본 연구에서는 방송 촬영용 LED Spot 조명기기를 두 가지 형태로 개발하여, 현재 방송용 스튜디오 조명기기가 설치되어 있는 공간에서 다수 사용되고 있는 영국의 Arri사 650W와 1000W Fresnel Spot 조명기기와 조도, 색온도, 연색성 등의 비교 데이터 측정과 피사체의 촬영 시 영상 및 연색성에 따른 색상을 비교 측정하였다. 그리고 방송 촬영용으로 LED Spot 조명기기가 대체 가능한지를 판단하기 위하여 성능평가분석 하였다. 실험평가에서 할로겐 조명기기의 대체용으로 LED Spot 조명기기의 가능성을 확인하였다.
본 연구에서는 방송 촬영용 LED Spot 조명기기를 두 가지 형태로 개발하여, 현재 방송용 스튜디오 조명기기가 설치되어 있는 공간에서 다수 사용되고 있는 영국의 Arri사 650W와 1000W Fresnel Spot 조명기기와 조도, 색온도, 연색성 등의 비교 데이터 측정과 피사체의 촬영 시 영상 및 연색성에 따른 색상을 비교 측정하였다. 그리고 방송 촬영용으로 LED Spot 조명기기가 대체 가능한지를 판단하기 위하여 성능평가분석 하였다.
근래 LED 조명기기 연구는 출력이 낮은 조명기기에서 고출력 전원을 이용한 고휘도 제품 개발로 바뀌는 추세이다. 고출력을 이용할 경우 단순히 히트싱크 형상, PCB 배치 및 물성 변경을 통한 방열문제 해결 방법으로는 LED 조명기기의 수명감소 문제를 해결하는데 한계가 있다. 따라서 방열능력을 더욱 향상시킬 수 있는 히트파이프(heat pipe)의 필요성이 대두되었다. 본 연구에서는 히트파이프를 이용해 고출력 LED 조명기기 개발을 위한 연구를 수행하였다.
이 원고는 Toshiba Lighting&Technology(주) LED사업부 LED기술총괄부 LED광원기술부 광원기술 제2담당인 오가와 코우조우씨가 월간 Optronics(통권 349호)에 기고한 내용이다. 본고에서는 현재 급속히 보급이 확대되고 있는 백열전구치환의 LED전구 LED유닛과 업계 최초로 HID램프사용 Downlight 치환의 LED Downlight에 대해서 LED조명보급을 위한 제품 콘셉 및 LED조명기구에 대한 광학설계를 소개했다.
본 논문에서는 색상과 밝기가 조절 가능한 LED 조명 기기를 설계하고 구현하였다. 본 조명 기기는 RGB와 백색 LED로 구성되고 마이크로 컨트롤러에 의해 구동된다. 4색 LED를 사용하여 자연계의 거의 모든 색상을 조명 시스템 내에서 표현하도록 하였다. 조명기구의 수명 연장을 위해 LED를 흐르는 전류는 최대값을 넘지 않도록 PWM을 이용한 전류 제어를 실시하였다. 또한 사용자가 미리 설정한 여러 개의 색상과 밝기정보를 저장하고 다시 불러올 수 있는 기능을 탑재하여 사용자가 손쉽게 원하는 조명을 설정하여 사용하도록 하였다. 구현된 조명시스템은 전자기적합성 검사 등을 통과하였으며 실제 조명기구 제품으로 사용가능하다.
본 논문에서는 LED 가로등의 소비 전력을 줄이고 수명 및 LED 모듈의 열효율을 높이기 위한 효율적인 새로운 조명기기 LED 점등제어 시스템을 제안한다. 제안된 새로운 조명기기 점등제어 시스템은 조도를 측정하여 주변 조도에 따라 4단계로 구분하고 자동 패턴 조명 알고리즘을 적용한다. 그리고 단계검사를 통해 완전대칭을 형성하는 마방진 패턴에 교차점등 알고리즘을 적용하여 설정된 시간동안 점등을 하게 된다. 실험분석 결과, 기존의 조명 시스템과 비교하여 발열량과 소비전력이 최대 30%이상 감소되었고 LED의 수명이 최대 60%이상 향상되었기 때문에 LED 가로등에 적용할 경우 안정적이고 높은 에너지 효율성을 얻을 수 있다.
일본에서 지진의 여파로 전력난이 갈수록 심각해지면서 최근 친환경 고효율 발광다이오드(LED) 조명 시장이 특수를 누리고 있다는 보도를 심심찮게 접할 수 있다. 전력 수요가 집중되는 올 여름이면 가정과 기업들의 전력 사정이 더욱 악화될 것으로 예상되기 때문이다. LED 조명을 사용하면 백열등에 비해 전력 소모량을 10분 1가량으로 줄일 수 있지만, 고가의 제품은 무려 10배나 가격이 높다. 이처럼 LED 조명 시장이 특수를 누리자 제조 업체들도 증산에 적극 나서고 있다. 본 고는 Optronics 2011년 3월호에 개재된 Fuji Chimera 종합연구소 제1연구개발본부의 이에시마히데키씨가 기고한 내용으로서 일본을 비롯한 세계의 LED산업을 둘러싼 현상의 주요한 조류와 향후 전망에 관해 소개하고 있다.
LED 조명기기의 경우 칩의 고밀도 발열로 인한 심각한 수명감소 및 광효율 저하, 색온도 변이의 문제점 등이 야기되므로 이를 해결하기 위해 주로 LED 패키지나 방열케이스를 최적화하는 연구가 이루어져 왔다. 최근들어 고출력 자동차 헤드램프나 가로등도 LED로 대체되어 가고 있는데 자연대류식 방열로는 그다지 효과적이지 않다. 따라서 본 연구에서는 고출력 조명기기 방열 성능 최적화에 강제대류를 이용한 히트파이프 사용의 타당성을 알아보았다. 또한, 팬의 수명이 LED 수명에 비해 일반적으로 낮으므로 이를 보완하기 위한 최적화된 팬의 정지-작동 제어가 팬 수명 증가에 미치는 영향도 고찰하였다.
2003년 1월 27일 유럽의회 심의 법령 (2002/95/EC) RoHS(특정 유해 물질의 사용에 대한 규제) 6개 물질(수은, 납, 카드늄, 6가 크롬, PBB, PBDE)의 사용 규제가 조명기기를 포함한 전기전자기기에서 2006년 7월부터 실시될 예정인 바 앞으로의 광원류는 이를 해결해야 할 것으로 본다. 이를 해결하기 위한 대표적인 광원이 LED(light emitting diode)라고 볼 수 있을 것이다. 그림 1은 1879년 최초의 조명용 백열구를 시작으로 1990년대 말 무전극 PLS (Plasma lighting system) 및 LED램프를 시대별로 나타낸 것이다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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