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Photopia를 이용한 LED 형광등 광학설계 (LED Fluorescent Lamp Optical Design using Photopia)

  • 김세훈;어익수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.2247_2248
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    • 2009
  • 20W급 LED 형광등 광학 설계를 위하여 1W ${\times}$ 20개와 2W ${\times}$ 10개의 두 가지 경우로 Photopia를 이용하여 시뮬레이션 하였다. 이를 통하여 배광곡선, 조도분포, 균제도를 분석하였으며, 그 결과 배광 분포는 1W ${\times}$ 20개가 균일하며, 경제성은 2W ${\times}$ 10개가 우수함을 확인 할 수 있었다.

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Photopia 3.0의 PODT기능을 이용한 렌즈의 설계와 시뮬레이션 (Lens Design and Simulation using PODT utility of Photopia 3.0)

  • 오석식;김기남;김훈
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.182-185
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    • 2009
  • 조명용 광원으로써 LED의 사용이 늘어나고 있고, 앞으로도 더욱 늘어날 추세이다. 하지만 현재 출시되는 LED를 조명 용도에 적합한 배광을 구현하는 렌즈를 설계하는 작업은 설계 방법이 어렵고, 많은 반복 작업을 동반한다. 이에 새롭게 출시된 Photopia 3.0 Version의 PODT 기능을 이용해 LED 렌즈를 쉽게 설계할 수 있는 방법을 소개하고, 간단한 렌즈 설계를 수행 하였다.

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Photopia를 이용한 추적식 디쉬형 집광기의 배광분포 분석 및 자연채광 성능 예측 (A Computational Analysis on Candela Distribution Curves and Performance Prediction of a Fiber Optic Dish Daylighting System by Photopia)

  • 오승진;한현주;전영일;천원기
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제32권3호
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    • pp.104-113
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    • 2012
  • A set of candela distribution curves(CDCs) were generated for a fiber optic dish daylighting system by Photopia under clear sky conditions at different solar altitudes. The candela distribution curves were then exported to Radiance for photometric analysis of a windowless lecture room. Observations were made on the Radiance rendered illuminance images, which provided photo realistic scenes varying with solar altitudes. If no tracking error were assumed, the daylight collection efficiency of the system remained at a constant value of 68.4% during its operation. Higher the solar altitude angle, greater in photometric quantities were observed, which are represented by candela(cd) and total lumens(lm). In all cases considered, however, the angle of light distribution remained fixed reflecting the solar tracking feature of the system. The illuminance uniformity on the workplane lingered around 0.12, which is quite low. This is quite a contrast to its average value of 0.68 of the $2.7m^2$ area directly below the terminal device (diffuser) of the system. The maximum illuminance of 1,340lux was obtained at a solar altitude of 80 degrees.

자연채광을 위한 화이버 광학 집광기의 설계, 제작 및 성능 평가 (Design, Fabrication and Performance Analysis of Fiber Optic Concentrators for Daylighting)

  • 한현주;김정태
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제27권4호
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    • pp.129-136
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    • 2007
  • 자연광의 이용은 큰 어려움 없이 지속 가능한 에너지 기술을 구현할 수 있는 방안으로 고려되고 있다. 여러 개의 작은 반사경을 적용한 태양 추적식 자연채광 시스템은 비교적 단순한 메카니즘을 적용하여 그 성능과 효용성의 극대화를 꾀할 수 있으며, 또한 그 제작, 설치 작동 그리고 활용성에서 상당한 이점이 있다. 본 연구에서는 작은 mini-dish형 반사경(직경<30cm 이하)을 이용한 화이버 광학 집광기의 설계, 제작 및 작동 특성에 대하여 소개하고, 아울러 광추적 프로그램인 Photopia를 이용하여 그 성능에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 주요 구성 요소에서의 광추적에 의한 시뮬레이션 결과치는 실제 시스템의 설계 및 성능 예측에 중요한 기술적 데이터를 제공하며, 특히 실측이 곤란한 측정 면에서의 빛의 경로 해석에 유용하게 적용될 수 있다.

조명시뮬레이션 소프트웨어의 적합한 사용을 위한 기초적 연구 (A Fundamental Study for Proper Application of Lighting Simulation Software)

  • 김유신;원슬기;박병철;최안섭
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.10-19
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    • 2007
  • 조명시뮬레이션 소프트웨어는 크게 조명기구의 광학설계를 위한 소프트웨어와 조명계획안의 예측 및 평가를 위한 소프트웨어로 구분할 수 있으며, 그 사용이 점차 증가하고 있다. 조명기구의 광학설계를 위한 시뮬레이션 소프트웨어로는 Photopia 2.0이 대표적이며, 조명계획안의 적합성을 판단하기 위한 시뮬레이션 소프트웨어는 Lumen-micro 2000, Relux 2006, Lightscape 3.2와 AGI 32 등이 있다. 이러한 시뮬레이션 소프트웨어는 측정값과 시뮬레이션 결과값, 그리고 소프트웨어별 시뮬레이션 결과값이 상이하게 나오는 경우가 발생한다. 따라서 본 연구는 임의의 조명기구 측정 배광데이터와 Photopia 2.0의 시뮬레이션 배광데이터를 비교하고, 공간의 규모, 배광데이터, 마감재등의 같은 조건하에 Lumen-micro 2000, Relux 2006, Lightscape 3.2와 AGI 32의 시뮬레이션 결과를 비교하여 차이점의 원인에 분석하고자 한다.

조명 소프트웨어를 이용한 추적식 디쉬형 집광기의 배광분포 분석 및 자연채광 성능 예측 (Analysis on Candela Distribution Curve of a Tracking Dish Concentrator and Daylighting Prediction using Lighting Programs)

  • 오승진;한현주;신상웅;천원기
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2012년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.457-462
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    • 2012
  • Daylighting software is an important component to predict the performance of daylighting system in advance of a field demonstration study with installing them in buildings. PHOTOPIA is a powerful software to generate a candela distribution curve(CDC) of an active daylighting system like a tracking dish concentrator. With PHOTOPIA, a set of candela distribution curves was generated under clear sky conditions and different solar altitude angles. The candela distribution curves were then imported to RADIANCE for rendering and analysis on the daylighting performance of a tracking dish concentrator when it installed in a actual class room without windows. As a result, the daylight collection efficiency of the dish concentrator was 68.4% when we assumed that there was no tracking error. It was found that candela(cd) and total lumens(lm) increased with solar altitude rising, whereas the distribution angle was fixed. The illuminance uniformity on the work plane in the class room was relatively low, 0.12, while the illuminance uniformity on the area of $2.7m^2$ to which the light was illuminated was considerably high, 0.60. The maximum illuminance was 1,340lux with a solar altitude angle of 80 degrees.

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광튜브와 디쉬형 집광기의 자연채광 성능 예측 및 비교 연구 (A Comparative Study on Daylighting Performance Prediction of Light Tube and Dish Concentrator)

  • 오승진;한현주;천원기
    • 에너지공학
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    • 제21권2호
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    • pp.124-132
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    • 2012
  • 본 연구에서는 북측창을 가진 강의실 내의 불균형적인 실내 조도차이를 개선하기 위해 두 가지의 자연채광시스템을 적용하였을 경우에 대하여 Photopia를 이용한 성능 시뮬레이션을 수행하였다. 특히, 본 연구에서는 태양고도가 최고 $80^{\circ}$ 이르는 하지에 청천공 상태 하에서의 태양고도에 따른 각 시스템의 배광분포곡선을 구하고 이를 이용하여 실내 조도 등을 분석하였다. 작업면의 경우, 창측과 복도측의 평균 조도차가 1000lx를 초과하였는데 시스템 설치 후에는 그 차이가 상당히 줄어드는 것으로 나타났다. 광튜브 시스템 설치시 906lx에서 603lx로 감소하였으며, 디쉬형 시스템은 308lx까지 줄어들었다. 광튜브의 성능은 태양고도에 영향을 크게 받았으며 디쉬형 집광기는 지속적인 태양추적으로 인하여 태양고도에 관계없이 일정한 성능을 보여주었다.

적외선 램프를 이용한 비접촉식 태양전지셀 솔더링 장치 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Noncontact Soldering Device of PV Cells Using Infrared Lamp)

  • 노태정;김선진;박민용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.45-50
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    • 2013
  • Photopia를 활용하여 적외선 램프 반사부의 각 형상에 대한 조도 분포를 해석하여 최적인 원호 형상으로 설계하였다. 적외선 온도센서를 통해 태양전지셀의 솔더링 온도를 피드백 받아서 설정된 솔더링 온도 프로파일과의 오차를 제어값으로서 IR 램프의 전류를 실시간으로 제어하는 솔더링 온도의 폐루프 제어시스템을 구현하였다. HMI 조작반에 의해 쉽게 운전되고, PLC와 IR 램프 제어기에 의하여 강인하게 제어되는 IR 램프 열원을 사용한 태양전지셀의 비접촉식 솔더링 장치를 개발하였다.