영상처리 기법을 이용한 유속 측정 방법인 표면영상유속계는 비접촉식으로 간편하게 유속을 측정할 수 있다는 장점이 있지만 영상 내 추적자의 움직임을 식별하기 어려운 야간의 경우와 새벽의 안개가 발생하는 경우에 대한 유속 측정의 어려움이 있었다. 표면영상유속계를 이용한 야간 유속 측정은 조명과 적외선 카메라를 이용하여 수표면을 가시화하는 방법을 통해 현장 적용성을 검증하였으나, 안개 발생 상황에서는 적용하기 어렵다는 한계가 있었다. 야간과 안개 등의 한계를 동시에 극복하기 위한 방법으로 원적외선 카메라를 이용한 연구들이 이루어지고 있지만 아직 시작단계이고, 원적외선의 경우 주변 환경 변화에 따라 물체의 표면온도가 검출되는 파장이 달라져 영상의 품질에 차이가 발생하기 때문에 이에 대한 다양한 실험적 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 야외 개수로에서 드라이아이스를 이용하여 안개 조건을 재현하고, 다양한 흐름 조건에서 원적외선 영상을 이용한 표면유속 측정 적용성을 검토하였다. 안개가 발생하는 경우 원적외선 표면영상 유속계를 적용한 결과 안개가 없을 때의 유속 측정 결과와 거의 일치하는 것을 확인하였다. 따라서 원적외선 카메라를 이용한 표면유속 측정 방법은 야간과 안개가 발생하는 상황에 모두 사용하기에 적합한 것을 나타났다. 향후 하천 유량조사에 원적외선 카메라를 활용한다면 기존의 표면영상유속계의 비가시 환경에 대한 한계들을 많은 부분 극복할 수 있을 것으로 기대한다.
광에 대한 어류의 행동을 조사하기 위하여, 벵에돔 Girella punctata에 광의 세기가 서로 다른 8가지 백색인공광원으로 광자극을 주어, 그에 대한 반응을 주간과 야간으로 구분 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 광자극에 대한 수조내의 구간별분포는 광원의 반대쪽 구간에 많이 모여 분포곡선은 L자형이 되었으나, 광의 세기에 따라 그 형태가 다소 차이가 있었으나 주야간이 차이는 뚜렷하지 않았다. 2. 수중조도가 높아짐에 따라 광원쪽에 모이는 경향이 주간에는 적었으나 야간에는 더 많았다. 3. 집어율이 최대가 되는 수중조도(적정조도)는 주간에 2.98 lux(1.90~4.40 lux), 야간에 298.56 lux(188.44~444.96 lux), 야간이 더 높았으며, 최대집어율은 주간에 38.73%, 야간에 40.60%로서 야간에 더 높았다. 4. 조명시간이 경과함에 따라 집어율은 증가한 후 감소하거나, 증가한 후 감소하였다가 다시 증가하는 경향을 보였으나, 계속 불안정하게 변동했으며 주야간의 차이도 다소 있었다.
지방부 도로는 도시부 도로에 비하여 교통량은 적은 편이나 주행속도가 높으며 그 차이가 도시부 도로에 비하여 큰 편이다. 이러한 지방부 도로의 주행 특성은 연속조명이 없는 구간에서의 시거불량, 불필요한 신호 대기로 인한 운전자 인내심 자극 및 신호 위반을 조장하여 보행자 사망사고가 빈번히 발생하기 때문에 무분별하게 횡단보도만 밝게 비추는 기존 조명 방식에서 벗어난 새로운 방법과 기술 대안이 필요한 시점이다. 기존 횡단보도 조명의 문제점 및 한계는 너무 밝고 보행자 및 운전자에게 글레어(Glare)를 발생시키기 때문에 에너지 낭비 및 조명에 의한 통행이 방해되고 있다. 또한 지방지역 횡단보도 야간 교통사고는 주로 50~70세의 고령자에게 발생하였으며 자동차 진입 방향의 좌측에서 우측으로 보행자 이동시 사망자 수가 그 반대의 경우에 비하여 약 2.3배 높았다. 그 이유는 자동차 전조등 조사 범위의 한계로 인하여 보행자 인식 불능인 것으로 판단된다. 따라서 본 논문은 횡단보도 보행 안전성 확보를 위하여 횡단보도 조명설치 현황 및 문제점과 이용자 서면 설문을 통한 횡단보도 조명의 필요성을 제시하여 보행자 안전을 위한 최적 조명 방향을 설정하였다. 운전자 및 보행자에 대하여 서면 설문을 한 결과, 횡단보도 조명 설치로 인한 야간 시환경 개선일 필요하며 횡단보도 및 보행자 대기 공간까지 비추는 방식을 선호하였다. 따라서 너무 밝지 않고 횡단보도뿐만 아니라 보행자 대기 공간까지 비춰지는 조명환경 구현이 필요할 것으로 판단된다.
미국의 라스베가스, 중국의 상해와 홍콩은 많은 관광객들이 찾는 명소로 다양한 기법과 방식을 사용한 경관조명이 복합적으로 어우러져 있는 세계적으로 야경이 유명한 도시이다. 이러한 3개 도시를 대상으로 건물 야간경관조명의 조명 방식과 조명 기법을 조사하였으며, 건물의 최대 최소 벽면휘도, 부분적인 발광광고물에 대한 휘도를 측정하였다. 그리고, 현재 사용되고 있는 CIE 휘도 기준과 IES 권장 최대 휘도비에 대한 기준을 바탕으로 각 도시별, 건물별 벽면휘도의 절대값, 상대값의 비교를 통해 도시별 경관조명 특성을 분석하였다.
본 연구는 인천시에 소재한 초·중·고등학교의 야간 조명환경(교실, 과학실, 실험실)을 조사하기 위하여 개교된지 10년이내, 20년, 30년 경과 등으로 나누어 각 4개 학교 이상을 추출하여 조도를 측정, 분석하였다. 교실 평균조도는 235.5[lx](고등학교 ; 260[lx], 중학교; 208[lx], 초등학교 ; 203[lx]), 과학실과 실험실의 경우에는 233.7[lx](고등학교 ; 248.8[lx], 중학교; 216.4[lx], 초등학교 ; 207.8[lx])로서 양적인 면에서는 매우 향상되었으나, 균제도(평균값이 교실은 0.95, 과학실이나 실험실은 1.08)에 있어서는 권장값을 매우 초과하고 있으며, 조도구배에서도 최대조도와 최소조도의 비(교실;7.9, 과학실이나 실험실;6.8)가 크게 나타나며, 건축된지 오래된 학교일수록 크게 나타나 조도의 질적인 개선을 위한 많은 노력이 필요한 것으로 나타났다.
Currently, Lighting systems have undergone improvements with its convergence with information technology. However, compared to the developments in Night-Scape lighting, designers are facing difficulties in having efficient access to information. Also, the cost and time it takes to undergo research for benchmarking previous cases is exceptionally high. Thus, this study will investigate the current trend of luminaire, and Night-Scape lighting in buildings, Street furniture, and signboards that has incorporated IT techniques from domestic and abroad. From these findings, the research aims to establish a database composition that categorizes luminaire and its different applications.
서울대학교병원의 ESCO사업이 한창이다. 올해 말까지로 예정된 이 공사는 110V 전압을 220V로 전환하는 승압공사와 고효율 조명기기 교체사업이 동시에 이루어진다. 연간 약 1억6천만원 정도의 전력비 절감효과가 있을 것으로 기대되는 이번 사업은 병원을 이용하는 환자들의 불편을 최소화하기 위해 야간작업만 실시하기로 했다. 작업능률은 다소 떨어지더라도 환자를 먼저 생각하는 마음이 엿보인다.
야간조명이 주요 밀ㆍ보리 품종의 생육 및 수량에 미치는 영향을 알아보고자 작물시험장 포장에서 나트륨 등을 이용하여 1.2∼20 Lux가 되게 야간조도를 조절하여 일몰 후부터 일출 전까지 전 생육기간 동안 매일 점등을 실시하였고, 2 Lux이하, 2.1∼5.0 Lux, 5.1∼10 Lux, 10∼20 Lux로 구분하여 조사하였다. 대맥 3품종 (강보리, 서둔찰보리, 올보리)과 소맥 4품종(금강밀, 그루밀, 조광, 장광)을 공시하여 실험하였다. 야간조도에 따른 대ㆍ소맥의 성숙기 간장은 조도가 높아질수록 모든 품종에서 단간화되는 경향을 보였고, 파성 I인 강보리의 변이가 가장 심하였으며, 소맥보다 대맥의 간장변이가 더 심하였다. 절수, 망장, 간직경은 전반적으로 야간조도의 증가에 따라 다소 감소되는 경향을 보였으나, 처리간ㆍ품종간 차이는 크지 않았다. 야간조도 증가에 따른 대맥의 절간장 감소는 상위 4ㆍ5절 이상에서 심하였으며, 수장의 감소 정도는 대ㆍ소맥이 비슷하였으나. 소맥품종 간에는 숙기가 늦은 품종일수록 영향을 크게 받았다. 출수소요일수는 야간조도 증가에 따라 단축되는 경향을 보였으며, 단축정도는 10∼20 Lux에서 2∼10일로 대ㆍ소맥이 비슷하였고, 출수기와 수전일수도 강보리를 제외하고는 품종간ㆍ맥종간 차이가 크지 않았다. 야간조도 증가에 따른 수량 감소는 2∼5 Lux 조건에서 대맥 12.5%, 소맥 11.0%였으며, 10∼20 Lux에서는 대맥 34.6%, 소맥 29.3% 의 감소를 보여, 조도의 증가에 따라 수량이 감소되었으며, 소맥보다 대맥의 감소정도가 더 심하였다. 품종간에는 대맥은 파성이 낮은 강보리(I)가, 소맥은 숙기가 늦은 조광, 장광이 조도 증가에 따른 수량감소가 심하였다. 천립중은 야간 조도 증가에 따라 다소 증가 되는 경향을 보였으나 그 차이가 크지 않았다. 야간조도 증가에 따른 수량감소의 주 원인은 수수와 일수립수의 감소에 의한 것으로 보이며, 수수보다는 일수립수의 감소가 직접적인 영향을 준 것으로 사료되었다.
조명반사 문제는 영상 분석에서 흔히 존재하는 문제점이며, 영상 분석에서 필요로 하는 주요 특징들을 검출하는 데 많은 어려움을 야기한다. 특히 이러한 문제점은 야간이나 우천 시에 더욱 두드러지는 것으로 알려졌다. 본 논문에서는 조명 반사에 의해 특징 분석이 어려운 영역에서 조명 반사를 제거하거나 반사되지 않은 상태로 복원하는 것을 목표로 한다. 본 논문에서는 다중 영상에서 획득된 다중 기하정보를 이용한 3차원 공간 분석과 기하학적 접근을 시도한다. 이러한 방법들에서 얻어진 정보들을 바탕으로 조명 반사가 이루어지는 영상들을 조합하여 조명 반사를 제거하는 방법을 제안한다. 조명 반사 영역을 제거하기 위하여 영상 내에서 조명 및 반사영역을 수직 히스토그램의 국부 최대값을 이용하여 추출한다. 이 후, 각 영상 내에서 도로 표면에 해당하는 영역을 추출하기 위해서 필요한 기본 행렬과 상동 관계 행렬을 다중 영상들의 대응점들을 분석하여 계산한다. 이렇게 얻어진 각 영상들의 도로표면을 기준 영상에 배치하여, 양쪽 영상에서 조명 반사가 상대적으로 적은 영역을 선택하는 방법을 취한다. 이러한 과정에 의하여 중복되지 않는 도로표면의 반사는 효과적으로 감소되었으며 도로가 가지고 있는 고유한 정보 또한 손실되지 않았다. 수집된 데이터를 이용하여 실험한 결과는 계산 속도에 비하여 뛰어난 성능을 보여주었으나 기하학적 공통 영역 부분의 복원은 상대적으로 부족한 것으로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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