• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제34권2호
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• pp.121-125
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• 2021

The machine vision technology has been widely used in the industrialized nations like the United States, Japan, and EU in the various industries from the late 1980s. Machine vision inspection system mainly consists of a camera, optics, illumination and an image acquisition system. Optimization of the illumination light source is very important. This paper shows a comparison between Pulse Width Modulation (PWM) control and strobe control in driving LED lighting system for machine vision. PWM control method has problems such as a temperature rising of LED and a flickering in image measurement for inspection. In contrast, the proposed strobe control method can suppress the temperature of LED light source below 40℃. Also, it can remove the flickering problem through a synchronization between a frame grabber and a camera shutter. Finally, the strobe control method was shown to extract clearer images with a high precision compared to PWM control method.

• 식물병연구
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• 제25권3호
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• pp.114-123
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• 2019

Quantum Dot LED (QD LED) 조명은 소형의 크기, 좁은 대역파장, 긴 수명, 전자 시스템을 통한 제어가 용이하여 현재 시설재배에 이용되는 형광등, 할로겐램프, HID, HSP 램프의 단점을 보완할 수 있는 작물생육에 이상적인 광원으로서 잠재력을 가지고 있다. QD LED 조명을 이용하여 식물 병원성 미생물의 방제가 가능하다면 작물재배에 사용되는 인력 및 비용을 절감하고 화학적 방제제를 사용하지 않은 안전성 높은 생산물을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 식물공장 및 온실에서 많이 재배되고 있는 상추에 큰 피해를 입히는 주요 식물 병원성 곰팡이에 대한 QD LED 조명의 영향과 생장억제효과를 확인하기 위해 시행하였다. 상추에 주로 발생하여 작물에 피해를 입히는 Rhizoctonia solani, Phytophthora drechsleri, Sclerotinia sclerotiorum, Sclerotinia minor, Botrytis cinerea, Fusarium oxysporum, Pectobacterium carotovorum, Xanthomonas campestris균을대상으로 QD LED 조명에 의한 균사생장억제 효과를 조사하였으며 처리한 6종류의 조명 중 BLUE (450 nm) 조명은 Sclerotinia sclerotiorum는 50 cm 거리에서 16.7%의 억제율을 보였으며 30 cm 거리에서 94.1%의 균사생장억제율을 보였다. S. minor는 50 cm 거리에서 80.4%, B. cinerea는 50 cm 거리에서 36.3%의 균사생장이 억제되었으며 30 cm 거리에서 S. minor와 B. cinerea는 100%의 균사생장억제율을 보였다. 15 cm 거리에서는 3종의 병원균 모두 100%의 억제율을 보였다. QD RED (M1), QD RED (M2)조명은 30 cm와 15 cm 거리에서 Sclerotinia minor와 Botrytis cinerea의 균사생장을 100% 억제했으며 Sclerotinia sclerotiorum의 경우 30 cm 거리에서 QD RED (M1)과 QD RED (M2)조명에 대해 각각 75.2%, 100%의 억제율을 보였으나 15 cm 거리에서는 각각 5.8%, 36.3%의 억제율을 보였다. 상추에 병원균을 접종하여 LED 광원 하에 생장을 확인한 결과 QD RED (M2)광원에서 S. sclerotiorum의 감염을 59.9% 억제하였고 S. minor는 BLUE (450 nm), QD RED (M1), QD RED (M2) 광원에서 59.9%의 억제율을 보였다. B. cinerea의 경우 BLUE (450 nm) 광원에서 84%의 높은 억제율을 보였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.265-272
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• 2009

In this paper, a simple optical method that uses an infrared(IR) cut filter is proposed to minimize variation of eye image by external infrared(IR) sources in a video based head mounted eye tracking system that is used in the field of sports. For this, the IR cut filter is attached to a head mount of the eye tracking system, and the camera with an IR LED is located between the IR cut filter and eye. In this structure, external IR is blocked by the IR cut filter, and the IR intensity on the eye can be controlled by the IR LED. Therefore, the illumination condition of the camera to capture the eye can be stable without being affected by external IR illuminations. To verify the proposed idea, variation of the eye image and intensity of the IR with/without the IR cut filter is measured under various illumination conditions. The measured data show that the IR cut filter method can block external IR effectively, and complex pupil detection algorithms can be replaced by a simple binarized method.

• 한국정보기술학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.23-34
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• 2018

본 논문에서는 고효율 고역률 LED 조명장치용 전원공급장치를 제안한다. 제안한 전원공급장치는 풀브리지 다이오드 정류기와 플라이백 컨버터로 구성된 단일단 전력구조이며, 이에 따라 하나의 제어기 IC와 하나의 전력반도체스위치만을 사용하여 역률개선과 출력전압조정을 동시에 수행한다. 또한 제안한 전원공급장치는 회생스너버를 이용하여 주스위치의 전압스트레스와 스위칭손실을 감소시키며, 동기정류기를 이용하여 시스템 효율을 향상한다. 적용된 동기정류기는 새로운 전압구동형이며 동작과 구성이 간단하다. 본 논문에서는 역률개선부와 주전력변환부의 동작분석을 통하여 제안한 전원공급장치의 동작원리를 설명하고 동기정류기의 동작에 관하여 간략하게 설명한다. 또한 40W급 프로토타입 전력회로의 설계예시를 제시하며, 설계된 회로파라미터들에 의해 제작된 프로토타입의 실험 결과를 통하여 제안한 전원공급장치의 동작특성을 입증한다.

• 센서학회지
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• 제27권3호
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• pp.175-181
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• 2018

In this paper, we introduce a new dimming control method in a visible light communication (VLC) system wherein byteinversion is adopted for flicker-free transmission. In the VLC transmitter, the original and the inverted data were sent sequentially and the remnant time in one period was used for the dimming control of the LED light. In the VLC receiver, only the original data was recovered using the gating signal whose width was the same as the length of the original data. In our experiments, the dimming control ranges were measured to be 22%-53%, 11%-76%, and 5%-88% of the CW LED light when the data rates were 9.6, 19.2, and 38.4 kbps, respectively. In this system, we used a 240-Hz sync pulse whose period was 4.16 ms, which was shorter than the maximum flickering time period of 5 ms that is generally considered to be safe. This configuration is very simple and useful in constructing indoor wireless sensor networks using the flicker-free LED lamps with dimming control capability.

• 한국버섯학회지
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• 제15권4호
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• pp.264-268
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• 2017

하이테크 산업은 이른바 스마트 농업의 융합에 장벽을 극복하기 위해 농업의 경관을 바꾸고있다. 정밀 농업의 핵심인 온도, 습도, 위치 정보 및 실시간 요약 정보 등의 중요한 ICT제어기술을 적용하여 버섯재배온도, 습도, 조명, 이산화탄소 등의 제어가 가능한 컨테이너형 버섯재배 시스템을 설계제작하였으며, 버섯 재배에 활용가능성을 표고버섯을 대상으로 시험을 수행하였다. 표고버섯의 초발이소요일수는 청색 LED광에서 5~6일, 적색 LED광, 청색-적색-흰색 혼합 LED광, 형광등에서 6~7일로 유사하였고 생체중은 청색 LED광에서 39.82 g으로 타처리구에 비해 우수하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.602-604
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• 2016

본 논문에서는 블루투스를 기반으로 실내의 조명, LED 그리고 알람시계를 제어할 수 있는 것을 제안한다. 제안된 블루투스 기반 LED 알람 무드등(Bluetooth based LED Alarm Lamp)은 블루투스 모듈을 이용하여 ON/OFF를 할 수 있으며, 조도센서 및 전압을 변압시켜 ON/OFF 및 빛 밝기를 조정할 수 있도록 설계하였다. 또한 7-segment를 이용하여 시계를 표시하였고 피에조 부조를 이용하여 시간에 맞춰 알람을 울리게 할 수 있도록 설계하였다. 그리고 터치센서를 이용하여 전압을 낮춰 빛 밝기를 조절할 수 있다. 또한 알람을 맞출 수 있는 기능을 추가하였다. 본 작품(블루투스 기반 LED 알람 무드등)은 환경이 어두울 때 전압이 유지되고 있다면 자동으로 ON되는 시스템으로 거주자의 방에 안락한 내부 환경을 제공할 수 있다. 그리고 약한 불빛으로 인한 수면 시간의 질을 향상시킬 수 있는 것에 중점을 두어 설계하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.63-69
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• 2014

가시광 무선통신은 LED의 깜박임(ON/OFF)을 이용한 통신 방식으로, 인간의 시신경 인식의 한계로 조명의 기능도 유지된다. VLC 시스템에서 사용되는 LED의 밝기 조절은 에너지 절약과 생활 혜택을 제공하는데 필요한 중요한 요소이다. 또한, VLC 시스템이 발전하면서 MIMO 기술은 안테나 수에 비례하는 채널 용량을 얻을 수 있다는 점에서 큰 주목을 받아오고 있다. 이에 본 논문에서는 VLC 시스템의 MIMO 방식 중 하나인 RC방식으로, 4개의 변조 방법인 RZ-OOK, VPPM, MPPM, OPPM을 사용하여 디밍에 따른 통신 성능을 분석하였다. 이에 대해 시뮬레이션 한 결과, 4개의 변조들 중 power requirement 측면에서는 MPPM 변조가, spectral efficiency와 bandwidth requirement 측면에서는 OPPM 변조가 성능이 좋음을 확인하였고, 디밍에 따라서 각 변조들의 통신 성능이 달라짐을 확인하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.23-33
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• 2016

현재의 스마트 조명은 센서를 통해 사용자의 행위와 위치를 판별한 후 현재 상황에 적합한 조명 환경이 서비스되도록 구성되어 있다. 이러한 센서 기반의 상황인식 기술은 현재까지 단일 사용자만을 고려할 뿐 여러 사용자들의 다양한 상황 발생과 충돌을 해석하기 위한 연구는 미흡하다. 기존 연구에서는 상황충돌을 해결하기 위한 방법론으로 퍼지이론 및 ReBa 등의 알고리즘을 사용해 왔다. 이는 사용자들이 위치한 공간을 여러 영역으로 구분한 후 각 구역별로 서비스를 제공함으로써 발생 가능한 상황충돌의 기회를 회피할 뿐 개인 선호도 기반의 상황충돌 해석이 가능한 맞춤형 서비스 유형으로 볼 수 없다. 본 논문에서는 여러 사용자에게 다양한 상황이 동시 발생되어 서비스 충돌에 직면할 때, 상황의 유형에 따라 부여된 우선순위를 기준으로 서비스를 결정하는 우선순위 기반 다중 상황충돌 해석이 가능한 LED 조명제어시스템을 제안한다. 본 연구에서는 주거환경을 'Living Room', 'Bed Room', 'Study Room', 'Kitchen', 'Bath Room'의 5개 구역으로 구분하고 여러 명의 사용자를 대상으로 각 구역 내에서 발생 가능한 상황들을 'exercising', 'doing makeup', 'reading', 'dining', 'entering' 등 총 20가지로 정의한다. 시스템은 온톨로지 기반 모델을 이용하여 사용자의 다양한 상황을 정의하고 규칙기반의 룰 및 추론엔진을 통해 사용자 중심의 조명환경을 서비스한다. 또한 동일 공간 및 동일 시점에 사용자들 간의 다양한 상황충돌 이슈를 해결하기 위해 사용자 집중력이 요구되는 상황을 최우선으로 정하고, 동일한 우선순위를 가진 상황일 경우 시각적 편안함을 차선으로 순위를 부여하여 충돌 발생 시 서비스 선택의 기준으로 활용한다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.618-619
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• 2010

LED는 기존의 발광원에 비해 훨씬 높은 파워와 효율성으로 인해 최근 들어 각종 조명이나 교통신호 등에서 사용이 급증하고 있다. LED 재료를 위해 지금까지 여러가지가 연구되어 왔는데, 갈륨 질화물 (Gallium Nitride, GaN)에 기반한 시스템이 최근들어 가장 큰 관심을 받고 있다. GaN 방식은 열적으로 매우 안정성이 있고, 1.9 ~ 6.2 eV 범위의 넓은 밴드의 Gap, 그리고 인듐이나 알루미늄과 결합하여 청, 녹, 백색등의 다양한 빛을 발생할 수 있는 장점을 가지고 있다. 예를 들어 청색 LED는 광학 방식의 기록매체에, 백색 LED는 기존의 조명램프의 대체용으로 활용이 가능하다. 이러한 장점 덕분에 GaN기반 LED 시장은 1994년에 최초로 상용화 된 이래 최근 급격한 성장을 보여 왔다. 그러나 GaN은 다른 III~V 타입의 반도체 재료와는 달리 재료가 성장하기 위해 사파이어와 같은 별도의 기판을 필요로 하는 문제가 있다. 이것은 결국 전위발생과 같은 격자의 부조화 같은 문제를 야기하여 결국 LED의 성능을 떨어뜨리는 요인이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy) 방법이 개발되었는데, 이 방법은 시간당 100 미크론의 매우 빠른 성장속도로 높은 두께의 레이어를 만드는 장점이 있다. 이렇게 성장된 GaN 레이어는 베이스 기판에서 쉽게 분리되어 활용이 가능하다. 그러나 HVPE 기술은 성장 공정에서 두께를 균일하게 만들도록 제어하는 것이 매우 어렵다는 문제가 있다. 따라서 HVPE 방식에서는 이러한 조건을 만족시키기 위해 반응현상에 대한 물리적 해석을 토대로 공정조건을 정밀하게 설계해야 한다. 이를 위해 최근에 실험 또는 시뮬레이션을 활용하여 이러한 공정조건을 향상시키기 위한 여러 연구가 진행되었다. 본 연구에서는 이러한 연구의 일환으로 반응로에 투입되는 여러 기체의 유량과 존별 주변온도 조건을 입력변수로 하고, 이들이 GaN 성장에 미치는 영향을 분석하였다. HVPE 시스템에서 가장 이상적인 목표는 반응기체가 층류유동을 유지하면서 대부분의 반응이 기판위에서 이뤄지며, 기판위에서 성장되는 재료의 두께가 균일하게 되는 것이다. 입력변수들이 이러한 결과에 어떠한 영향을 미치는 지 분석하기 위해 전산유체역학(CFD, Computational Fluid Dynamics)을 수행하는 상용코드 FLUENT를 사용하였다. 보다 실제에 가까운 해석을 위해서는 기체간의 화학반응을 포함해야 하나, 해석의 편의와 효율을 위해 본 연구에서는 열 및 유동해석만을 수행하였다. 한편 실제 반응로의 우수성은 성장속도와 두께분포의 균일도를 통해 평가된다. CFD 해석을 통해 이들을 분석하기 위해 기존에 수행한 실험조건을 해석하고 해석결과의 유동패턴/압력분포를 실험결과의 성장속도/두께분포와 비교하고, 이중에서 관련성이 높은 해석결과변수를 우수성 평가에 활용하였다. 기존의 실험결과를 토대로 이러한 중요 결과변수와 함께 이들에 대한 목표값이 도출되고 나면, 입력 공정조건 - 사용기체의 유량과 주변온도 조건 - 에 대해 실험계획(DOE,Design of Experiment)을 수립하고 목표성능을 구현하기 위한 최적설계를 수행할 수 있다. 일반적으로 CFD를 통해 최적의 설계나 공정조건을 탐색하는 작업은 1회의 CFD 계산시간이 매우 오래 소요되기 때문에 쉽지 않다. 그러나 본 연구에서는 CFD와 DOE의 적절한 조합을 통해 적은 수의 해석을 가지고도 원하는 결과를 효율적으로 얻는 것이 가능함을 입증하고자 한다. 본 발표에서는 아직 이러한 연구가 완성되지 않은 시점에서 제반 연구개요를 소개하고 현 시점까지의 연구 결과 및 향후 계획을 소개하고자 한다.