습식제련 기술을 통한 Ga의 재활용을 위해 고결정성 GaN으로 구성되어 있는 LED 공정스크랩의 침출 거동을 연구하였다. 고결정성 GaN은 산성 및 염기성 조건에서 매우 안정하여 침출이 어려운 물질로 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 볼밀링을 통해 원료와 $Na_2CO_3$를 1:1 비율로 섞은 후 관상로를 이용해 $1000-1200^{\circ}C$에서 열처리 하여 산화물로의 상변화를 유도하였다. 열처리 결과로써, $1100^{\circ}C$에서 GaN은 약 73 wt%의 Ga을 포함하는 산화물로 상변화 되었다. 이러한 열처리 샘플은 $100^{\circ}C$ 4 M HCl에서 96%의 높은 침출률을 나타냈다.
미세조류는 이산화탄소를 제거하고 산업적으로 유용한 다양한 이차 대사물질을 생산해 내는 광합성 미생물로 생물산업분야에서 주목 받고 있는 유용한 자원이다. 이러한 미세조류를 실내에서 효과적으로 배양하기 위해서는 무엇보다도 효율적인 광원이 필수적이다. 최근 발달하는 LED광원은 광원의 크기가 작고, 에너지 효율이 우수하며, 특정 파장만 조사할 수 있다는 점 등의 다른 인공광원과 차별되는 많은 장점을 가지고 있다. LED광원을 미세조류의 배양에 적용하는 연구는 최근에 와서야 점차 시도되고 있는 실정이며, 아직까지 실험실 규모의 실험과 대표적인 특정 종 위주의 결과들만 나오고 있어, LED광원을 미세조류의 산업적인 배양에 적용하기 위해서는 더 많은 세부적인 연구 결과가 요구된다. 하지만 LED 조명을 미세조류 배양 분야에 적용하는 것은 효과적인 접근으로 생각되며, BT(Bio Technology) 산업에 새로운 지평을 열 것으로 생각된다. 따라서 본고에서는 최근 연구되고 있는 LED광원을 이용한 미세조류의 배양 현황 및 그 가능성에 대해서 조사하고, 향후 나아갈 방향에 대해서 기술해 보았다.
현재 국내에서 사용되고 있는 신호등용 전구는 전량 해외에서 수입되는 백열전구로써, 낮은 발광효율($8.0{\sim}8.4lm/W$)과 짧은 수명(약 4,000 hours)으로, 지방 자치단체의 경우 전기에너지의 과소비와 과중한 전력요금 부담 잦은 유지보수로 관리비용이 증가하고 교통환경을 악화시키는 원인이 되고 있으며, 국가적으로는 첨두부하 증가, 귀중한 에너지 낭비 및 석유, 가스 등 발전용 화석연료 사용증가에 따른 환경오염을 유발하고 있다. LED(Light Emitting Diode. 발광다이오드)는 발광 특성상 열 발생이 적고, 특정 파장대의 단색광을 발광하는 광원으로써 전력소비가 매우 작고, 긴 수명, 양호한 환경 특성을 가지고 있다. 옥외에 노출되고, 점등이 길고 소등 횟수가 많으며 단색광을 필요로 하는 신호등에 적합한 것으로 평가되고 있다. 그러나 LED 신호등은 발광 원리 및 발광 방식이 기존의 전구식과 달라 현재 규정된 시험방법으로 직접 평가가 불가능하다. 따라서 우리나라의 경우 LED 제조기술은 세계적인 수준이나 LED 신호등에 대한 기술개발 및 보급은 현실적으로 어려운 실정이다. 본 논문에서는 국내 보급환경 구축을 위해 LED 신호등에 대한 시제품의 특성을 장시간의 옥외 시험을 통해 우리나라 환경 특성에 적합한 LED 교통 신호등 규격을 연구하고자 한다.
We have synthesized a $Eu^{2+}-activated\;Sr_3MgSi_2O_8$ blue phosphor and $(Sr,Ba)_2SiO_4$ yellow phosphor and prepared white LEDs by combining these phosphors with a InGaN UV LED chip. Three distinct emission bands from the InGaN-based LED and the two phosphors are clearly observed at 405 nm, 460 nm and at around 560 nm, respectively. The 405 nm emission band is due to a radiative recombination from a InGaN active layer. This blue emission was used as an optical transition of the $Sr_3MgSi_2O_8:Eu$ blue phosphor and $(Sr,Ba)_2SiO_4:Eu$ yellow phosphor. The 460 nm and 560 nm emission band is ascribed to a radiative recombination of $Eu^{2+}$ impurity ions in the $Sr_3MgSi_2O_8:Eu$ and $(Sr,Ba)_2SiO_4$ host matrix. As a consequence of a preparation of UV White LED lamp using the $Sr_3MgSi_2O_8:Eu$ blue phosphor and $(Sr,Ba)_2SiO_4:Eu$ yellow phosphor, the highest luminescence efficiency was obtained at the ration of epoxy/two phosphor (1/0.2361). At this time, the CIE chromaticity was CIE x = 0.3140, CIE y = 0.3201 and CCT (6500 K).
Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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제33권1호
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pp.1-10
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2007
To verify the inhibitory or protective effects of light-emitting diode(LED) irradiation on apoptotic cell death induced by $CoCl_2$, human SH-SY5Y cells were treated with $CoCl_2$ and LED were used to irradiate the cells. In the cell viability assay, cells were died slowly from $50{\mu}M$ to $250{\mu}M$ and about 50% of cells died after 12 hours at $400{\mu}M$ of $CoCl_2$. The Diff-Quik staining revealed that cells showed condensation of DNA and blebbing of the cell membrane. The DNA fragmentation assay revealed the DNA fragmentation, which is another apoptosis marker, occurred in cells treated with $400{\mu}M$$CoCl_2$ for 16 hours. In the western blot for HIF-$1{\alpha}$, HIF-$1{\alpha}$ was expressed after 3 hours from induction and peaked maximally at 16 hours. In the cell viability assay of the effects of LED irradiation (at 590 nm for 1 hour 20 minutes), the cells showed more proliferation (about 20%) than the control group. The RPA assay of various apoptosis-related molecules showed that pro-apoptosis molecules such as Bax, Bak, and Bid were upregulated in the $CoCl_2$ treatment group. This means that the apoptotic cell population was increased. However there was some significant changes in LED irradiated cells. In the $CoCl_2$-treated LED irradiation group, those molecules were down-regulated more than in the only $CoCl_2$-treated group. These results have shown that $CoCl_2$ may induce apoptotic cell death in human SH-SY5Y neuroblastoma cells. And LED irradiation has a positive effect on apoptotic cells by down-regulation of pro-apoptotic molecules.
Blue light emitting diode structures consisting of the InGaN/GaN multiple quantum wells were grown by metalorganic chemical vapor deposition at different growth temperatures for the p-GaN contact layers and the influence of growth temperature on the emission and microstructural properties was investigated. The I-V and electroluminescence measurements showed that the sample with a p-GaN layer grown at $1084^{\circ}C$ had a lower electrical turn-on voltage and series resistance, andenhanced output power despite the low photoluminescence intensity. Transmission electron microscopy (TEM) revealed that the intense electro luminescence was due to the formation of a p-GaN layer with an even distribution of Mg dopants, which was confirmed by TEM image contrast and strain evaluations. These results suggest that the growth temperature should be optimized carefully to ensurethe homogeneous distribution of Mg as well as the total Mg contents in the growth of the p-type layer.
현재 국내에서 사용되는 교통신호등용 전구는 전량 해외에서 수입하는 백열전구로써 발열에 의한 낮은 발광 효율과 짧은 수명으로. 전력의 과소비와 과중한 전력요금 부담. 잦은 유지보수로 관리비용의 증가와 교통환경 악화의 원인이 되고 있으며, 국가적으로는 귀중한 에너지의 낭비, 첨두부하 증가에 따른 전력수요관리의 어려움, 발전용 화석연료 사용증가에 따른 환경오염 유발 등의 문제가 발생하고 있다. 그러나 $8{\sim}12$인치의 원형(또는 사각) PCB 기판에 수백개의 고휘도 LED(반도체 발광 다이오드, Light Emitting Diode)와 구동회로로 구성되는 LED 교통신호등은 발열에 의한 열손실이 거의 없고, 특정 파장대의 단색광을 발광하여 착색렌즈 사용에 따른 빛손실이 없어 80% 이상의 대폭적인 에너지 절약이 가능하며. 또한 긴 수명으로 유지보수비용의 절감 및 교통환경개선 효과가 크게 기대되어 미국, 일본 등 고휘도 LEB 기술 선진국을 중심으로 경쟁적으로 LED 신호등 기술개발에 심혈을 기울이고 있으며, 일부 시범 보급중에 있다. 교통신호등은 특성상 국민의 안전과 직결된 사안으로 엄격한 규격으로 제한하고 있다. 그러나 LED 신호등은 발광 원리 및 발광 방식이 기존의 전구식과 달라 현재 규정된 시험방법으로 직접 평가가 불가능하다. 따라서 우리나라의 경우 LED 제조 기술은 세계적인 수준이나 LED 신호등에 대한 기술개발 및 보급은 현실적으로 어려운 실정이다. 본 논문에서는 에너지절약형 우리나라 환경 특성에 적합한 LED 교통 신호등의 규격 제정 및 국내 보급환경 구축을 위해 LED 신호등에 대한 시제품의 특성을 장시간의 옥외 시험을 통해 평가하고자 한다.
국내 터널조명에는 저압나트륨램프, 고압나트륨램프, 형광램프 등이 주요 광원으로 사용되고 있으며, 터널 유지관리 비용 가운데 터널조명을 위한 전력요금은 가장 높은 비율을 차지하고 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 터널조명은 낮은 소비전력, 장수명 등의 장점을 갖는 LED로 교체 중에 있다. 본 연구에서는 터널조명 LED 교체에 따른 효과 분석을 위하여 기존 터널조명이 저압나트륨램프인 8개소 터널에 대하여, LED 교체 전·후 터널 조도측정결과 및 1년간의 월별 전력사용량을 조사하였으며, 분석결과 터널조명 광원을 저압나트륨램프에서 LED로 교체 후 1년간 터널조명용 전력사용량은 26.1~59.6% 감소하였으며, 조도는 34.1~293% 향상된 것으로 나타났다.
The purpose of this study is to investigate cooling performance of high power LEDs from 100 to 200 W class by using a jet impingement cooling module. The numerical analysis of forced convection cooling inside cooling module is carried out using a multi-purpose CFD software, FLUENT 6.3. In the experiments, the LED cooling system consists of jet impingement module, heat exchanger, water reservoir, and pump. In the present study, the cooling performance of jet impingement cooling module is investigated to determine the effect of the heat sink types on the impinging surface, the space and length of fins. Numerical and experimental studies show the reasonable agreement of LED metal PCB temperature between those results and give the optimized design parameters such as the space of fin and the length of fin. Also, the pin fin type of heat sink is found to be more efficient than the plate type heat sink in jet impingement cooling.
고출력 LED 소자의 활용이 많아지면서, 온도상승 문제를 극복하고 신뢰성을 향상해야 하는 요구가 높아짐에 따라 광원 패키지의 방열이 매우 중요해졌다. 패키지에 칩을 접합하는 열전달 물질(TIM, Thermal Interface Material)은 열전도도가 높은 물질과 폴리머를 혼합하여 재료 자체의 열전달 특성을 향상시키는 방안이 사용되어 왔으나, 실제 패키지의 열 특성은 칩 부착계면의 높은 열저항으로 인해 기대에 미치지 못하고 있다. 본 연구는 diamond 분말과 epoxy의 혼합으로 열 특성을 개선함에 있어서, 과산화수소를 적용하면서도 기포를 효율적으로 제거하여, 각 계면의 친화성을 높이고 전체 점도를 낮추어 diamond 분말의 분산을 촉진하고, 결과적으로 대부분의 경우에 전체 열 저항을 약 30% 이상 개선하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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