구들에서 형광등의 약 1/3배인 54kW를 나타냈다. LED 처리구들의 건물중에 대비한 광 이용 효율은 약 34mg/W였으며, 이는 형광등 보다 약 3.5배 높은 값이었다. 결론적으로, 본 연구는 식물 생산 시스템에서 적절한 조합의 LED 조사는 형광등에 비해 상추 생장을 증진시킬 수 있으며 추가적으로 에너지 절감을 통해 광이용효율도 극대화 할 수 있음을 보여주었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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