• Title/Summary/Keyword: LED 광원 기술

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LED를 이용한 장일 처리가 프리지아(Freesia hybrida) '이본느'의 생육 및 개화에 미치는 영향 (Effect of Day-length Extension Treatment Using LED on Growth and Flowering of Freesia hybrid 'Yvonne')

  • 이진재;황지혜
    • 원예과학기술지
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    • 제32권6호
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    • pp.794-802
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    • 2014
  • 본 연구는 프리지아 '이본느'를 가지고 매일 오후 5시에서 8시까지 150일 동안 LED(청색, 녹색, 적색, 청색:녹색:적색 혼합)광과 백열등, 메탈할라이드등으로 보광을 함으로써, 꽃눈분화 이후부터 개화가 완전히 종료될 때까지 광질에 따른 장일처리가 프리지아의 생육 및 개화에 미치는 영향을 알아보기 위하여 수행되었다. 엽분열기부터 화뢰형성기까지 초장은 광원별 장일처리에 의해 큰 변화는 없었고 엽수는 메탈할라이드등 처리에서 감소하는 경향이었으나 화뢰 발달기 때 엽 내 엽록소 함량은 메탈할라이드등에서 가장 높았다. LED 청색광과 녹색광에서 개화기가 빨랐는데 특히 녹색광 처리에서 가장 빨라 무처리와 메탈할라이드등에 비해 6-8일 정도 단축되었다. 포장 내 개화기간은 LED 적색광에서 가장 짧아 일시 수확에는 효과적이었다. 메탈할라이드 등에서 절화중, 소화의 길이와 폭 등 절화특성이 우수하였다. 구근의 특성을 조사한 결과 LED 적색광에서는 구폭과 구중이, 백열등 처리에서는 구고와 구중이 감소하였고, 구근 내 전분함량은 모든 시험구 사이에 특별한 차이가 없었다. 결과적으로 개화촉진은 LED 녹색등에서 효과적이었고 개화품질은 메탈할라이드등 처리에서 우수하였다.

산화아연 투명전극의 패터닝 및 나노막대 구조를 이용한 질화갈륨계 LED의 광추출효율 향상에 대한 연구

  • 박지연;손효수;최낙정;이재환;한상현;이성남
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.313-313
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    • 2014
  • GaN계 물질 기반의 광 반도체는 조명 및 디스플레이 관련 차세대 광원으로 많은 관심을 받고 있고, 효율 증대를 위한 에피, 소자 구조 및 패키지 등의 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 투명 전극을 이용한 광 추출 효율의 증가에 대한 연구는 전체 외부양자효율을 증가시키는 중요한 기술로 각광을 받고 있다. 이러한 투명전극은 가시광 영역의 빛을 투과하면서도 전기 전도성을 갖는 기능성 박막 전극으로 산화인듐주석이 널리 사용되고 있으나 인듐 가격의 상승과 산화인듐주석 전극 자체의 크랙 특성으로 인하여 많은 문제점이 지적되고 있다. 이러한 문제를 극복하기 위하여 GaN계 발광 다이오드에 있어서 산화인듐주석 투명 전극의 대체 물질들에 대한 많은 연구들이 활발하게 이루어 지고 있다. 특히, 투명전극 층으로 사용되는 산화인듐주석 대체 박막으로 산화아연에 대한 연구가 각광을 받고 있는 실정이다. 또한, 발광 다이오드의 효율 증가를 위해 발광소자에 표면 요철 구조 형성과 나노구조체 형성 등 박막 표면의 구조 변화를 통한 광추출효율 향상에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 산화아연 박막을 투명전극으로 사용하였으며 광추출효율 향상을 위해 산화아연 투명전극에 패터닝을 형성하고, 그 위에 산화아연 나노막대를 형성하여 기존에 사용하던 산화아연 투명전극보다 우수한 추출효율 및 전류 퍼짐 향상 구조를 제안하고 이에 따른 LED 소자의 광추출효율 향상을 연구하였다. 금속유기화학증착법을 이용하여 c-면 사파이어 기판에 n-GaN, 5주기의 InGaN/GaN 다중양자우물 구조 및 p-GaN의 간단한 LED구조를 성장한 후, p-GaN층 상부에 원자층 증착법을 이용하여 투명전극인 산화아연 박막을 60 nm 두께로 증착하였다. 산화아연 투명전극만 증착한 LED-A와 이후 0.1% HCl을 이용한 습식식각을 통하여 산화아연 투명전극에 육각형 모양의 패턴을 형성한 LED-B, 그리고 LED-B위에 전기화학증착법을 이용하여 $1.0{\mu}m$의 산화아연 나노 막대를 증착한 LED-C를 제작하였다. LED-A, -B 및 -C에 대한 표면 구조는 SEM이미지를 통하여 확인한 바 산화아연의 육각 패턴과 그 상부에 산화아연의 나노막대가 잘 형성된 것을 확인하였다. I-L 분석으로부터 패턴이 형성되지 않은 산화아연 투명전극으로만 구성된 LED-A에 비하여 산화아연 투명 전극에 육각 패턴을 형성한 LED-B의 전계 발광 세기가 더욱 큰 것을 확인하였다. 또한, 육각 패턴에 산화아연 나노막대를 성장시켜 융합구조를 형성한 LED-C에서는 LED-B와 -A보다 더 큰 전계 발광세기를 확인할 수 있었다. 특히, 인가 전류가 고전류로 갈수록 LED-C의 발광세기가 더욱 강해지는 것으로 효율저하현상 또한 나노융합구조의 LED-C에서 확인할 수 있었다. 이는 기존 산화아연 투명전극에 육각형의 패턴 및 나노막대융합구조를 형성할 경우 전류퍼짐현상을 극대화 할 뿐 아니라, 추가적인 광추출효율 향상 효과에 의해 질화갈륨 기반LED 소자의 광효율이 증가된 것으로 판단된다.

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광달거리 5해리용 전원 일체형 등명기 개발 기술 연구

  • 김지영;만동우;박승연
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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    • pp.136-138
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    • 2018
  • 해상에 설치된 등부표에 등화를 밝히기 위해서는 전력 생산장비와 전력 저장장치가 필요로 하는데 등대 및 등부표에 사용하는 등명기는 현재 태양전지와 축전지 및 광원인 등명기를 각기 별도 설치하여 운영하여 등대 관리에 많은 시간과 예산이 소요되는 단점이 있어 국제적으로 전원일체형 등명기를 사용하는 추세이다. 재생에너지를 이용해 안정적인 전원을 공급받으며, 연안 수역을 운항하는 선박이 항로표지를 쉽게 식별할 수 있고, 해양사고 발생 시 긴급 수색 및 구조시스템 외에 침몰선박의 위치를 알려주는 기술을 연구 개발하였다.

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식물공장에서 적색, 청색, 백색 및 원적색 LED 처리에 따른 고추냉이의 생육반응 (Effects of Red, Blue, White, and Far-red LED Source on Growth Responses of Wasabia japonica Seedlings in Plant Factory)

  • 김해란;유영한
    • 원예과학기술지
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    • 제31권4호
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    • pp.415-422
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    • 2013
  • 본 연구는 식물공장용 LED 챔버 시스템에서 고추냉이의 생육반응에 미치는 LED 광원 및 광질의 영향을 알아보기 위해 적색, 청색, 백색 그리고 원적색광의 단일 및 혼합처리, 적색광과 청색광의 비율 그리고 duty비 등을 다양하게 처리하여 수행하였다. 고추냉이의 생육반응은 적색 + 청색 혼합광에서 가장 높았고, 단일광 조건에서는 청색광보다 적색광 하에서 식물체 생물량이 높았다. 고추냉이의 식물체 생물량과 분얼수는 적색과 청색광의 비율이 1:1인 조건에서 가장 높았다. 적색과 청색광을 혼합하여 처리 시 고추냉이의 생육반응은 duty비가 100%일 때 높은 반면, 적색과 청색광에 백색광을 첨가하여 처리 하였을 때는 duty비가 가장 낮은 97%에서 높았다. 엽면적과 잎건중량은 적색광에서 가장 높은 반면, 비엽면적은 청색광에서 가장 높았다. 적색과 청색 혼합광에서 엽면적과 잎건중량은 적색광의 비율이 높거나, duty비가 낮을수록 증가하였고, 백색광을 첨가한 조건에서는 duty비가 높을수록 증가했다. 이상의 결과를 종합해보면, 고추냉이는 단일광을 처리하는 것보다 적색과 청색광을 혼합하여 처리해 주거나, 청색광보다 적색광의 비율을 더 높여주는 것이 고추냉이의 생육 및 품질을 향상시켜 줄것으로 판단된다.

UVA LED를 이용한 근접 노광용 렌즈 설계 기술 연구 (A Study of Lens Design Technique for Proximity Exposure Using a UVA LED)

  • 이정수;조예지;이현화;공미선;강동화;정미숙
    • 한국광학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.146-153
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    • 2019
  • 노광기는 회로 패턴을 원하는 위치에 전사시켜주는 장비로 패턴을 광학적 특성의 변형 없이 기재 상에 나타내기 위해서는 노광광학계의 특성이 매우 중요하다. 따라서 미세회로 패턴을 형성하기 위해서는 조사 면적에 작은 발산각으로 입사되어야 한다. 또한, 광원에서 나온 빛이 감광제와 균일하게 반응해야 하기 때문에 높은 광효율과 조도 균일도를 가져야 한다. 본 논문에서는 협각 구현의 문제점을 해결하기 위한 방법으로 반사형 타입인 파라볼라 반사경과 비구면 렌즈 설계를 진행하였고, 배열 후 시뮬레이션 분석 결과 광속 각도, 균일도, 최대조도가 목표 성능을 만족하는 것을 확인하였다.

완전제어형 식물생산시스템에서 광질에 따른 아이스플랜트의 생육과 기능성물질 함량 (Growth and Phytochemical Contents of Ice Plant as Affected by Light Quality in a Closed-type Plant Production System)

  • 김영진;김혜민;황승재
    • 원예과학기술지
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    • 제34권6호
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    • pp.878-885
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    • 2016
  • 본 연구는 밀폐형 식물생산시스템에서 아이스플랜트의 생육과 기능성물질에 따른 광질의 효과를 구명하고자 수행하였다. 아이스플랜트 종자를 128구 플러그 트레이에 암면을 이용하여 파종하였고, 묘는 밀폐형 식물생산시스템에서 담액식 수경재배를 이용하여 정식하고 재배하였다(EC $1.5dS{\cdot}m^{-1}$, pH 6.5). 정식 후 2주째부터 아이스플랜트의 블러더 세포 발달을 위해 2mM의 염화나트륨(NaCl)을 첨가하여 공급하였다. 실험에 이용된 다른 광질을 가진 세 개의 인공광원으로는 형광등과 RW LED, RBW LED를 사용하였다. 이때 광주기는 14/10(명기/암기), 광도는 $150{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ PPFD로 설정했다. 결과적으로 엽면적, 지상부와 지하부의 생체중과 건물중은 형광등 처리에서 아이스플랜트의 생육 증진에 가장 효과적이었다. SPAD 값은 형광등과 RBW LED 처리에서 각각 29.8과 30.6으로 높은 값을 나타냈다. 염도는 모든 처리구에서 유의적인 차이가 없었다. 엽록소 형광은 형광등 처리에서 유의적으로 가장 높았다. 총페놀함량과 항산화능은 RBW LED 처리에서 높은 값을 나타냈다. 총플라보노이드 함량은 형광등과 RBW LED 처리에서 유의적으로 높았다. 따라서, 본 결과는 형광등 처리에서 아이스 플랜트의 생육이 가장 효과적인 것으로 나타났다. 반면에 기능성물질은R BW LED 처리에서 가장 효과적이었다.

LED 광원에 대한 암순응시 볼락 (Sebastes inermis)의 시각 스펙트럼 민감도 (Visual spectral sensitivity of dark-adapted rockfish (Sebastes inermis) in LED light source)

  • 허민아;강경미;신현옥
    • 수산해양기술연구
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    • 제51권1호
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    • pp.102-110
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    • 2015
  • The characteristics of aquatic light fields are generally reflected in the visual systems of fishes inhabiting them. Therefore, research on light sensitivity of fish is useful to explain the correlation between the visual function and habitat, behavior and distribution of fish. Rockfish is an important species in coastal ecology and also one of the main species for culturing in Korea. To make a contribution on the maintenance of the fish resources and understanding the ecology of the rockfish, the visual spectral sensitivities of the dark-adapted rockfishes were measured in the range of visible light (405~660 nm) using a light source of light-emitting diodes (LEDs). In order to assess electrophysiological response of the fish, the ERGs (electroretinograms) of the dark-adapted rockfishes were recorded on a data logger (12 bits) and a laptop computer. Juvenile (n=5; weight: $20.3{\pm}5.2g$; total length: $10.3{\pm}0.7cm$) and adult (n=5; weight: $87.8{\pm}21.8g$; total length: $18.1{\pm}1.3cm$) rockfishes were used in experiment. The visual threshold of juvenile and adult rockfish were 11.66 (log quanta/$cm^2/s$) and 11.81 (log quanta/$cm^2/s$) in 574 nm, respectively. The peak wavelength of the spectral sensitivity in the dark-adapted juvenile and adult rockfish was commonly 551 nm (series of green color). Collectively, these results demonstrate that the rockfish has suitable visual capabilities for inhabiting coastal water in Korea.

유기발광다이오드를 이용한 Photobiomodulation 기반 스킨케어 효과 (Photobiomodulation-based Skin-care Effect of Organic Light-emitting Diodes)

  • 김홍빈;정혜정;진석근;이병일;안재성
    • 한국광학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.235-243
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    • 2021
  • Photobiomodulation (PBM) 치료법은 특정 파장대역의 광원이 미토콘드리아에서 ATP 생성을 촉진하는 현상을 이용하는 치료법으로서 상처 치유, 염증 감소, 통증 완화 효과가 있는 것으로 알려져 생물 및 의학 분야에서 많은 관심을 받고 있다. PBM 치료법에 대한 연구는 주로 레이저, 발광다이오드(LED)를 광원으로 사용하였고, 유기발광다이오드(OLED)가 가지는 장점에도 불구하고 PBM 치료법에 사용된 사례는 제한적이다. 본 연구에서는 적색(λ = 620 nm), 녹색(λ = 525 nm), 청색(λ = 455 nm) OLED 조명모듈을 사용하여 PBM에 의한 피부관리 효과를 분석하고 LED에 의한 PBM 효과와 비교하였다. OLED 조명모듈의 PBM에 의한 피부미용효과는 적색 OLED 조명모듈에 의한 collagen type 1 합성량 증가, 녹색 OLED 조명모듈에 의한 melanin 합성 억제, 청색 OLED 조명모듈에 의한 nitric oxide 생성 억제를 각각 측정하여 입증되었다.

자생 상록 굴거리나무의 실내조명 하에서 적정광도 분석 및 도입방안 (Analysis on Suitability Light Intensity and Introduction Plan under the Indoor Lighting for the Native Evergreen Daphniphyllum macropodum)

  • 신현철;윤재길;최경옥
    • 한국조경학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.110-117
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    • 2012
  • 본 연구는 우리나라 자생종 굴거리나무에 대한 실내조명 하에서 광적응성을 조사해 보고 실내조경공간으로 도입할 때, 도입방안을 제시해 보고자 수행되었다. 공시수종인 굴거리나무는 제주도 농가에서 1년생을 구입한 후, 경남과학기술대학교 종합농장 유리온실에서 40일간 순화시킨 후 2010년 2월 15일에서 2010년 11월 15일까지 실험하였다. 첫째, 형광등의 경우, 100lux에서 500lux까지 식물이 고사하거나 잎이 지는 현상을 보여 생육상태가 좋지 못하였으며, 1,000lux부터 원활한 생육 및 생장을 보였다. 엽수나 수형, 체내 광합성률, 관상가치 등을 토대로 살펴볼 때, 형광등 1,000lux에서 가장 양호한 생장을 하여 최적광도인 것으로 조사되었다. 둘째, LED등의 경우,100lux에서 1,000lux까지 고사현상을 보여 생육상태가 불량하였으며, 광도가 높을수록 원활한 생장을 보였다. 2,000lux에서 가장 원활한 생육 및 생장을 하였다. 셋째, 삼파장의 경우,1,000lux까지 고사현상이 심하여 도입한 4개의 광원 중 생육상태가 가장 좋지 않아 전반적으로 삼파장은 굴거리나무 생육에 부적합한 것으로 파악되었다. 2,000lux에서 가장 원활한 생육 및 생장을 하였다. 넷째, 광섬유의 경우 100lux하에서도 식물 전체가 고사하는 현상은 보이지 않아 생육이 가능하여 도입광원 중 생육 및 생장상태가 가장 양호하였다. 대체적으로 광도가 높을수록 생장률이 높았으나,2,000lux보다 1,000lux하에서 엽수의 출엽률 및 수형이 흐트러지지 않아 관상가치가 더 좋았으며, 체내 광합성률도 높아 1,000lux를 조명해 주는 것이 가장 효과적인 것으로 파악되었다. 광적응성을 고려하여 굴거리나무를 실내조경공간으로 도입할 때, 광섬유, 형광등, LED등의 순으로 도입하는 것이 적합하며, 삼파장 등은 부적합한 것으로 파악되었다. 광원별 최적광도는 광섬유와 형광등을 도입할 경우 1,000lux, LED등을 도입할 경우 2,000lux를 조명해 주는 것이 효과적인 것으로 나타났다. 또한, 자생종 굴거리나무는 외래종인 대엽홍콩을 대체할 수 있는 수종으로 실내조경식물로 도입이 가능하며, 중심목으로 활용할 수 있을 것으로 기대되었다.

유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 식물공장 LED 조명 시스템 개발 (Ubiquitous sensor network based plant factory LED lighting system development)

  • 양희권;신민석;이찬길
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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    • pp.845-848
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    • 2013
  • 오늘날 국내외적으로 심각한 기후변화로 인하여 안정적인 식량 확보를 위한 수단으로써, 1년 내내 계획적 식물재배가 가능한 공장형 식물공장의 필요성이 크게 증대 되고 있다. 또한, 도시 내 빌딩에서도 설치 운영 가능한 식물공장은 단위 면적당 생산성을 크게 향상 시키며, 유통 비용 절감과 제품신선도를 유지할 수 있는 장점을 갖는다. 이런 빌딩형태의 식물공장에는 태양광을 대신하는 인공조명이 필수적이다. 식물 공장용 인공광원으로 요즘, 에너지 효율이 높고 재배 식물에 적합한 최적의 파장을 선택적으로 공급 할 수 있는 LED(Light Emitting Diode) 조명이 각광 받고 있다. 본 논문에서는 유비쿼터스 센서 네트워크를 기반으로 원격에서 재배 식물에 최적인 환경을 제공하기 위한 시스템에 대해 기술하였다. LED 조명과 $CO_2$, $O_2$, 온도, 습도, 조도센서, 색상센서들은 설치 및 유지 보수가 쉽도록 지그비(ZigBee) 네트워크로 구성하였으며, 이더넷 게이트웨이를 통해 인터넷에 연결되도록 하였다. 또한 식물 공장은 특성상 좁은 실내 환경에 많은 수의 LED 조명들이 밀집되어 설치 운영된다. 이런 운영 환경을 감안하여 LED 제어를 위한 데이터의 송수신에는 유선과 무선 네트워크를 혼용함으로써 무선 노드들의 데이터 전송 트래픽 부담을 줄일 수 있도록 하였다.

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