• 한국도로학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.69-75
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• 2016

PURPOSES : In this study, we evaluated changes in the retroreflectivity and luminance of phosphorescent road line markings with changes in glass beads and line marking thickness. METHODS : The color of line markings affects their retroreflectivity. Using a chromaticity test, we conducted the analysis of whether phosphorescent road line markings adhered to the "KS M 6080" standard. Then, we measured the dry retroreflectivity and wet retroreflectivity for various glass bead refractive indices. We conducted wet retroreflectivity test using the EN 1436 standard as the basis. We also conducted luminance tests for different glass bead refractive indices and line marking thicknesses. RESULTS : 1. Phosphorescent road line markings specimens satisfied the "KS M 6080" standard. 2. In dry retroreflectivity test, phosphorescent road line markings sprayed with glass beads satisfied the national police agency standard ($240mcd/(m^2{\cdot}Lux)$). Wet retroreflectivity test results showed that except for one type of No.1 glass beads, phosphorescent road line markings specimens sprayed with glass beads of one type of No.3 and two types of No.1 satisfied the national police agency standard ($100mcd/(m^2{\cdot}Lux)$). 3. Phosphorescent road line markings had higher retroreflectivity than non-phosphorescent road line markings in the dry condition. 4. Phosphorescent road line markings sprayed with glass beads demonstrated improved luminance. Luminance increased with higher glass bead refractive index and with increased line marking thickness. However, when the thickness crossed a certain threshold, phosphorescence ceased to increase; this is a characteristic of the phosphorescence phenomenon. CONCLUSIONS : Visibility across short distances can be ensured when phosphorescent road line markings are sprayed with glass beads, because of the retroreflection phenomenon. It is also possible to ensure far visibility using phosphorescent road line markings.

• 한국표면공학회지
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• 제56권2호
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• pp.152-159
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• 2023

The night visibility of pavement is being considered as a global issue in the field of traffic safety. Although the spreading glass beads on the lane paints has been mainly used to secure night-visibility by utilizing the effect of retroreflection, obvious shortcoming of this method is that retroflection does not occur in the range where the headlights do not reach the glass beads. The use of functional paints including phosphorescent constituents could be a solution for overcoming fore-mentioned problem. SrAl₂O₄ based chemicals have not only good phosphorescent property, but also are chemically stable compared to existing ZnS based materials. However, this chemicals also need the improvement due to slightly reduced luminous effect in time. Herein, we developed novel paints showing enhanced phosphorescent properties by putting rare earth elements such as Eu, Dy and Y into SrAl₂O₄. These prepared phosphorescent pigments have displayed improved properties in terms of durability and long afterglow. For instance, the property of afterglow has been persisted after 5 hours with luminace of 20.6 mcd/m².

• 한국도로학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.145-152
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• 2016

OBJECTIVES : Visibility at night can be improved by using retroreflection for short distances and phosphorescent line markings for long distances. In this study, we analyzed the characteristics of the phosphorescent line marking through a laboratory luminance test. Field performance analysis was performed through tests conducted on the road. We also examined the luminance measurement methods using the digital image obtained during the phosphorescent visibility evaluation. METHODS : In this study, the laboratory luminance test of the phosphorescent line marking was conducted using seven specimens to characterize the luminance changes according to the type of the glass beads, the thickness of the phosphorescent line marking, and the brightness and irradiation time of the light source. Phosphorescent and general line markings were made at 150 m to investigate the field luminance performance. A preliminary review of the luminance measurement methods was made using a digital image from a digital single-lens reflex (DSLR) camera. The measured luminance ratio of the general and the phosphorescent line markings was compared with the calculated luminance ratio using luminance analysis. RESULTS : Through the laboratory luminance test, it was seen that the change in luminance, which corresponds to the brightness of the light source, appears large but the influence of the thickness and irradiation time is low. The field performance test of the phosphorescent line marking conducted on the road involved measuring the luminance on the day the marking was made and 7 days after the marking was made. The luminance was found to be $190mcd/m^2$ at 30 min after sunset and approximately $10-12mcd/m^2$ 4h after sunset. The results of the luminance test were captured using a digital image for each time group. The luminance ratio of the phosphorescent line marking, when compared to that of the general line marking, showed a similar trend within a 13% maximum error. Additionally, when this luminance ratio is compared to the direct field measurement, it could be confirmed that the luminance ratio, as captured in the digital image, showed a similar tendency. CONCLUSIONS : 1) The change in luminance corresponding to the brightness of the light source is significant in comparison with that corresponding to the thickness and the irradiation time. In addition, the results of the field test for the phosphorescent line marking satisfied the phosphorescent fire protection standard. 2) We examined the validity of the luminance measurement method using a digital image and we concluded that the change in the luminance ratio shows a similar tendency in both the cases. The results can form the basis for luminance measurement methodology for the construction and maintenance of phosphorescent line markings.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.151-159
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• 2008

차선의 밝기를 나타내는 반사성능은 교통량, 도색 후 경과시간, 차선재료, 색상 등에 따라 지역별로 차이가 발생한다. 본 연구에서는 고속도로에서 조사된 차선 성능의 자료를 바탕으로 교통량과 차선의 공용수명을 독립변수로 하고 차선의 성능을 종속변수로 하는 회귀식을 산정하였다. 전국의 고속도로를 대상으로 모바일 차선반사 성능 차량을 사용하여 $2005{\sim}2006$년의 2년동안 3개월 간격으로 차선의 성능을 추적 조사하였다. 축적된 DB에는 차선의 성능뿐 아니라 차선의 재료, 색상, 기하구조, 교통량, 도색시기 등이 포함되어 있다. 본 연구에서 추적 조사된 차선성능을 기초로하여 다양한 환경에서의 차선재료의 성능을 비교 분석하여 여러 인자에 의한 차선성능 곡선을 도출하였다. 차선성능 곡선을 통해 지역별 교통량과 도색 이후의 시간의 경과에 따른 차선의 성능을 예측할 수 있었다. 선형함수, 로그함수, 지수함수, 음지수함수 등을 이용하여 차선의 성능을 나타내는 회귀식과 변동을 추정한 후, 결정계수가 가장 높고, 현장측정치와 가장 유사한 모형을 차선의 성능 예측모형으로 결정하였다. 현장조사 결과와의 검증결과, 차선성능 예측 모델은 90% 신뢰도에서 유의함을 볼 수 있었고, 특히 누적 교통량의 증가에 따라 현장 데이터와 높은 연관성을 보여주었다. 따라서 본 방법론에 의한 차선수명 예측 모델을 통해 차선의 공용수명과 잔존수명을 예측하여 도색시기를 결정할 수 있다.

• 한국광학회지
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• 제19권3호
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• pp.229-236
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• 2008

주기적으로 분극 반전된 비선형 결정 중에 하나인 PPLN(Periodically Poled MgO(5%) doped Lithium Niobate)과 수 W급의 고출력 연속발진형 파장가변 적외선 레이저 시스템인 DOFA(Diode Laser Oscillator & Fiber Amplifier) 시스템을 이용하여, 이 결정에서 펌핑광을 한번 통과시키는 단일통과와 두 번 통과시키는 이중통과에서의 효율적인 제2고조파 발생 조건을 실험적으로 구하였다. 단일통과에서는 최적의 위상정합온도 $108.9^{\circ}C$에서 최대 출력 2.45 W의 적외선(파장 = 1070 nm) 펌핑광을 사용하여 최대 245 mW의 녹색광원(파장 = 535 nm)인 제 2고조파를 만들었고, 이때의 주파수 변환 효율은 10%였다. 또한 제 2고조파 발생의 효율을 증가시키기 위해서 되 반사용 오목거울과 위상보정을 위한 쐐기유리판을 이용하여 이중통과의 제2고조파 발생장치를 구성하였다. 이때 최적의 위상정합온도 $108.5^{\circ}C$에서 최대 출력 2.45 W의 적외선(파장 = 1070 nm) 펌핑광을 사용하여 최대 383 mW의 녹색광원(파장 = 535 nm)인 제 2고조파를 만들었다. 이때의 변환 효율은 15.6%로써 단일통과에서의 제 2고조파 발생 효율보다 크게 증가함을 확인하였다.

• 감성과학
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• 제24권2호
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• pp.25-38
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• 2021

본 연구의 목적은 형광직물과 재귀반사 소재만으로 제작, 보급되고 있는 현 안전의복에, 광섬유 적용으로 시인성을 높여 야간이나 기상악화 시 안전사고로부터 작업자나 보행자를 보호하는데 있다. 이를 위하여 LED를 촉매로 한 광섬유와, 에너지 하베스팅 기술을 적용하여 설계·제작한 안전조끼를 개발하였다. 안전조끼는 필름에 일체화된 자동 점멸 광섬유에 의해 빛을 방출하도록 설계되었고 이 조끼를 착용한 작업자의 움직임으로, 버려지는 에너지를 수확하여 광섬유의 발광을 더 지속적으로 구동시키기 위해 에너지 하베스터를 제작하여 부착하였다. 그 결과, 첫째로 조끼 착용자의 신체는 광섬유(optical fiber)와 재귀반사 테이프를 통해 멀리서 인식 가능하도록 시인성이 높아져 사고예방에 도움이 된다. 즉 야간에 실시하는 도로변이나 고지대에서의 작업, 구조대원의 활동, 스포츠 활동 시 사고를 예방하거나, 비상상황이 발생할 경우 광섬유 발광을 변화시키는 신호로 사고 지점을 빨리 발견할 수 있어 인명구조에도 도움이 될 것이다. 둘째, 생활 속 버려지는 에너지를 활용하기 위하여 압전소자 발전 시스템을 개발하여 압전 에너지 하베스팅 장치를 탑재한 결과, 배터리부의 유효 충전량을 활성화하고 보조 충전을 함으로써 에너지를 소량일지라도 효율적으로 생산할 수 있었다. 동시에 안전조끼에 내장하여 제작함으로써 탈착이 용이하도록 하여 활용도를 높였다. 기존 안전 조끼의 경우 야간에 주변 조명이 없을 때는 조끼를 착용한 사람을 인식하는 것이 거의 불가능하지만, 본 연구에서는 안전조끼의 빛 신호로 주변 조명이 없을 때에도 100m 이내에서 착용자를 식별할 수 있었다. 또한 광섬유적용 안전조끼는 측면에서의 시인성 향상뿐만 아니라 가볍고 (물)세탁이 가능하여 실용적 측면에서 현존하는 LED적용 안전의류보다 우수하다. 그러므로 본 연구에서 개발한, 광섬유와 에너지 하베스터를 장착한 안전조끼는 실용도가 높고 안전사고 발생 예방과 감소, 나아가 인명구조에 이바지할 것으로 추정된다.

• 감성과학
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• 제23권4호
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• pp.105-116
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• 2020

본 연구의 목적은 형광직물과 재귀반사 소재만으로 제작, 보급되고 있는 현 안전의복에, LED 부착으로 시인성을 높여 야간이나 기상악화 시 안전사고로부터 작업자나 보행자를 보호하고, 기울기 센서와 소리신호를 탑재하여 의식불명자의 구명에 도움을 주는데 있다. 이를 위하여 공학적 하이테크를 적용하여 설계·제작한 산업용 서스펜더형 안전벨트 및 기울기 센서와 소리신호가 탑재된 안전조끼형 벨트를 개발하였다. 그 효과로 첫째, 서스펜더형 안전벨트는 필름에 접착된 자동 점멸 LED에 의해 빛을 방출하도록 설계하여 벨트 착용자의 신체는 LED와 재귀반사를 통해 멀리서 인식되어 사고예방에 도움이 된다. 또한 야간에 실시하는 도로변이나 고지대에서의 작업, 구조대원 활동, 스포츠 활동 시사고를 예방하거나, 비상상황이 발생할 경우 LED 발광을 변화시키는 신호로 사고 지점을 빨리 발견할 수 있어 인명구조에 도움이 된다. 둘째, 착용자가 조난사고 등으로 인하여 의식불명으로 쓰러질 경우, 조난신호를 발생하는 첨단 디바이스를 개발하여 감지 및 신호 장치를 탑재한 결과 제어부의 기울기 센서가 인체의 각도를 자동 감지하였다. 동시에 조끼형의 벨트 형태로 제작함으로써 탈착이 용이하도록 하여 활용도를 높였다. 사고로 착용자가 쓰러지면 이 벨트의 기울기 센서가 각도를 감지하고 제어기가 고주파 음과 LED 점멸신호를 동시에 발생시킨다. 기존의 안전 조끼의 경우 주변 조명이 없을 때는 조끼를 착용한 사람을 감지하는 것이 거의 불가능 하였지만, 본 연구에서는 안전벨트의 음향과 빛 신호로 주변 조명이 없을 때에도 100 m 이내에서 착용자를 발견할 수 있었다. 그러므로 본 연구에서 LED 부착과 기울기 센서, 소리신호 소자를 부착한 스마트 안전의류의 개발은 사고발생 감소와 구명에 이바지할 수 있을 것이다.