• 제목/요약/키워드: Illumination Sensor Light

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Monitoring of Environmental Arsenic by Cultures of the Photosynthetic Bacterial Sensor Illuminated with a Near-Infrared Light Emitting Diode Array

  • Maeda, Isamu;Sakurai, Hirokazu;Yoshida, Kazuyuki;Siddiki, Mohammad Shohel Rana;Shimizu, Tokuo;Fukami, Motohiro;Ueda, Shunsaku
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제21권12호
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    • pp.1306-1311
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    • 2011
  • Recombinant Rhodopseudomonas palustris, harboring the carotenoid-metabolizing gene crtI (CrtIBS), and whose color changes from greenish yellow to red in response to inorganic As(III), was cultured in transparent microplate wells illuminated with a light emitting diode (LED) array. The cells were seen to grow better under near-infrared light, when compared with cells illuminated with blue or green LEDs. The absorbance ratio of 525 to 425 nm after cultivation for 24 h, which reflects red carotenoid accumulation, increased with an increase in As(III) concentrations. The detection limit of cultures illuminated with near-infrared LED was 5 ${\mu}g$/l, which was equivalent to that of cultures in test tubes illuminated with an incandescent lamp. A near-infrared LED array, in combination with a microplate, enabled the simultaneous handling of multiple cultures, including CrtIBS and a control strain, for normalization by the illumination of those with equal photon flux densities. Thus, the introduction of a near-infrared LED array to the assay is advantageous for the monitoring of arsenic in natural water samples that may contain a number of unknown factors and, therefore, need normalization of the reporter event.

컬러 성분 분석을 이용한 대비 개선 방법 (Contrast Enhancement Method using Color Components Analysis)

  • 박상현
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.707-714
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    • 2019
  • 최근 센서 네트워크 기술의 발달과 카메라 기술의 발달로 이 두 기술을 접목한 비쥬얼 센서 기술을 이용하여 사람이 접근하기 어려운 지역을 효과적으로 관찰 또는 감시하고자 하는 수요가 증가하고 있다. 비쥬얼 센서를 이용한 응용은 실외 지역을 카메라 센서를 이용하여 촬영하기 때문에 날씨나 시간에 따라 영상의 대비가 좋지 않은 영상이 얻어질 수 있다. 본 논문에서는 동일한 지역을 지속적으로 촬영하는 비쥬얼 센서의 특성을 이용하여 조도 대비 컬러 특성을 모델링하고 이 특성을 이용하여 대비가 개선된 영상을 실시간으로 만들 수 있는 방법을 제시한다. 제시하는 모델은 영상에서 관심영역을 설정하고 관심영역에 대해서 조도 대비 컬러 특성을 측정하여 이를 감마함수 형태로 모델링한다. 실험 결과는 제안하는 방법이 간단하면서도 정확하게 저대비 영상의 컬러 성분들을 보정하여 영상의 대비를 개선하는 것을 보여준다.

Low Rate VLC Receiver Design Using NCP302 Voltage Detector for IoT/IoL Connected Smart Homes

  • Lee, Beomhee;Mariappan, Vinayagam;Khudaybergenov, Timur;Han, Jungdo;Cha, Jaesang
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제7권4호
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    • pp.50-56
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    • 2018
  • The Internet of Things (IoT) and Visible Light Communication (VLC) is opening up new services in lighting industry by integrating sensory network features in addition to standard illumination functionality. In this progressive developments, the next generation lighting devices for smart homes are capable to sense the environmental conditions and transfer the captured data through lights to gateway controller to access remotely. The smart home environmental sensor information's are few kbps only so VLC systems need to built-in with low rate light connectivity to transfer data to the gateway. To provide error free communication, the quality of a received light signal is important to be considered when designing an VLC receiver. Therefore, this paper proposes the design of robust low rate IoL receiver design using NCP302 voltage detector for micro controller to adapt the IoT/IoL front end module for system integration. To evaluate the proposed system performance, the Arduino UNO based IoT/IoL controller designed with lighting, sensors and lights connectivity interfaces. The experimental result shows that the robust interference rejection is feasible on proposed VOL receiver and possible to have an error-free communication up to 10 kbps at a low SNR using OOK modulation.

UV Enhanced NO2 Sensing Properties of Pt Functionalized Ga2O3 Nanorods

  • An, Soyeon;Park, Sunghoon;Mun, Youngho;Lee, Chongmu
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제34권6호
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    • pp.1632-1636
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    • 2013
  • $Ga_2O_3$ one-dimensional (1D) nanostructures were synthesized by using a thermal evaporation technique. The morphology, crystal structure, and sensing properties of the $Ga_2O_3$ nanostructures functionalized with Pt to $NO_2$ gas at room temperature under UV irradiation were examined. The diameters of the 1D nanostructures ranged from a few tens to a few hundreds of nanometers and the lengths ranged up to a few hundreds of micrometers. Pt nanoparticles with diameters of a few tens of nanometers were distributed around a $Ga_2O_3$ nanorod. The responses of the nanorods gas sensors fabricated from multiple networked $Ga_2O_3$ nanorods were improved 3-4 fold at $NO_2$ concentrations ranging from 1 to 5 ppm by Pt functionalization. The Pt-functionalized $Ga_2O_3$ nanorod gas sensors showed a remarkably enhanced response at room temperature under ultraviolet (UV) light illumination. In addition, the mechanisms via which the gas sensing properties of $Ga_2O_3$ nanorods are enhanced by Pt functionalization and UV irradiation are discussed.

EEFL을 이용한 지능형 조명시스템 제어장치 (EEFL using intelligent lighting system control device)

  • 박양재
    • 디지털융복합연구
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    • 제11권4호
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    • pp.229-234
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 감성조명용 조명기기의 조도 및 색온도 표현능력을 극대화할 수 있는 최적의 광원조합을 효율적으로 제어할 수 있는 제어장치를 개발하는데 있다. 실내조명으로 사용할 수 있는 다양한 색온도에 대하여 사람이 편안함을 느끼는 조도영역을 찾아내고 이를 조합함으로서 감성조명을 실현할 수 있다. 이를 위하여 감성조명용 조명기기는 2000K와 8000K의 서로 다른 색온도를 가지는 형광램프로 구성하였으며 각각의 형광램프의 수량을 변화시키며 조명기기의 조도 및 색온도 표현능력을 광학 시뮬레이션을 통하여 평가하였다. 사용자가 원하는 조명환경을 휴식, 대화, 모임, 손님접대, 예술 등의 5가지로 구분하여 적외선 리모콘으로 수신단에 전송하면 수신단에서 PC0~PC4 병렬포트를 통해서 사용자가 선택한 모드에 맞는 DC전압을 출력한다. DC전압이 EEFL 인버터에 입력되고 입력된 DC전압 레벨에 따라 EEFL의 dimming 값이 변하면서 사용자가 원하는 조명환경(조도 및 색온도)를 만들고 인체감지센서를 사용하여 사람이 없을 경우에는 EEFL을 자동으로 꺼지도록 함으로써 소비전력을 절약할 수 있도록 개발하였다.

화상처리기법을 이용한 온도장 및 속도장 동시 측정기법 개발 (Simultaneous velocity and temperature measurement of thermo-fluid flows by using particle imaging technique)

  • 이상준;백승조;윤정환;도덕희
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제20권10호
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    • pp.3334-3343
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    • 1996
  • A quantitative flow visualization technique was developed to measure velocity and temperature fields simultaneously in a two-dimensional cross section of thermo-fluid flows. Thermochromic liquid crystal(TLC) particles are used as temperature sensor and velocity tracers. Illuminating a thermo-fluid flow with a thin sheet of white light, the reflected colors from the TLC particles in the flow were captured simultaneously by two CCD cameras; a 3-chip CCD color camera for temperature field measurement and a black and white CCD camera for velocity field measurement. Variations of temperature field were measured by using a HSI true color image processing system and TLC solution. The relationship between the hue values of TLC color image and real temperature was obtained and this calibration curve was used to measure the true temperature under the same camera and illumination condition. The velocity field was obtained by using a 2-frame PTV technique using the concept of match-probability to track true velocity vectors from two consecutive image frames. These two techniques were applied at the same time to the unsteady thermal-fluid flow in a Hele-Shaw cell to measure the temperature and velocity field simultaneously and some results are discussed.

태양광과 압전소자를 이용한 융복합 LED 발광 과속방지턱 겸용 가로등 개발 (Development of Convergence LED Streetlight and Speed Bump Using Solar Cell and Piezoelectric Element)

  • 남의석;조한진
    • 디지털융복합연구
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    • 제14권5호
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    • pp.325-331
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    • 2016
  • 야간에 가로등이 없는 지방 국도 또는 우천시에 과속 방지턱이 보이질 않아 과속방지턱에 거의 근접하여 급 브레이크를 밟는 경우가 종종 발생하여 사고가 발생한다. 또한, 논 또는 밭과 인접한 지방 국도의 경우 농작물의 피해를 줄이고자 가로등 설치를 못하는 실정이다. 이 경우 야간에 사람들이 길을 다니는 경우 특히 검은색 계열의 옷을 입고 다니는 경우 사람의 존재를 운전자가 인식하지 못해 잦은 사고가 발생한다. 이 경우, 파장이 긴 색깔의 LED 가로등을 설치하면 농작물의 피해를 주지 않고 사람의 존재만 구별할 수 있어 교통사고를 줄일 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 이를 위하여 과속방지턱에 LED를 부착하여 점등함로써 사전의 속도를 줄여 사고를 줄일 수 있고 또한 농작물에 피해를 주지 않으면서 인사 교통사고를 줄일 수 있는 태양광 및 압전소자를 이용한 절전형 LED 자동점등 지방국도(논로) 교통사고 방지 및 과속방지턱 겸용 가로등을 개발하였다. 태양광 및 압전소자를 이용 전력을 축척하여 LED를 점등하는 방식으로 조도센서를 사용하지 않고 태양광 소자의 에너지 축적 여부를 이용하여 LED를 ON/OFF한다. 또한 압전소자도 이용함으로써 여름철 장마에 태양광에 의한 축적이 부족한 경우를 대비할 수 있고, 또한 저전력 설계를 구현하여 최소 3일 이상 무충전시에도 정상 작동하도록 구현하였다.

A New Strategy to Fabricate a Colloidal Array Templated $TiO_2$ Photoelectrode for Dye-sensitized Solar Cells

  • 이현정
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.8.1-8.1
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    • 2011
  • Nanocrystalline titanium dioxide ($TiO_2$) materials have been widely used as an electron collector in DSSC. This is required to have an extremely high porosity and surface area such that the dye can be sufficiently adsorbed and be electronically interconnected, resulting in the generation of a high photocurrent within cells. In particular, their geometrical structures and crystalline phase have been extensively investigated as important issues in improving its photovoltaic efficiency. In this study, we present a new strategy to fabricate a photoelectrode having a periodic structured $TiO_2$ film templated from 1D or 3D polystyrene (PS) microspheres array. Monodisperse PS spheres of various radiuses were used for colloidal array on FTO glasses and two types of photoelectrode structures with different $TiO_2$ materials were investigated respectively. One is the igloo-shaped electrode prepared by $TiO_2$ deposition by RF-sputtering onto 2D microsphere-templated substrates. At the interface between the film and substrate, there are voids formed by the decomposition of PS microspheres during the calcination step. These holes might be expected to play the predominant roles as scattering spherical voids to promote a light harvesting effect, a spacious structure for electrolytes with higher viscosity and effective paths for electron transfer. Additionally the nanocrystalline $TiO_2$ phase prepared by the RF-sputtering method was previously reported to improve the electron drift mobility within $TiO_2$ electrodes. This yields solar cells with a cell efficiency of 2.45% or more at AM 1.5 illumination, which is a very remarkable result, considering its $TiO_2$ electrode thickness (<2 ${\mu}m$). This study can be expanded to obtain higher cell efficiency by higher dye loading through the increase of surface area or multi-layered stacking. The other is the inverse opal photonic crystal electrode prepared by titania particles infusion within 3D colloidal arrays. To obtain the enlargement of ordered area and high quality of crystallinity, the synthesis of titania particles coated with a organic thin layer were applied instead of sol-gel process using the $TiO_2$ precursors. They were dispersed so well in most solvents without aggregates and infused successfully within colloidal array structures. This ordered mesoporous structure provides the large surface area leading to the enough adsorption of dye molecules and have an light harvesting effect due to the photonic band gap properties (back-and-forth reflection effects within structures). A major advantage of this colloidal array template method is that the pore size and its distribution within $TiO_2$ photoelectrodes are determined by those of latex beads, which can be controlled easily. These materials may have promising potentials for future applications of membrane, sensor and so on as well as solar cells.

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병재배 느타리버섯 '수한'의 정밀재배관리를 위한 생육환경 분석 (Analysis of growth environment for precision cultivation management of the oyster mushroom 'Suhan')

  • 이찬중;이성현;이은지;박혜성;공원식
    • 한국버섯학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.155-161
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    • 2018
  • 본 연구는 병 재배 느타리버섯 정밀재배를 위한 최적 생육모델 개발을 위하여 느타리 '수한1호' 농가를 대상으로 스마트팜 기술을 적용하여 생육환경을 분석한 결과를 보고하고자 한다. 실험 농가의 균상면적은 $88m^2$, 균상형태는 2열 5단, 냉동기는 5마력, 단열은 샌드위치 판넬 100T, 가습기는 초음파 가습기 2대, 난방은 12KW를 사용하였고, 5,000병을 입병하여 재배하고 있었다. 느타리버섯재배농가에서 생육환경 데이터를 수집하기 위하여 설치한 환경센서부로부터 버섯의 생육에 직접적으로 영향을 미치는 온도, 습도, 이산화탄소 농도, 조도 등을 수집 분석하였다. 수집한 온도자료를 분석한 결과, 균 긁기한 후 입상시 온도는 $22^{\circ}C$에서 시작하여 버섯이 발생되어 병을 뒤집기를 할때까지 거의 $25^{\circ}C$를 유지하고 자실체가 자라서 수확기에 가까워지면 $13^{\circ}C$에서 $15^{\circ}C$를 유지하면서 버섯을 수확하였다. 습도자료를 분석한 결과, 습도는 입상에서 생육전 과정동안 거의 100%를 유지하였다. 이산화탄소농도 자료를 분석한 결과, 입상후 3일까지는 서서히 증가하였으나, 그 이후 급격히 증가하여 거의 2,600 ppm 까지 증가하였고, 6일차부터는 환기를 통해 단계적으로 농도를 낮추어 수확기에는 1,000 ppm을 유지하였다. 조도 자료를 분석한 결과, 느타리버섯 입상후 초기에는 거의 빛을 주지 않았고 3~4일차에 17 lux의 빛을 조사하였으며, 그 이후 주기적으로 115~120 lux의 빛을 조사하면서 생육을 진행하였다. 농가에 재배하고 있는 '수한1호'의 자실체 특성은 갓 직경은 30.9 mm, 갓 두께는 4.5 mm이며, 대 두께는 11.0 mm, 대 길이는 76.0 mm였다. 대 경도는 0.8 g/mm, 갓 경도는 2.8 g/mm였고, 대와 갓의 L값은 79.9와 52.3이였다. 자실체 수량은 160.2 g/850 ml였고, 개체중은 12.8 g/10 unit였다.

병재배 느타리버섯 '춘추 2호'의 스마트팜 재배를 통한 생육환경 분석 (Analysis of growth environment by smart farm cultivation of oyster mushroom 'Chunchu No 2')

  • 이찬중;박혜성;이은지;공원식;유병기
    • 한국버섯학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.119-125
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    • 2019
  • 본 연구를 통해 병 재배 느타리버섯 '춘추2호'의 정밀 재배를 위한 최적 생육모델 개발하기 위하여 느타리 농가를 대상으로 스마트팜 기술을 적용하여 생육환경을 분석한 결과를 보고하고자 한다. 실험 농가의 균상면적은 $114m^2$, 균상형태는 2열 5단, 냉동기는 10마력, 단열은 샌드위치 판넬 100T, 가습기는 초음파 가습기 2대, 난방은 10KW를 사용하였고, 5,500병을 입병하여 재배하고 있었다. 느타리버섯 재배농가에서 생육환경 데이터를 수집하기 위하여 설치한 환경센서부로 부터 버섯의 생육에 직접적으로 영향을 미치는 온도, 습도, 이산화탄소 농도, 조도 등을 수집 분석하였다. 온도는 균 긁기한 후 입상시 $19.5^{\circ}C$에서 시작하여 버섯이 발생되어 병을 뒤집기 후 5일차까지 거의 $21^{\circ}C$를 유지하고 자실체가 자라서 수확기에 가까워지면 $18^{\circ}C$에서 $14^{\circ}C$를 유지하면서 버섯을 수확하였다. 습도는 균 긁기한 후 입상시 거의 100%에 가까웠고, 버섯 발생 및 생육과정 중에도 습도는 거의 95~100%를 유지하였다. 이산화탄소농도는 입상후 5일까지는 최고 5,500 ppm까지 증가하였고, 6일차부터는 환기를 통해 단계적으로 농도를 낮추어 수확기에는 1,600 ppm을 유지하였다. 조도는 입상후 6일차까지는 8 lux의 빛을 조사하였고, 그 이후 주기적으로 4 lux의 빛을 조사하면서 생육을 진행하였다. 농가에 재배하고 있는 '춘추2호'의 자실체 특성은 갓 직경은 26.5 mm, 갓 두께는 4.9 mm이며, 대 굵기는 8.9 mm, 대 길이는 68.7 mm였다. 대 경도는 3.9 g/mm, 갓 경도는 0.9 g/mm였고, 대와 갓의 L값은 78.2와 60.5이였다. 자실체 수량은 166.8 g/850 ml였고, 개체중은 12.8 g/10 unit였다.