• 한국ITS학회 논문지
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• 제12권1호
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• pp.66-74
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• 2013

본 논문에서는, Light Emitting Diode-Identification(LED-ID) 통신 시스템에서 LED의 온도 특성에 따른 성능저하를 보상하여 QoS를 만족하는 방법에 대하여 연구하였다. LED-ID 통신 기술은 기존 조명의 기능을 수행하는 LED를 사용하여 통신의 기능까지 동시에 구현할 수 있는 효과적인 방법이다. 본 기술은 LED의 RGB(Red Green Blue)광원을 통하여 신호를 전송하는 방법으로, RGB의 혼합 비율에 따라서 조명의 색을 결정하고, 각 RGB신호의 BER성능이 결정된다. 그러나 지속적으로 LED를 사용할 경우에 발생하는 발열 특성으로 인해 각 소자의 온도가 증가하게 되고, 이러한 소자의 발열 온도 증가로 인한 시스템의 성능 저하가 발생 하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 이 논문에서는 LED의 지속적 사용에 따른 발열 온도 및 이로 인한 시스템의 성능저하를 분석하고, 발열 온도 특성에 따른 선택적 변조 및 부호화 기법을 적용하여 신호를 전송함으로써, 시스템의 성능 향상과 QoS를 만족하는 기법을 연구하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.2003.1-2004
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• 2011

LED는 친환경 광원으로써 메탈램프에 비해 높은 광 변환 효율과 긴 수명을 갖고 있어 차세대 광원으로 널리 쓰이고 있다. 그러나 이러한 특성은 LED의 접합온도가 일정하게 유지 되어야 가능하다. 실제 LED는 PN접합으로 구성되어 접합온도가 상승될 경우 광 변환 효율의 저하, 색온도의 변화, 사용 수명의 감축을 야기 시키는 요소로 작용한다. 따라서 LED는 방열설계가 중요하며 방열설계가 제대로 되지 못한 경우에 대해서는 온도보상이 필요하다. 본 논문은 LED모듈에 접합온도를 LED업체에서 제공하는 그래프를 이용하여 간접적으로 추정하고 LED의 접합온도를 일정하게 유지 시키는 시스템을 제안하였다.

• 한국광학회지
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• 제25권5호
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• pp.254-261
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• 2014

본 논문에서는 일반적인 코팅형 형광체와 이격 형광체 등 두 가지의 형광체 구조가 적용된 백색 LED를 제작한 후 온도변화에 따라 각 백색 LED의 발광 특성이 어떻게 변하는지 측정, 비교하였다. 상온에서 80oC 사이의 구간에서 측정된 두 백색 LED의 발광 스펙트럼을 분석하기 위해 Gaussian Lorentz-cross product 함수와 Asymmectic double sigmoidal 함수를 각각 청색 피크와 황색 피크의 곡선맞춤에 활용하였다. 이로부터 각 피크의 중심파장과 진폭, 반치폭 및 비대칭성을 온도의 함수로 구할 수 있었다. 온도에 따른 휘도와 색좌표를 측정한 결과 이격형광체 구조의 백색 LED의 온도에 따른 휘도저하율 및 색좌표 변화율이 훨씬 적었다. 이는 청색 LED 칩과 형광체가 분리됨에 따라 형광체의 온도가 일반 형광체 도포형 LED의 경우에 비해 낮아져서 효율이 상승했고 아울러 형광체에서 발생한 빛의 칩에 의한 흡수가 감소했기 때문인 것으로 해석된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 G
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• pp.3144-3146
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• 1999

$8{\sim}12$인치의 원형(또는 사각) PCB 기판에 수백 개의 고휘도 반도체 발광 다이오드(Light Emitting Diode. LED)와 구동 회로로 구성되는 LED 교통 신호등은 특정 파장대의 단색광을 발광하므로, 기존의 백열전구식 신호등에 비해 시인성이 좋고, 80 % 이상의 에너지 절약이 가능하다. 그러나 LED는 주위 온도에 따라 밝기가 변화하는 특성이 있다. 신호등은 기능상 외부 온도의 영향 없이 항상 일정한 광도를 유지해야 하므로, 본 논문에서는 외부 온도의 변화에 관계없이 일정한 광출력을 유지할 수 있는 LED 구동회로를 설계한다 이를 위해 정전압 및 정전류로 구동되는 LED의 온도에 따른 광출력 특성 실험이 수행되고, 이러한 데이터들을 바탕으로 정광출력 LED 신호등 구동회로가 설계되고 그 성능을 평가한다.

• 산업기술연구
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• 제25권B호
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• pp.183-188
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• 2005

Instead of the incandescent lamps the LED lamps have been used on the traffic signal lamp with the advantages of small loss, no lens and long life. In this paper, we have compared three kinds of the LED controller structures and showed the LED array decision methods. We studied the temperature characteristics on LED and the temperature compensation network. The experimental results showed that the electrical characteristics of three kinds of the LED controller structures were different each other. We concluded that the temperature compensation is the important technique, the best compensation network has the ${\pm}10%$ variation for the luminous intensity.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.401-407
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• 2014

열에 관한 문제를 해결하기 위해 여러 개의 LED 칩을 1개의 보드에 밀집으로 배열한 COB(Chip On Board)에 관한 관심이 증가하고 있다. LED소자의 온도가 올라갈수록 수명이 감소하고 스펙트럼선의 파장이 본래의 파장보다 장파장 쪽으로 이동하는 적색 이동 현상 및 접합부 온도 상승에 따라 광 출력이 감소되는 큰 문제점이 대두되고 있다. 이러한 열 문제점을 해결하기위해 본 논문에서는 최적의 Fin 두께와 길이를 선정하여 15W급 COB LED 최적의 2차 방열판을 설계하고, 그 설계한 방열판과 15W COB를 패키지하여 Solid Works Flow Simulation을 통한 열적 특성을 분석하여 제작된 15W COB 다운라이트 방열판을 접촉식 온도계를 사용해 열적 특성, 키슬리 2430을 통한 전기적 특성을 분석하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.561-566
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• 2014

발광 반도체칩을 주재료로 하는 LED의 열 문제를 해결하기 위해 1개의 보드에 밀집형으로 배열한 COB(Chip on Board)에 관한 관심이 증가하고 있다. 고출력 COB LED의 경우, 소비전력이 높아 발생되는 열을 해결하기 위한 방열이 필수적이며 소자의 온도가 상승하면 효율적인 광 방출을 저해하게 되며 열적 스트레스에 따라 소자의 수명이 급격히 저하된다. 이러한 열적인 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 13.5W급 COB LED와 형상이 다른 4 개의 방열판을 패키징하여 Solidworks Flow Simulation을 통한 열적 특성을 분석한 후, 가장 우수한 특성을 가진 방열판 형상을 실물로 제작하여 13.5W급 COB LED 다운라이트 소자와 결합시킨 다음, $1m^3$ 공간에서 접촉식 온도계와 비접촉식 온도계를 사용하여 LED 소자와 방열판 간의 열적 특성을 실물 실험을 통하여 분석 평가하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권7호
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• pp.1-9
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• 2012

기존의 LED 패키지가 갖는 온도에 따른 광 특성 변화 문제를 해결하기 위하여 온도센서가 집적된 LED 패키지 시스템을 제안하였다. 패키지의 온도를 실시간으로 측정하기 위하여 정확도가 우수하며 온도에 따른 저항의 변화가 선형적인 특징을 갖는 온도센서(RTD 형)를 설계하였으며, 장기간의 안정성을 보장하기 위하여 안정된 박막의 증착조건을 결정하고 이를 바탕으로 $1.560{\Omega}/^{\circ}C$의 민감도를 갖는 온도센서를 패키지 내부에 제작하였다. 제작된 패키지를 이용하여 온도에 무관하게 일정한 광량을 나타내는 시스템의 구현을 위하여 변환 회로부와 제어 회로부를 제작하고 이들을 결합함으로써, 패키지의 온도 변화에 따라 PWM duty ratio의 변화를 통해 광 출력을 보상해 주는 시스템을 제안하고 제작하였다. LED의 동작온도인 $0^{\circ}C$에서 $140^{\circ}C$ 범위에서 PWM duty ratio를 관측한 결과 제안했던 일정한 광량을 위한 PWM duty ratio에 매우 근접한 출력 신호를 발생시키는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제24권3호
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• pp.135-142
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• 2013

본 논문에서는 YAG:Ce와 $(Sr,Ba)_2SiO4:Eu$ 등 두 종류의 형광체를 사용하여 백색 LED를 제작하고 온도변화에 따라 각각의 백색 LED의 발광 특성이 어떻게 변하는지 조사하였다. 상온에서 $80^{\circ}C$ 사이의 구간에서 측정된 두 백색 LED의 발광 스펙트럼을 분석하기 위해 asymmetric double sigmoidal 함수를 활용하였다. 이 함수를 백색 LED의 청색 발광 및 황색 발광 피크에 적용해서 각 피크의 중심파장과 진폭, 반치폭 및 비대칭성을 온도의 함수로 구하였다. 그 결과 온도가 증가할수록 청색 피크의 중심파장이 장파장 쪽으로 천이되고 황색피크의 중심파장이 단파장 쪽으로 천이되며 비대칭성 또한 증가한다는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 두 백색 LED의 색도변화에 반영되었는데, 실리케이트계 형광체 기반 LED의 색도 변화가 더 큼을 알 수 있었다. 발광효율 역시 온도가 증가할수록 크게 떨어지는 것을 볼 수 있었는데 YAG 형광체 기반 LED의 발광효율 저하 폭이 더 적음을 확인하였다. 이상의 결과는 YAG 형광체 기반 백색 LED가 실리케이트계 형광체 기반 LED에 비해 색도안정성, 발광효율, 연색지수 측면에서 더 뛰어나다는 것을 의미한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.46-53
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• 2016

LED 광원은 기존 광원에 비해 수명이 길고 에너지 효율이 좋은 것으로 알려져 있다. 최근 철도차량의 고속화에 따른 전방시야 확보와 안전적인 운행을 고려하여 LED광원을 이용한 전조등이 증가하고 있다. 그러나 LED광원의 수명시험 데이터를 근거로 한 제품 수명 평가체계는 구동전류, 온도 및 진동 등 수명-스트레스 인자에 따라 다양한 수명특성을 보인다. LED제품은 주로 온도에 의해 예측된 수명에 미치지 못하는 경우가 일반적이므로 온도제어부의 성능평가는 수명시험 이전에 수행되어야 한다. 본 연구는 철도차량용 LED전조등의 수명시험 장치의 온도제어부 시작품을 제작하고 성능시험 결과를 바탕으로 타당성을 검증한다.