• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
• /
• 제13권1호
• /
• pp.11-18
• /
• 2000

최근 10여년 사이에 III-nitride 화합물 반도체가 전 세계적으로 주목을 받고 있다. 이는 질화물의 조성에 따라 자외선 영역에서 가시 광선의 전 파장, 측 자색에서 적색 영역대의 광소자 및 고온 고출력 전자소자에 쓰일 수 있기 때문이다. 지금까지 고휘도의 청색, 녹색 LED(Light Emitting Diode)는 상용화되어 있어, UC LD(Ultra-Violet Laser Diode)는 10,000 시간 상온 연속 발진에 성공하여 상용화의 단계에 이르고 있다. 그러나 많은 연구 투입에 비례하여 얻어지는 결과물의 효율은 그리 높지 않은 분야로 LED를 수준 급으로 상용화하는 곳은 세계에서 5개정도로 국한되면, 그 기술이 전파됨이 그리 쉽지 않다. LD(laser Diode)의 경우 상용화 초기 단계로 보편적 신뢰성을 확보하기까지는 또 다른 breakthrough 확보가 필요하며, 궁극적인 기술 전개는 기판을 해결하는 것에서 올 수 있다. 본 논문에서는 이러한 III-nitride 반도체 소자 개발을 가능하게 한 MOCVD(Metaloganic Chemical Vapor Deposition) 결정 성장 방법과, 기존에 사용화 되어 있는 LED 소자 특성 및 국내외 개발 동향 및 향후 발전 방향을 소개하고자 한다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2019

본 연구는 식물공장시스템의 발광다이오드와 UVA 광원에서 자란 시금치 생육 및 아스코르브산 함량을 구명하고자 하였다. 시금치 '수시로' 품종은 정식 후 28일간 NFT 수경시스템에서 형광등(FL)을 대조구로 하여 적색광(R), 청색광(B), 적색과 청색의 혼합광(2:1비율)(R:B), 백색광(W), 적색광+UVA(RUV), 청색광+UVA(BUV), R:B(2:1)+UVA(RBUV) 총 8 종류 광에서 같은 광도($130{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$)와 광주기(명/암 = 16/8h)로 재배되었다. R이 들어간 모든 광 처리구(R, RB, RUV, RBUV)에서 정식 21일 부터 잎 상편생장(leaf epinasty)이 나타났다. RUV 처리구에서 R에 비해 엽장과 엽병은 유의적으로 감소되고 엽폭은 유의적으로 증가되어 엽형지수가 낮은 결과를 보였다. 하지만, BUV 처리구에서 B에 비해 엽장과 엽병의 길이가 유의적으로 증가되었고 엽폭은 유의적 차이가 없었으며 엽수는 유의적으로 많았다. RBUV 처리구에서는 다른 처리구보다 엽장이 가장 짧았으며 RB 처리구와 비교하여 생체중, 건물중 및 엽면적 유의차는 없었다. 정식 후 28일 째에 측정된 지상부 건물중은 R, RUV 및 BUV 처리구에서 유의적으로 높았고 W와 FL에서 유의적으로 낮았다. 엽면적은 BUV 처리구에서 유의적으로 가장 높았다. 정식 28일째에 시금치 아스코르브산 함량은 B 처리구에서 유의적으로 가장 높았고 그 다음으로 BUV에서 높았으며 FL과 R에서 유의적으로 낮았다. 따라서 식물공장에서 시금치 재배 시 생육과 품질적인 측면에서 BUV광이 가장 적합한 것으로 보인다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
• /
• pp.19-19
• /
• 2003

에디슨 전구가 발명된 지 1 세기가 지난 지금, 반도체 기술에 의해 또 다른 빛의 혁명이 시작되고있다. 고출력 백색 LED를 이용한 반도체 조명이 그 주역이다. 종래의 단순 표시기에서 사용되었던 저휘도 LED가 이제는 빛의 3원색인 적색, 녹색 및 청색뿐만 아니라, 모든 가시광선의 영역과 나아가서는 자외선 영 역까지 고출력 LED 구현이 가능하게 되었고, 또한 빛의 3원색을 결합시킨 백색 LED의 광효율이 획기적으로 증가함에 따라 차세대 조명기기에의 응용이 눈앞에 다가오고 있는 실정이다. 이와 같은 기술의 변화의 파라다임은 과거 진공관 시대가 트랜지스터 시대로 변모되었고, 현재 CRT 모니터 시대에서 LCD 모니터 시대로 급변하는 것과 같이, 미래에는 백열전구 시대에서 LED 반도체 조명 시대로 바뀌게 될 것을 기대 할 수가 있을 것이다. LED 반도체 조명은 무엇보다도 기존의 조명기기보다 전력 소모가 매우 적고 10년 이상의 수명을 갖고 있어서 유지보수 측면에서의 효용성, 내구성과 견고성과 더불어 다양한 직접화 및 디자인 등의 많은 장점을 갖고 있어서 빛이 필요한 모든 다양한 분야에서 사용이 가능하기 때문에 그 중요성이 새삼 강조되고 있다. 따라서 현 정부에서는 차세대 성장 동력 산업 38개 사업 중 LED 사업을 그 중 하나의 산업으로 지정만 바가 있다. 본 논문에서는 LED의 개발 역사와 선진국들의 고휘도 및 고출력 LED 신기술 동향을 고찰하며, 시장의 다양한 응용의 예와 LED 반도체 조명을 구현하기 위해 극복해야 할 기술들을 전체적으로 분석하여 제시하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권11호
• /
• pp.7990-8000
• /
• 2015

식물공장은 환경적 조건을 조절하여 계절이나 장소에 관계없이 농산물을 일정하게 생산하는 식물재배 시스템이다. 식물공장에 있어서 내부의 열 유동은 식물공장의 중요한 변수이다. 본 논문에서는 다층 재배선반을 갖는 하이브리드 식물공장 내의 열유동 특성을 수치 시뮬레이션을 통해 연구하였다. 열 유동 특성의 수치해를 얻기 위해 유한체적법(Finite Volume Method)을 이용하였다. 수치해석 모델에 있어서는 저 레이놀드수(low Reynolds number) ${\kappa}-{\epsilon}$ 난류모델을 이용하였으며, 해석방법으로는 비압축성 점성유동 영역과 압력경계 조건을 사용하였다. 수치해석에 있어, 3종류의 유입 공기속도와 재배선반의 위치변화에 따른 식물공장 내의 열유동 특성을 상용 프로그램인 Solid Works Flow simulation을 사용하였다. 수치해석을 통한 결론은 다음과 같다. 첫째, 송풍기를 통한 식물공장 내의 유입 공기속도를 1.6 m/s로 하였을 때, Case 3의 재배선반 배치가 비교적 균일한 온도 분포를 나타내었고, LED광만을 사용한 Case 1의 배치는 시험베드(test bed) TB2와 TB3 영역의 낮은 온도분포로 인하여 서큘레이터 등을 통한 추가적인 온도 제어가 필요할 것으로 판단되었다. 둘째, 식물재배 LED 인공광(DYLED47)의 청색광과 적색광의 비율을 1:1로 100% 구동 시, 재배선반의 평균 온도가 약 $3^{\circ}C$ 증가하였다. 본 논문은 한국산학기술학회 논문지 심사용 투고요령입니다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 1998년도 제14회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.93-93
• /
• 1998

III-V족 질화물반도체를 이용한 광 및 전자소자 용용에 있어서 가장 중요한 고홈위 u undoped GaN 에피충 성장과 GaN 에피충의 doping 특허 p-type doping의 복성융 고찰한다. 그리고 III-V nitride 이용한 band gap en명neertng에 있어서 가장 중요한 InGaN 생장파 81 및 :at codoplng 륙성융 평가 분석 한다. 위의 기반기술융 기본으로 하여 InGaN/AlG때 DH s$\sigma$ucture lED훌 제작하고 이의 륙성 용 명가분석하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.161-161
• /
• 2020

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.42-42
• /
• 2010

Deep-trenched photonic crystals passing through InGaN/GaN quantum well structural layer have been fabricated on the surface of GaN-based light emitting diode(LED) using by electron beam nanolithography. The lattice constant and hole diameter of the photonic crystals are 230nm and 140nm, respectively. The structural and electro-optical properties have been investigated by scanning electron microscope(SEM) and power-current-voltage(L-I-V). Electroluminescence from GaN-based LED with deep-trenched photonic crystal shows the higher intensity than that without photonic crystal.

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.167-173
• /
• 2018

빛이 부족하고 공기 순환이 원활하지 않은 실내에서 식물의 지상부와 지하부를 활용한 공기 정화 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 식물의 공기정화 효과를 극대화하고자 지상부는 청색과 녹색의 LED를 조합한 혼합광과 자연광에 가까운 고연색 LED를 각각 조사하고 지하부의 토양을 필터로 활용하고자 팬을 이용하여 강제 순환하였다. 광원과 팬이 결합된 실내공기정화 시스템이 식물만 배치된 경우보다 오염된 공기를 단시간에 가장 많이 제거하였다. 실내 공기정화 시스템의 혼합광과 고연색광 두 가지의 경우에서 식물만 배치된 경우보다 미세먼지는 각각 14%, 14.2%, TVOC는 7.5%, 9.4% 로 더 크게 감소하였다. 팬을 15분 동안만 가동한 실험에서도 TVOC가 97.8%로 크게 감소하였다. 식물의 광합성과 토양을 필터로 활용하는 것이 오염된 공기를 짧은 시간에 정화시킬 수 있었고 팬의 일시적인 가동으로도 지속적인 가동의 효과를 얻었다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.139-145
• /
• 2016

본 연구의 목적은 폐쇄형 식물생산시스템에서 세가지 혼합 LED와 형광등에서 자란 적치마 상추의 생육과 광이용효율을 비교하는 것이다. 18일간 육묘한 적치마상추묘를 적색(R, 655nm), 청색(B, 456nm), 녹색(G, 515nm), 백색(W, 456nm + 558nm)의 혼합 LED(R:B=8:2, R:W:B=8:1:1, R:G:B=8:1:1)와 형광등이 설치된 폐쇄형 식물생산시스템에 정식하였다. 형광등에서 자란 상추는 모든 LED 처리에 비해 유의적으로 높은 엽형지수를 보였다. 지상부와 지하부 생육에서 LED 처리간 유의적 차이를 보이지 않았으나, 모든 LED 처리가 형광등에 비해 약 34% 지상부 생체중의 증가를 유도시켰다. 한편, 정식 후 4주차에 형광등의 총 소비 전력은 145kW인 반면, LED 처리구들에서 형광등의 약 1/3배인 54kW를 나타냈다. LED 처리구들의 건물중에 대비한 광 이용 효율은 약 34mg/W였으며, 이는 형광등 보다 약 3.5배 높은 값이었다. 결론적으로, 본 연구는 식물 생산 시스템에서 적절한 조합의 LED 조사는 형광등에 비해 상추 생장을 증진시킬 수 있으며 추가적으로 에너지 절감을 통해 광이용효율도 극대화 할 수 있음을 보여주었다.

• 생명과학회지
• /
• 제29권3호
• /
• pp.311-317
• /
• 2019

빛의 파장이 넙치의 성장에 미치는 영향을 분석하기 위하여 보라색(400 nm), 청색(465 nm), 녹색(508 nm), 그리고 적색(635 nm)의 LED와 백색 형광등하에서 성장 실험을 수행하였다. 수조당 15마리 넙치를 12:12 시간 각 파장 LED의 광주기하에서 60일 동안 사육한 결과, 각기 $269.92{\pm}13.02%$와 $2.18{\pm}0.06$(보라색), $363.21{\pm}3.74%$와 $2.56{\pm}0.07$(청색), $433.22{\pm}4.83%$와 $2.79{\pm}0.01$(녹색), $290.17{\pm}11.83$와 $2.27{\pm}0.05$(적색), 그리고 $340.74{\pm}26.58%$와 $2.47{\pm}0.10$(형광등)의 체중 증가와 일간성장률(SGR: %/day)이 관찰되었다. 본 실험 결과 녹색 LED 하에서 넙치의 성장이 가장 빨랐으며, 적색 조명 하에서는 성장이 느린 것으로 나타났다. 대부분의 혈액 지표는 그룹별 차이가 없으나, 적색 LED조명 하에서 자란 넙치에서 높은 수준의 glutamic oxaloacetic transaminase (GOT)가 관찰되었다. 빛의 1차 감지 기관인 망막의 조직학적 분석 결과 광수용체 층의 상대적 두께에 별다른 영향이 없는 것으로 보아 녹색광이 무해함을 유추할 수 있다.