• Title/Summary/Keyword: 광제어

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청색과 녹색 GaN계 LED 및 LD소자를 이용한 자발 발광 시 효율 감소 현상에 대한 연구

  • Jeong, Gyu-Jae;Lee, Jae-Hwan;Han, Sang-Hyeon;Lee, Seong-Nam
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.311-311
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    • 2014
  • III-N계 물질로 이루어진 GaN 기반의 광 반도체는 직접 천이형 넓은 밴드갭 구조를 갖고 있기 때문에 적외선부터 가시광선 및 자외선까지를 포함한 폭 넓은 발광파장 조절이 가능하여 조명 및 디스플레이 관련 차세대 광원으로 많은 관심을 받고 있다. 하지만, GaN기반의 발광 다이오드는 많은 연구기관들의 오랜 연구에도 불구하고 고출력을 내는데 있어 여전히 많은 문제들이 존재한다. 그 중, 주입전류 증가에 따른 효율감소 현상은 출력을 저해하는 대표적인 요소로 알려져 있는데, 이전의 연구 결과에서 알려진 효율감소 현상의 원인으로 결정결함에 의한 누설전류, Auger 재결합, 이송자 넘침 현상 그리고 p-n접합부의 온도 상승 등의 현상이 알려져 있다 [1-2]. 하지만 여전히 주입 전류 증가에 따른 효율 감소 현상의 원인에 대해 명확한 해답은 없으며 아직도 많은 논의가 이루어 지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 GaN기반의 청색 및 녹색 LD와 LED소자를 이용하여 주입전류 밀도의 변화에 따른 자발 발광 영역에서의 효율감소 현상의 원인을 규명하고 한다. 유기금속화학증착법(MOCVD)를 이용하여 c면 사파이어 위에 서로 다른 발광파장을 가지는 InGaN/GaN 다중양자우물구조의 질화물계 LED와 LD 박막을 제작하였으며 성장 구조에 의한 특성으로 인해 발생하는 효율 저하 현상을 방지하고자 InGaN/GaN으로 이루어진 다중양자우물층의 조성만 제어하여 청색과 녹색으로 발광하도록 하였다. 청색 및 녹색 LD 웨이퍼들을 이용하여 주입전류 증가에 따른 발광특성을 조사하기 위해 LD와 LED는 표준 팹 공정에 의해 제작되었다. 전계 발광 측정을 위해 상온에서 직류 전류를 주입하여 GaN계 청색 및 녹색 LED와 LD에 각 5 mA/cm2에서 50 mA/cm2까지 전류밀도를 증가시킴에 따라 LD 및 LED칩 형태에 상관없이 청색 LD와 LED의 파장은 약 465nm에서 약 458nm로 감소하였고 녹색 LD와 LED의 파장은 약 521nm에서 약 511~513 nm까지 단파장화가 발생했다. 이는 동일한 웨이퍼에 동일한 전류 밀도를 주입하였기 때문에 발생하는 것으로 판단된다. 그러나, 청색 LED의 효율은 50 mA/cm2에서 약 70%정도로 감소하고 반면 녹색 LED의 경우 동일한 전류밀도 하에 약 52%정도로 감소하였지만, 청색과 녹색 LD의 경우 동일한 전류 밀도의 범위 내에서 더욱 낮은 효율저하 현상을 나타내었다. 또한, 접합 온도를 측정한 바 청색소자가 녹색 소자에 비하여 낮은 접합 온도를 나타낼 뿐아니라, 청색 및 녹색 LD의 경우 LED 보다 낮은 접합 온도를 나타내고 있었다. 이는 InGaN 활성층의 In 조성이 증가할수록 비발광 센터에 의한 접합온도 상승 뿐 아니라, LD ridge 구조에서 더 많은 열이 방출되어 접합 온도가 감소될 수 있는 것으로 판단된다. 우리는 동일한 웨이퍼에 LED와 LD를 제작하였고, 동일한 전류 주입밀도를 인가하였기 때문에 LD와 LED의 효율 감소 현상의 차이는 이송자 넘침 현상, 결정 결함, 오제 재결합 등이 원인보다 활성층의 접합 온도 상승이 가장 큰 영향이 될 수 있을 것으로 판단된다.

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Ubiquitous sensor network based plant factory LED lighting system development (유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 식물공장 LED 조명 시스템 개발)

  • Yang, Heekwon;Shin, Minseock;Lee, Chankil
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2013.05a
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    • pp.845-848
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    • 2013
  • Due to intense climate changes and extreme weather conditions a noticeable decrease has been observed in the growth of certain plants. The indoor plant factories would have certain benefits including increase in crop yield, reduction in distribution cost, and maintains the healthy freshness level of the agricultural product. Recently, an artificial light source with optimum wavelength is spot lighted to fulfill the need of light for the indoor plant factories. The energy efficient light emitting diodes (LED) provide the essential light energy for the proper growth of indoor cultivated plants. This work focuses to utilize ubiquitous sensors network(USN) in providing suitable environment for the proper growth of agricultural product inside the indoor plant factory. The proposed system makes use of sensors and actuators, communicating each other through WPAN, ZigBee network. The proposed system obscured the traditional indoor plant factories with easy installation and wireless connectivity of the sensors and actuators along with eliminating the web of wires reducing the initial installation and maintenance cost.

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A New Optical Access Network Structure for the convergence of Broadcast and Communication (방송통신 통합을 위한 새로운 광가입자망 구조에 관한 연구)

  • Hur Jung;Koo Bon-Jeong;Hyun Jae-Myoung;Park Youngil
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.17-20
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    • 2004
  • 가정 내에 방송과 총신을 통합하여 제공하기 위한 방법으로서 수동광가입자망(Passive Optical Network)이 제안되고 있다 이를 구현하기 위해 여러 방식들이 연구되고 있는데 크게는 방송과 통신에 각기 다른 파장을 이용하는 방식과, 이들을 시간 다중화 하여 한 개의 과장으로 송신하는 방식으로 나눌 수 있다. 또한 동신에 이용하는 과장의 경우 각 가입자에게 다른 파장을 적용하는 WPON 방식과 모든 가입자에게 한 개의 파장만을 이용하되 시간영역에서 다중화하고 이터넷 프로토콜을 적용하는 EPON 방식으로 구분할 수 있다. WPON의 경우 EPON에 비해 수월하게 광대역 서비스를 할 수 있는 장점이 있으나, 각 가입자 과장의 제어 및 관리가 복잡하며, 고비용을 요구한다. 반면 EPON의 경우 채널의 효율성은 극대화할 수 있으나, 동시 이용자가 많을 경우 전송 속도가 하락한다. 한편, 방송과 통신을 통합한 채널의 특성을 살펴보면 가입자 방향으로의 하향 신호의 양이 중양국 방향으로의 상향 신호의 양에 비해 훨씬 많은 비대칭 구조이다. 따라서 본 연구에서는 이러한 채널 특성에 맞도록 하향 전송에는 WPON의 구조를 이용하고, 상향 전송에는 EPON의 구조를 적용하는 새로운 구조의 광가입자망을 제안하였다. 제안된 구조에 적합한 MPCP (Multi-Point Control Protocol) 프로토콜을 제시하고, 가입자 장치의 여러 종속 신호를 다중화하고 전송할 수 있는 ONU (Optical Network Unit)의 구조를 제안하였다. 또한 이러한 구조를 갖는 W-EPON 테스트베드를 구현하고 전송 시험을 통해 제시된 구조의 적합성을 측정한 결과를 보인다.4 Textual format) 파일을 생성한다. 또한, 콘텐츠 전송 및 저장의 효율성을 위해 이진 포멧인 IPMP화된 MP4 파일을 생성할 수 있다.으로써, 에러 이미지가 가지고 있는 엔트로피에 좀 근접하게 코딩을 할 수 있게 되었다. 이 방법은 실제로 Arithmetic Coder를 이용하는 다른 압축 방법에 그리고 적용할 수 있다. 실험 결과 압축효율은 JPEG-LS보다 약 $5\%$의 압축 성능 개선이 있었으며, CALIC과는 대등한 압축률을 보이며, 부호화/복호화 속도는 CALIC보다 우수한 것으로 나타났다.우 $23.87\%$($18.00\~30.91\%$), 갑폭 $23.99\%$($17.82\~30.48\%$), 체중 $91.51\%$($58.86\~129.14\%$)이였으며 성장율은 사육 온도구간별 차는 없었다.20 km 까지의 지점들(지점 2에서 지점 6)에서 매우 높은 값을 보이며 이는 조석작용으로 해수와 담수가 강제혼합되면서 표층퇴적물이 재부유하기 때문이라고 판단된다. 영양염류는 월별로 다소의 차이는 있으나, 대체적으로 지점 1과 2에서 가장 낮고, 상류로 갈수록 점차 증가하며 지점 7 상류역이 하류역에 비해 높은 농도이다. 월별로는 7월에 규산염, 용존무기태질소 및 암모니아의 농도가 가장 높은 반면에 용존산소포화도는 가장 낮다. 그러나 지점 14 상류역에서는 5월에 측정한 용존무기태질소, 암모니아, 인산염 및 COD 값이 7월보다 다소 높거나 비슷하다. 한편 영양염류와 COD값은 대체적으로 8월에 가장 낮으나

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Growth and Phytochemical Contents of Ice Plant as Affected by Light Quality in a Closed-type Plant Production System (완전제어형 식물생산시스템에서 광질에 따른 아이스플랜트의 생육과 기능성물질 함량)

  • Kim, Young Jin;Kim, Hye Min;Hwang, Seung Jae
    • Horticultural Science & Technology
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    • v.34 no.6
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    • pp.878-885
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    • 2016
  • A study was conducted to examine the effects of light quality on the growth and phytochemical contents of ice plant in a closed-type plant production system. Seeds were sown in a 128-cell plug tray using rockwool. The seedlings were then transplanted into a deep floating technique system with recirculating nutrient solution (EC $1.5dS{\cdot}m^{-1}$, pH 6.5) in a closed-type plant production system. The nutrient solution was supplied at two weeks after transplanting with 2.0 mM NaCl concentration in all treatments for the development of the bladder cells. The three light sources with different light qualities used were as followed; FL (fluorescent lamps), combined RW LED (red:white = 7:3), and combined RBW LED (red:blue:white = 8:1:1) at $150{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ PPFD with a photoperiod of 14/10 hours (light/dark). The results showed that the FL treatment had the greatest growth enhancement effects on the leaf area and the fresh and dry weights of the shoots and roots. The SPAD values were significantly higher under the FL and RBW LED treatments, at 29.8 and 30.6, respectively. No significant difference was observed in salinity under all treatments. Chlorophyll fluorescence was significantly higher under the FL treatment. The total phenol content and antioxidant activity were the highest under the RBW LED treatment. The total flavonoid content was significantly higher under the RBW LED and FL treatments. Hence, the results indicate that the growth of ice plant was maximized under the FL treatment. The phytochemical contents were maximized under the RBW LED treatment.

Vehicle Headlight and Taillight Recognition in Nighttime using Low-Exposure Camera and Wavelet-based Random Forest (저노출 카메라와 웨이블릿 기반 랜덤 포레스트를 이용한 야간 자동차 전조등 및 후미등 인식)

  • Heo, Duyoung;Kim, Sang Jun;Kwak, Choong Sub;Nam, Jae-Yeal;Ko, Byoung Chul
    • Journal of Broadcast Engineering
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    • v.22 no.3
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    • pp.282-294
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    • 2017
  • In this paper, we propose a novel intelligent headlight control (IHC) system which is durable to various road lights and camera movement caused by vehicle driving. For detecting candidate light blobs, the region of interest (ROI) is decided as front ROI (FROI) and back ROI (BROI) by considering the camera geometry based on perspective range estimation model. Then, light blobs such as headlights, taillights of vehicles, reflection light as well as the surrounding road lighting are segmented using two different adaptive thresholding. From the number of segmented blobs, taillights are first detected using the redness checking and random forest classifier based on Haar-like feature. For the headlight and taillight classification, we use the random forest instead of popular support vector machine or convolutional neural networks for supporting fast learning and testing in real-life applications. Pairing is performed by using the predefined geometric rules, such as vertical coordinate similarity and association check between blobs. The proposed algorithm was successfully applied to various driving sequences in night-time, and the results show that the performance of the proposed algorithms is better than that of recent related works.

Regulation of Copulation and Parturition in Black Rockfish, Sebastes Schlegeli by Photoperiod and Temperature (광주기와 수온에 의한 조피볼락, Sebastes schlegeli의 교미 및 출산 조절)

  • Park, Moo-Eog;Rho, Sum;Byun, Soo-Cheol;Lee, Chi-Hoon;Baek, Hea-Ja;Lee, Young-Don;Kim, Hyung-Bae
    • Journal of Aquaculture
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    • v.14 no.3
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    • pp.173-180
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    • 2001
  • Regulation of copulation and parturition of black rockfish, Sebastes schlegeli were induced by artificially controlled photoperiod and temperature. for the treated group, daylength of copulation and parturition period was maintained at 9L : 15D and 14L : l0D, respectively. Temperature was maintained at 12~13$^{\circ}C$ during the copulation period, and at 14~15$^{\circ}C$ during the parturition period. Gonadosomatic index (GSI) of male was low 0.12 from January to August and peak to 1.36~0.10 during November in the control group but 1.27 ~ 0.05 during October in treated group. GSI of female was about 1.82 from January to November 1996 and reached the maximum of 46.5 ~ 5.72 during April 1997 in the control group but 42.0~4.24 during february 1997 in the treated group. The pattern of ovary and testis development did not much differ between the treated and control groups. However, the copulation and parturition of black rockfish could be advance 2~3 months by controlling photoperiod and temperature.

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Impedance Characteristics of 3 Layered Green Fluorescent OLED (3층 구조 녹색 형광 OLED의 임피던스 특성)

  • Gong, Do-Hun;Im, Ji-Hyeon;Choe, Seong-U;Park, Yun-Su;Lee, Gwan-Hyeong;Ju, Seong-Hu
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.140-140
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    • 2016
  • 유기전계발광소자 (Organic Light Emitting Diode : OLED)는 보조광원이 필요 없고 천연색 표현이 가능하며, 낮은 소비 전력 및 저전압 구동 등의 장점으로 이상적인 디스플레이 구현이 가능하여 차세대 디스플레이로써 많은 이목을 끌고 있으나 제한된 수명과 안정성의 문제점을 안고 있다. 따라서 OLED의 열화 원인을 분석하고 수명을 연장하기 위한 체계적인 방법과 기술 개발이 중요하다. Impedance Spectroscopy는 이온, 반도체, 절연체 등의 벌크 또는 계면 영역의 전하 이동을 조사하는데 사용될 수 있어, OLED에서도 Impedance Spectroscopy를 이용하여 전하수송과 전자주입 메커니즘 등 폭넓은 전기적 정보를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 Impedance Spectroscopy를 이용하여 경과시간에 따른 OLED의 임피던스 특성을 측정하여 열화 메커니즘을 분석하였다. 본 연구에서 OLED는 ITO / 2-TNATA (4,4,4-tris2-naphthylphenyl-aminotriphenylamine) / NPB (N,N'-bis-(1-naphyl)-N, N'-diphenyl-1,1'- biphenyl-4,4'-diamine) / Alq3 (tris(quinolin-8-olato) aluminum) / Liq / Al으로 구성된 녹색 형광 OLED를 제작하였다. OLED의 전계 발광 특성을 측정하기 위한 전원 인가장치로 Keithley 2400을 사용하여 전압과 전류를 인가하였고, 소자에서 발광된 휘도 및 발광 스펙트럼은 Photo Research사의 PR-650 Spectrascan을 사용하여 암실 환경에서 측정하였다. 임피던스 스펙트럼은 컴퓨터 제어 프로그래밍이 가능한 KEYSIGHT사의 E4990A를 사용하여 측정하였다. 임피던스 측정 전압은 0 V부터 2 V 간격으로 8 V까지, 주파수는 20 Hz에서 2 kHz의 범위로 설정하여 측정하였다. I-V-L과 임피던스 특성은 24 시간의 간격을 두고 실온에서 측정하였다. 그림은 경과시간에 따른 녹색 형광 OLED의 인가전압 2 V, 6 V의 Cole-Cole plot을 나타낸 것이다. 문턱전압 미만인 인가전압 2 V에서는 소자를 통하여 전류가 흐르지 않아 큰 반원 형태를 나타내었고, 시간이 경과함에 따라 소자 제작 직후엔 실수 임피던스의 최댓값이 $8982.6{\Omega}$에서 480 시간 경과 후엔 $9840{\Omega}$으로 약간 증가하였다. 문턱전압 이상인 인가전압 6 V에서는 소자 제작 직후 실수 임피던스의 최댓값이 $108.2{\Omega}$으로 작은 반원 형태를 나타내나 시간이 경과함에 따라 방사형으로 증가하는 것을 확인 할 수 있었고, 672 시간 경과 후엔 실수 임피던스의 최댓값이 $9126.9{\Omega}$으로 문턱 전압 미만 일 때와 유사한 결과를 나타내었다. 이러한 임피던스의 증가 현상은 시간이 경과함에 따라 OLED의 열화에 의한 것으로 판단된다.

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Individual Order Intermodulation Distortion Generator Using Series Feedback of Diode and Its Application (다이오드 직렬 궤환을 이용한 개별 차수 혼변조 발생기 및 응용)

  • Son, Kang-Ho;Kim, Seung-Hwan;Kim, Ell-Kou;Kim, Young;Yoon, Young-Chul
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.19 no.10
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    • pp.1096-1103
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    • 2008
  • This paper proposes an individual order predistortion linearizer using intermodulation distortion(IMD) generator for cancellation the third and the fifth IMD of power amplifier. The IMD generator for controlling the third and the fifth IMD consist of common Emitter amplifier and Schottky diode. These signals are generated by series feedback of Schottky diode to obtain the inverse AM/AM and AM/PM characteristics of power amplifier. The individual order predistorters are consisted of individual IMD generator, power splitter and combiner. The test results show that the third and the fifth IMD can be improved by a maximum 13.5 dB and 0.9 dB in case of CW 2-tone signals. Also, the Adjacent Channel Leakage Ratio(ACLR) can be improved 2.3 dB, 2.5 dB at ${\pm}0.885$ MHz, ${\pm}1.23$ MHz offset frequency for CD-MA IS-95 2FA signals.

Smart Headlamp Optics Design with Multi-array LEDs (멀티 어레이 엘이디를 이용한 지능형 전조등 광학 설계)

  • Yu, Jin Hee;Ro, Suk Ju;Lee, Jun Ho;Hwang, Chang Kook;Go, Dong Jin
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.24 no.5
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    • pp.231-236
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    • 2013
  • We investigated the optical design of a smart headlamp capable of producing various beam patterns through only on/off modulation of light sources. This was implemented by forming a continuous matrix of beams from discontinuous beam patterns by means of a multi-array LED optical system. As one such optical system, the multi-array LED system is a convenient and economical device for implementing beam patterns with the simple on/off modulation of the light sources. A single optical assembly module can be made by combining a multiple-LED array, optical system module, and electronic control with no need for any additional mechanical components. The present optical system was designed to include a secondary lens and a projection lens mounted at the front of each LED in the array to realize accurate lighting patterns as well as the required luminosity at a distance of 25 m in the forward direction. Finally, we identified and analyzed the patterns implemented by the designed optical system that produced satisfactory performance of high beams and adaptive driving beams (ADB).

A Study of Effective Power Management for Infrafree Variable Message Sign (인프라 독립형 가변안내표지판의 효율적 전력 운영 방안 연구)

  • Lim, Se-Mi;Lee, Ji-Hoon;Park, Jun-Seok;Kim, Byung-Jong;Kim, Won-Kyu;Son, Seung-Neo
    • The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems
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    • v.10 no.6
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    • pp.53-62
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    • 2011
  • Although the demand of Variable Message Sign(VMS) has become pervasive in fulfilling the ITS policy, there are still several unsolved problematic issues. The most critical ones of them are inequality and inefficiency of providing traffic information. This paper proposes the Infra-free Variable Message Sign in order to provide useful informations such as road condition, weather, and traffic of the area, where constructing the infrastructure of communication and power supply is relatively very hard. First of all, the characteristics of infra-free Variable Message Sign are studied and analyzed in deep because of differences between normal Variable Message Sign and Infra-free Variable Message Sign in the configuration and the operating method due to the nature of the Infra-free Variable Message Sign. Futhermore, for effective power management of operating Infra-free Variable Message Sign with limited power acquired through stand-alone PV system, new battery connection structure and dynamically variable power managements for the differently shown messages on Variable Message Sign are proposed. The proposed structure in this paper can be applied to not only power management for Infra-free Variable Message Sign but also power management for the various applications using parallel connection battery system.