• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.339-345
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• 2018

본 논문은 기존의 단일 파장의 UV(Ultraviolet: 자외선)-LED(Light-Emitting Diode) 경화형 코팅 방법과 달리 UV 파장에서 동작되는 LED를 중첩한 다중 집광성 UV-LED 경화형 코팅의 경화 특성에 대해 연구하였다. 각각 365nm, 395nm, 420nm, 450nm 단일 파장의 UV-LED 광원을 선정하여 광원의 광속, 지향각 등 광 특성을 분석하였으며, 또한 UV-LED 광원의 파장별 경화 특성에 대해 분석을 통하여 복합 파장에 대한 LED를 최적화를 진행하였다. 다파장 UV 광원이 중첩되었을 경우 경화 성능 상태를 전산모의 실험을 통해 예측하였으며 실제 설계 및 제작을 하였다. 내부 고속경화도 향상을 위해 각각의 LED를 집광시켜 동일한 위치에서 다파장이 합성, 집광되는 multi-spot 방식 모듈을 제작하여 파장 조합 조건을 달리하여 경화제의 접착력 및 표면, 내부 경화도를 실험하였다. 경도계와 FT-IR 분석 장비를 이용하여 표면 경화와 내부 경화 상태를 비교 분석하였다. 그 결과, 단일 파장보다 UV-LED 4파장을 중첩한 multi-spot방식이 표면 및 내부 경화도의 특성이 높아짐을 확인할 수 있었다.

• 상하수도학회지
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• 제35권6호
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• pp.489-496
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• 2021

Water disinfection using UV-LED(Light emitting diode) has many advantages, such as smaller footprint and power consumption as well as relatively longer lifespan than those of conventional mercury-UV lamps. Moreover, UV-LED disinfection is considered an environmentally benign process due to its mercury-free nature. In this study, disinfection using an LED module emitting 275nm UV was carried out. 384 UV-LEDs were put into a cylinder tube with a capacity of 1.7 liters. The UV intensity of the UV-LED module was controlled from 1.7 to 8.4 mW/cm². The disinfection efficiency for the model microorganism solutions(E. coli ) was monitored. As the UV intensity(I) and contact time(t) varied, inactivation of the microorganisms from 2 to 4-log-removals(i.e., 99 to 99.99% of disinfection efficiency) was achieved. Disinfection using UV-LED was followed to 1^st order reaction and the reaction rate constant, k was determined. In addition, the relationship between UV intensity(I) and contact time(t) in order to obtain 99.99% of disinfection efficiency was modeled: I^1.2·t= 460, which indicates that the product of UV intensity and contact time requiring 4-log-removals is always constant.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권6호
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• pp.264-269
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• 2019

UV LED 적용하여 가정용 소독기를 제조하기 위한 디자인을 연구하였다. UV LED 살균거리 및 시간데이터에 근거하여 가정용 소독기 디자인 개념을 제시하였다. 컴퓨터 보조디자인 소프트웨어, 3D 프린트, 레이저 절달 등 기술을 사용하여 3가지 서로 다른 UV LED 작동방식의 모델을 제작하였다. 이 모델 대해 장단점 분석을 진행하여 최종 디자인 방안을 도출하였다.

• 원예과학기술지
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• 제34권4호
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• pp.596-606
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• 2016

본 연구의 공시품종은 적치마 상추(Lactuca sativa L., cv. 'Jeokchima')로서 파종 후 본엽이 4매일 때 식물공장 내에 설치된 DFT 재배시스템에 정식하였다. 본 연구에서는 피크파장이 각각 450nm, 660nm, 365nm인 청색 LED, 적색 LED, UV-A LED를 이용하여 청색 LED (B), 적색 LED (R), 청색+UV-A LED (BUV), 적색+UV-A LED (RUV) 등 4개의 처리구를 설정하였고, 대조구로서 3파장 백색형광등을 사용하였다. 또한 광주기(명기/암기)에 따른 효과를 분석하고자 3수준(12/12h, 16/8h, 20/4h)의 광주기를 설정하였다. 식물공장 내 환경 조건은 기온(명기/암기) $22/18^{\circ}C$, 상대습도 70%, $CO_2$ 농도 $800{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$로 조절하였다. 한편 광합성유효광양자속과 UV-A LED의 조사강도는 각각 $230{\pm}11{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, $80{\pm}3mW{\cdot}m^{-2}$이었다. 정식 후 28일째에 측정된 상추의 엽수, 엽장, 엽폭, 엽면적, 지상부 생체중 및 건물중은 본 연구에서 적용된 광질 및 광주기에 따라 유의차가 인정될 만큼 다르게 나타났다. 명기가 증가할수록 R 처리구에서의 엽수, 엽장, 엽폭, 엽면적, 지상부 생체중 및 건물중은 증가하였다. 한편 B 처리구에서는 잎의 신장이 억제되었으나, 엽록소함량은 증가하였다. UV-A의 부가 조사로 인하여 엽장, 엽폭, 엽면적 및 지상부 생체중이 감소하였다. 그러나 상추 잎의 안토시아닌 함량은 청색광 하에서 많이 증가하였으며, 명기가 짧아질수록 높게 축적되었다. 한편 UV-A의 부가 조사에 따른 안토시아닌 함량의 증가 효과는 R 처리구에서 높게 나타났다. 상추 잎의 아스코르빈산 함량은 광주기의 영향을 크게 받았다. 청색 또는 적색 LED에서 UV-A LED의 부가 조사에 따라 아스코르빈산 함량이 20-30% 증가하였다. 결론적으로 상추의 생장, 안토시아닌 및 아스코르빈산 함량에 미치는 UV-A LED의 조사 효과가 분명하게 나타났다. 향후 폐쇄형 시스템에서 엽채류의 영양성을 향상시키는 데 필요한 UV-A LED의 운용 조건을 제시하고자 할 때 본 연구 결과가 기초 자료로서 유용하게 활용될 것이다.

• 스마트미디어저널
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• 제11권9호
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• pp.21-29
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• 2022

센서 및 분석 경화시장에서 폭넓게 사용되고 있는 기존의 UV 광원들이 점차 LED로 교체 적용되고 있다. 그러나 UV LED의 광 성능이 기존 램프에 비하여 여전히 낮고 광 효율성도 낮아 효능성 감소 및 수명 저하 문제가 존재한다. 현재 환경과 UV램프의 기술적인 문제로 인하여 점차 LED교체가 이루어지고 있는 시점에서 UV LED의 성능 향상이 매우 중요하다. 본 연구에서는 UV LED의 수명 증가 및 성능 향상을 위한 new package 설계 및 분석을 실행하였다. 광소자에서 발생하는 열을 직접 방출하기 쉽도록 방열특성이 우수한 packaging 설계가 매우 중요한데, 본 연구에서는 열적 안전성을 기반으로 안정성이 우수한 패키지 구성 및 UV LED용 new packaging을 설계 구현하였다. 이를 통하여 광 효율 및 방열성능 향상을 위한 새로운 UV LED용 new packaging을 구성하고 전기적 광학적 특성을 각각 분석하였다. 또한 UV LED package의 방열성능 향상을 위해 높은 반사율 특성을 가지는 알루미늄(Al)를 이용, 최적의 렌즈 포커싱를 적용함으로서 광출력 효율을 증가 시킬 수 있었다. 기존 은(Ag)대비 광효율 결과가 약 ~30%이상 개선되었으며, 새로 적용된 광소자 패키지에서 광출력 저하 특성이 약 10% 이상 향상됨을 확인 할 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제28권6호
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• pp.15-20
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• 2014

Recently, LED (Light Emitting Diode) application research is studying by using a specific wavelength. LED plant factory produced a lot of green plants in a closed spaces, so it should be taken to guard against harmful microbes. Until today, a lot of studies for green plant production in plant factory is proceed but there were no study on harmful microbes in plant factory. Thus, the analysis on sterilization for harmful microbes in plant factory were experimented using UV (Ultra Violet) LED with 282nm of wavelength. As a results on sterilization of three harmful microbes, 50% of sterilization efficiency was achieved after 2.5 hours, 97% was achieved after 12 hours of UV LED irradiation, respectively.

• 한국광학회지
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• 제35권5호
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• pp.235-240
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• 2024

코로나 팬데믹 이후 UV 광원을 이용한 공간 살균효과에 대한 연구와 응용이 급속히 증가하고 있다. 본 논문에서는 실내 공간환경 시스템이나 조명장치에 내장할 수 있는 UV LED 광원의 공간 살균 효과를 조명광학적인 접근을 통해 정량적으로 분석하였다. 이를 통하여 공간 살균력이 우수한 것으로 알려져 있는 275±5 nm 파장 영역의 실내공간 살균 효과 최적화 기반을 마련할 수 있을 것으로 전망한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.1219-1226
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• 2017

본 논문에서는 다용도로 사용 가능한 UV LED 바의 최적설계를 하였다. UV LED는 자외선을 방출하기 때문에 사용목적상 일정하게 자외선을 방출하는 것이 중요하다. 일정한 자외선이 방출되기 위해서는 동작 가능 입력 전압 범위 내에서 정전류원으로 구동되어야 하고 자외선 활용 특성 상 자외선 방출 유지 시간이 길기 때문에 방열이 특히 중요하다. 따라서 소비전력이 최소화 되도록 설계해야 한다. 또한 인체 보호가 필수적이기 때문에 거리 감지 센서와 블루투스를 이용해 인체 감지 여부에 따라 동작할 수 있게 알고리즘을 구성하였다. 자외선 UVA를 방출하기 위해 365nm UV LED 3개가 직렬로 사용되었으며 입력 전압 12V와 정전류 500mA에서 동작하며 효율은 87.5%, 소비전력은 6.006W이다. 그리고 자외선 조사량은 루트론 계측기로 측정하였을 경우 10cm 거리에서 $5.35mW/cm^2$으로 측정 되었다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권10호
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• pp.133-137
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• 2016

손발톱 관리를 위해 UV 젤의 이용이 점차 증가하고 있다. UV 젤에 필요한 UV 램프를 개발하기 위해 본 연구에서는 UV LED 램프 구성 회로를 설계하였다. 여러 개의 UV LED들에 일정한 전원을 공급하는 전원부는 DC-DC 컨버터 방식의 회로로 설계를 하였다. 그리고 엄지손톱의 방향과 소지손톱의 위치를 고려하여 UV LED들을 배치하였다. 전원부의 입력전원은 3.8[V]의 전지전압을 사용하였다. 전원부의 출력전압은 약 3.1[V]로 나타났으며, UV LED들이 소모하는 전류량에 따른 출력전압의 변화 상태를 알아보기 위해 부하저항을 삽입한 후 부하저항을 변화시켜 가면서 시뮬레이션 한 결과에서도 출력전압은 약 3.0[V] 이상으로 나타났다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권3호
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• pp.332-336
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• 2019

본 연구에서는 그람 양성의 호기성 유포자 세균 중 자연계에 널리 분포되어 식품에 문제를 일으키는 대표적인 균인 B. subtilis를 대상으로 365 nm UV-LED의 생육 억제 효과를 입증하였다. 또한 365 nm UV-LED 조사 시, 식품 포장재로 흔히 사용되고 있는 유리, LLD-PE, Nylon/LDPE 및 PS 등의 포장 조건에 따른 B. subtilis 생육 억제 효과를 확인하였다. 그 결과, B. subtilis의 생육 억제 효과가 가장 뛰어난 재질은 Nylon/LDPE와 LLD-PE로 확인되었고, 대조구의 생존율인 -log 5 값과 비교하여 각각의 생존율은 약 -log 2.5-2.9, -log 2.58-3.61로 나타났다. 이 때 재질의 두께가 미생물의 생육에 미치는 영향은 미미한 것으로 관찰되었고, 포장재질에 따라 365 nm UV-LED 투과력이 다르다는 것을 확인할 수 있었다. 통상적으로 log 3 이상 생균수가 감소하면 99.9% 살균효과가 있는 것으로 나타낼 수 있는데, 본 연구를 통해 365 nm UV-LED가 흔히 사용되고 있는 식품 포장재를 투과하여 균의 생육 억제에 영향을 줄 수 있음을 확인하였다. 이러한 결과를 통해 365 nm UV-LED의 사용이 식품보존과 식품산업 분야의 응용기술로써 잠재력이 있음을 시사하는 바이다.