최근 메탈할라이드 램프에서 방전관 재료에 세라믹을 사용하는 세라믹 메탈할라이드 램프가 고연색성과 고효율, 장수명 등의 장점에 을 가지고 있다. 최근 이러한 세라믹 메탈할라이드 램프의 적용이 증가함에 따라 개선을 위하여 계속적으로 방전관 재료, 가스 및 메탈할라이드의 최적화, 구동방식에 따른 특성 등 다양한 요소에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문은 이러한 세라믹 메탈할라이드의 구동방식에 따른 특성을 알아보기 위하여 자기식 안정기와 전자식 안정기의 구동 시 나타나는 전압, 전류 파형과 광학적 특성, 열적특성을 비교 분석하였다.
어류를 잡기 위한 기존의 여러 방법 중 하나로, 한국과 일본에서는 광원을 이용해 오징어를 잡는 방법이 주로 행하여져 왔다. 사용된 광원으로는 메탈할라이드를 이용한 방법이 주로 이용되었으나 유가 상승으로 인한 유지비용 상승이 문제로 대두되어져 왔다. 또한 메탈할라이드 광원은 고온으로 인한 화상의 위험과 인체에 유해한 자외선 스펙트럼 방출로 인하여 어업인의 건강을 위협하여 왔다. 이에 반해 엘이디 광원은 저전력, 저발열의 장점을 가지고 있어서 메탈할라이드 광원을 대체하는 연구가 주로 한국과 일본에서 이루어져 왔으나, 메탈할라이드 광원 대비 낮은 광량과 다른 배광특성으로 인해 어획량은 메탈할라이드 집어등 어선 대비 저조한 실정이다. 이러한 문제점을 해결하고자 본 논문에서는 기존의 메탈할라이드 집어등 어선과 가장 유사한 조도 분포를 얻기 위해 메탈할라이드 광원과 엘이디 광원을 조합 배치하였고, 그때의 수심별 조도 분포 시뮬레이션을 하여 최적의 배치조건을 제시하였다.
본 연구는 프리지아 '이본느'를 가지고 매일 오후 5시에서 8시까지 150일 동안 LED(청색, 녹색, 적색, 청색:녹색:적색 혼합)광과 백열등, 메탈할라이드등으로 보광을 함으로써, 꽃눈분화 이후부터 개화가 완전히 종료될 때까지 광질에 따른 장일처리가 프리지아의 생육 및 개화에 미치는 영향을 알아보기 위하여 수행되었다. 엽분열기부터 화뢰형성기까지 초장은 광원별 장일처리에 의해 큰 변화는 없었고 엽수는 메탈할라이드등 처리에서 감소하는 경향이었으나 화뢰 발달기 때 엽 내 엽록소 함량은 메탈할라이드등에서 가장 높았다. LED 청색광과 녹색광에서 개화기가 빨랐는데 특히 녹색광 처리에서 가장 빨라 무처리와 메탈할라이드등에 비해 6-8일 정도 단축되었다. 포장 내 개화기간은 LED 적색광에서 가장 짧아 일시 수확에는 효과적이었다. 메탈할라이드 등에서 절화중, 소화의 길이와 폭 등 절화특성이 우수하였다. 구근의 특성을 조사한 결과 LED 적색광에서는 구폭과 구중이, 백열등 처리에서는 구고와 구중이 감소하였고, 구근 내 전분함량은 모든 시험구 사이에 특별한 차이가 없었다. 결과적으로 개화촉진은 LED 녹색등에서 효과적이었고 개화품질은 메탈할라이드등 처리에서 우수하였다.
본 논문은 Lumen Micro를 활용한 테니스장 설계로 1,500W 메탈할라이드램프와 1,500W 할로겐렘프를 사용하여 표준규격의 크기를 통한 모델링으로 시뮬레이션 결과를 도출하였다. 그 결과 조도분포는 1,500W 메탈할라이드램프가 평균조도 측면에서 할로겐램프보다 4배정도 우수하고, 균제도 측면에서는 두 램프 모두 비슷한 결과를 보여주었다. 또한 메탈할라이드램프의 높은 효율성을 증명할 수 있었으며, 이를 통하여 금후 설계시 전력소모 대비 광속 및 조도분포를 확인하여 설계함이 중요함을 알 수 있었다.
최근 세라믹 메탈할라이드 램프의 사용이 증가함에 따라 고연색성, 장수명에 대한 기대치가 높아지고 있다. 이런 추세에 의하여 현재 정격수명이 15,000 ~ 20,000시간의 세라믹 메탈할라이드 램프가 개발되고 있으며 신뢰성에 대한 문제 또한 부각되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 이러한 세라믹 메탈할라이드 램프의 수명 특성을 알아보기 위하여 "신뢰성기준 RS C 0085"를 바탕으로 램프를 20분 점등후 20분 소등을 한 주기로 하여 1,200회를 반복한 후 광학적 특성 및 전기적 특성을 측정하여 실험 전 초기 특성과 비교 분석하였다. 광학적 특성으로 광속과 효율은 3.1 [%] 감소, 연색성은 2.3 [%] 감소, 색온도 변화를 가져왔다. 전기적 특성으로는 램프 열화로 인한 내부저항의 변화로 인해 전압이 1.4 [V] 증가, 전류가 0.02 [A] 감소하였다.
최근 세라믹 메탈할라이드 램프의 사용이 증가함에 따라 고효율, 장수명에 대한 기대치가 높아지고 있으며 이런 추세에 의해 신뢰성에 대한 평가가 중요시 되고 있다. 본 논문에서는 이러한 세라믹 메탈할라이드 램프의 수명 특성을 알아 보기 위하여 "신뢰성기준 RS C 0085"를 바탕으로 램프를 20분 점등 후 20분 소등을 한 주기로 하여 2000시간을 반복한 후 전기적 특성 및 구조적 변화를 확인하였다. 그 결과 내부 열화로 인해 전체 저항은 증가하였으며 X선 투시검사 장치를 통해 내부 열화가 발생하여 전극이 틀어지는 특성을 확인하였다.
HID램프의 한 종류인 세라믹 메탈할라이드 램프는 높은 광효율과 뛰어난 연색성으로 인해 가로등, 보안등이나 대형 산업체의 공장 내부 조명용 등 다앙한 분야에 폭넓게 사용되고 있다. 이렇게 사용범위가 확대됨에 따라 램프의 신뢰성 또한 중요한 요소로 여겨지게 됨으로 본 논문에서는 세라믹 메탈할라이드 램프의 열화특성 중 일부분인 흑화현상을 알아보기 위해 램프를 신뢰성기문 'RSC 0085'에 기초하여 5000시간의 열화 테스트 후 흑화현상 및 냉점부 온도변화를 분석하였고 이로 인한 광속저하를 확인하였다. 실험 후 플라즈마 대류에 의한 냉점 부 온도 변화의 차이로 인해 광속은 구형의 경우 약 9.3[%]가 감소한데 반해 원통형의 경우 29.4[%]의 감소를 확인하였다.
인공광형 식물공장의 광원으로는 고압나트륨등, 메탈할라이드등, 형광등이 주로 사용되고 있다. 고압나트륨등과 메탈할라이드등은 램프효율은 높으나 각각 청색광 또는 적색광이 부족하여 식물공장의 근접 조명용 단독 광원으로서는 부적합하다. 형광등은 고압나트륨등과 같은 고휘도 방전등에 비해서 광속은 낮으나 광이용효율이 높기 때문에 조직배양묘의 광원으로 널리 사용되고 있다. (중략)
본 논문은 새로운 복합 변조방식에 의해 구동되는 메탈 할라이드 램프용 고주파 전자식 안정기에 관한 것이다. 제안하는 변조방법의 경우, 변조신호가 스위프되는 복합 주파수를 갖기 때문에, 일정한 주파수의 변조신호를 갖는 통상의 변조방법 보다 더욱 효과적으로 공명현상을 회피할 수 있다 차후 ASIC을 목적으로, 제안하는 안정기의 제어기는 마이크로프로세서를 사용하지 않고 EPLD만을 사용하여 설계하였다. 본 논문에서는 제안하는 변조방법의 구체적 알고리즘 및 제안하는 변조방법을 적용한 제어기프로토타입의 150 W 메탈할라이드 램프용 안정기로 수행된 실험결과를 기술하였다.
대학구내 공원시설은 학생들과 시민들의 다양하고 안전하게 사용할 수 있도록 여러 시설을 갖추고 있어야 하며 야간에도 활용 가능케 조명시설을 갖추고 있어야 한다. 본 논문에서는 소공원내의 산책로에서는 볼라드 타입 메탈할라이드 50[W]를 지그재그 배열로 배치하였고, 운동기구에서는 안전성 확보를 위하여 메탈할라이드 400[W]를 7개를 설치하여 조명 계획을 검토하고 설계하였다. 산책로와 운동시설에 대한 시뮬레이션 결과를 활용하여 안정적인 조명모델을 제시 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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