• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2017년도 춘계학술발표대회
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• pp.1160-1162
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• 2017

자연광은 시시각각 변화하며 광 특성의 변화는 계절별 시간별 일주기리듬을 갖는다. 이러한 자연광의 리듬은 인간의 감성 또는 수면-각성 패턴과 같은 생체리듬에 영향을 미친다. 인간의 생체리듬은 멜라토닌에 의해 조절되며 특히, 수면-각성주기를 일정한 수면패턴으로 유지하게 한다. 이에 본 논문에서는 자연광의 하루 주기변화에 따라 조명의 단파장 영역 중 446nm~477nm의 비율을 제어하여 심부 체온의 변화를 통해 수면패턴을 분석한다. 분석결과, 자연광의 일몰시간과 유사한 시점에서 446nm~477nm의 비율을 최소로 제어 하였을 때 수면에 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2017년도 춘계학술발표대회
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• pp.454-456
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• 2017

인간은 오랜 시간 자연광에 순응하며 진화해왔고 자연광과 유사한 환경에서 보다 능률적인 작업과 편안한 휴식을 갖는다. 자연광의 광 특성은 색온도, 단파장, 조도 및 휘도 등으로 분류되며 광 특성에 따라 인간에게 미치는 영향과 효과가 달라진다. 이에 본 논문에서는 자연광의 광 특성을 고려하여 사용자의 건강과 감성, 조명의 에너지 효율 등 다양한 목적에 따라 최적의 조명서비스를 제공할 수 있는 통합제어시스템을 구현하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(D)
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• pp.462-464
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• 2012

최근 건물 내 에너지 소비량의 30%를 점유하고 있는 조명 에너지 절감을 위해 자연광을 이용하여 인공조명의 의존도를 낮추고 에너지 사용을 최소화하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 이에 본 논문에서는 조명 에너지 소비 절감 및 재실자의 작업 능률 향상을 위해 조명시뮬레이션 소프트웨어인 Relux를 이용하여 소규모 사무 공간을 3D로 모델링하고, 이를 기준으로 시간대별 자연광의 유입량에 따라 조명장치를 점멸제어, 조광제어, 스텝제어의 다양한 제어방법을 적용하여 반복적인 시뮬레이션 과정을 통해 각 제어방법에 따른 에너지 절감률을 비교 및 분석하였다. 분석 결과 조광제어가 60.5%로 가장 높은 에너지 절감률을 보였다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.153-158
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• 2009

본 논문에서는 기존의 조명장치에 비하여 광변환 효율이 높고 조도제어가 용이한 백색LED 와 컬러LED를 조합한 LED 조명장치와 컬러센서를 결합하여 자연광에 가까운 조명환경 구현하는 방법을 제안한다, 제안된 LED와 컬러센서 입력장치를 조합한 장치를 이용하여 인간을 위한 최적의 작업환경을 구축할 수 있으며 광변환 또한 높은 조명장치로 효과적인 조도제어 및 여건에 맞는 환경에 최적화된 색온도 구현이 가능하다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.19-26
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• 2023

인간은 자연 빛에 적응하고 진화해왔으나 현재는 실내 생활의 비중이 높아짐에 따라 생체리듬 교란의 문제가 유발되었다. 이의 해결을 위해 일출~일몰간 다채롭게 변화하는 자연광의 색온도를 재현하는 조명이 연구되고 있다. 자연광 색온도의 재현을 위해서는 색온도가 다른 다수의 LED 광원을 사용하여 조명을 제작한 후 수백에서 수천 단계의 광원별 인가전류의 조합에 대한 광특성을 측정 및 수집하여 제어지표 DB를 구성하고 광특성 매칭 방법을 통해 조명을 제어하였다. 이러한 제어 방법은 인가전류의 조합 단계를 세밀하게 할수록 많은 시간 및 경제적 비용이 발생한다는 문제가 있다. 이에 본 논문에서는 LED 광원별 최소 분광분포로 보간 및 조합 연산을 수행하여 자연광 색온도를 재현하는 방법을 제안한다. 먼저 색온도가 다른 광원 채널로 구성되고 각 채널별 256단계의 인가전류 제어 기능을 구현한 LED 조명을 대상으로 채널별 5개의 최소 분광분포(Spectral Power Distribution, SPD)를 실측·수집한다. 이후 수집한 SPD를 대상으로 각 채널별 256단계의 SPD를 생성하는 보간 연산을 수행하고, 채널별 SPD의 조합 연산을 통해 LED 조명의 모든 제어 조합에 대한 SPD를 생성한다. 생성된 SPD를 통해 조도와 색온도를 산출하여 제어지표 DB를 구축한 후 매칭 기법을 통해 자연광의 색온도를 재현한다. 성능 평가에서는 실내 권장 조도 기준을 충족하면서도 평균 오차율 0.18%의 범위 내에서 자연광의 시간별 색온도를 제공하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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• pp.1307-1310
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• 2012

최근 도시화가 급격히 진행되면서 도심 공간의 효율적인 이용을 위하여 지하공간의 개발이 새로운 대안으로 주목 받고 있다. 지하공간은 일반적으로 건축 구조상 자연채광의 유입이 불가능한 구조로서 지하 거주자의 심리적, 환경적 문제를 초래하므로 이의 활성화를 위해서는 공간의 질적 제고가 선행되어야 한다. 빛과 조명은 공간의 질을 결정하는 중요한 요소로서 거주자를 위해 건강하고 편안한 환경을 제공하기 위해서는 거주자의 생체리듬과 부합하는 자연광과 유사한 광 환경(색온도, 조도) 서비스를 제공해야 한다. 본 논문은 지하공간을 대상으로 인공조명의 광 환경을 시간의 흐름에 따라 변화하는 자연의 빛과 유사하게 서비스하기 위한 LED제어시스템을 개발한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.65-72
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• 2024

전시 공간에서 작품의 의도를 충실하게 나타내기 위해서는 자연광처럼 높은 색상 재현 성능을 제공하는 조명이 필요하다. 이에 연색성의 향상을 위한 다수의 조명 기술이 소개되었으나 대부분 파스텔 계열의 8가지 색상을 고려하는 일반 연색지수(CRI Ra)만을 평가하였다. 자연광은 R9과 R12의 연색지수로 표현되는 빨간색과 파란색을 포함하여 모든 색상에 대해 우수한 연색 성능을 제공하지만 대부분 인공조명은 R9, R12 등의 연색 성능이 자연광에 비해 현저히 낮다는 문제가 있다. 최근 원색을 포함한 전시물의 색상을 사실적으로 표현할 수 있도록 자연광 수준의 연색성을 제공하는 조명 기술이 요구되지만 관련 연구는 매우 부족하였다. 이에 본 논문에서는 자연광의 특성에 기반하여 CRI Ra, R9, R12를 중심으로 높은 연색성을 실현하는 전시관 조명을 제안한다. 먼저 자연광과 인공조명의 실측 분광에 대한 분석을 통해 R9과 R12의 향상을 위한 보강 파장 대역을 도출한다. 이후 보강 파장 대역 내 피크 파장특성을 가진 가상의 SPD를 생성한 후 상용 LED 광원과의 조합 시뮬레이션을 통해 CRI Ra≥95와 R9, R12≥90을 충족하는 SPD의 조합조건을 도출한다. 이를 통해 R9과 R12 향상에 가장 큰 영향을 미친 405, 630nm 피크 파장 특성의 광원 2종을 특정한 후 W/C White LED 2종을 적용한 전시관 조명을 설계하고 조명의 제어지표 DB를 구축한다. 이후 제안 방법의 실험을 통해 조도(300-1,000 Lux), 색온도(3,000-5,000K) 조건에서 평균 CRI Ra는 96.5, R9과 R12는 96.2, 94.0로 자연광 수준 고연색성의 실현이 가능함을 보였다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.217-222
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• 2004

사진 측광은 일시에 대량의 데이터를 얻을 수 있으므로 시간에 따라 빛이 변화하는 주광의 측정 수단으로 이용될 수 있다. 이를 위하여 자연광 아래에서 디지털 이미지와 휘도 측정치의 보정실험을 행하였으나 청공광과 백색시료를 제외한 나머지 시료에 대해서는 그리 만족스러운 결과를 가져오지 못하였다. 앞으로 Videophotometry를 실현하기 위해서는 피 계측면의 분광 반사특성에 의한 계측치의 오차를 제거하기 위한 CCD 소자의 시감도 보정, 시야를 정확하게 재현하기 위한 광학적 연구, 인간의 시각 특성에 부합하는 측정 휘도의 보정 등에 대한 연구가 이루어져야 할 것이다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.81-84
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• 2012

이 논문은 LED 조명을 방송용 광원으로 실용화하는 과정에서 필수적으로 고려해야 할 기술적 측면에 대한 고찰이다. 방송용 LED 광원의 실용화를 위한 기술적 개발은 사실적이고 자연스러운 영상, 특히 방송 영상의 대부분을 차지하는 인물의 얼굴색을 사실적으로 재현하는 것을 목표로 한다. 이 목표를 달성하려면 LED 조명의 고효율과 분광분포 특성이 최대한으로 자연광에 가까워야 한다. LED를 스튜디오 방송조명의 광원으로 활용하기 위해서는 조도, 연색성, 색온도, 색공간, 디밍 커브, 배광 곡선, 소음과 관계한 구체적인 기술적 특성이 요구되고 있다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.35-45
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• 2016

인간의 생체리듬 조절에 관여하는 멜라토닌 호르몬은 빛의 특정 단파장 비율에 따라 민감하게 반응한다. 단파장 비율이 고정된 기존 조명 빛은 재실자 생체리듬 교란 및 수면장애 현상을 초래한다. 특히 교대근무자의 경우, 일정치 않은 근무시간과 항시 동일한 빛 환경으로 인해 생활패턴이 불규칙적으로 변화하여 집중력 저하로 사고 발생의 위험도가 높아지거나 퇴근 이후 숙면을 취하지 못하는 등 건강한 일상생활을 유지하는 데 부정적 영향을 초래한다. 본 논문에서는 교대근무자를 대상으로 근무 또는 퇴근 시점에 따라 각성 및 수면에 적합한 조명 빛을 손쉽게 계측 및 제어할 수 있는 스마트폰 기반의 파장 제어 가능한 LED 조명시스템을 제안한다. 먼저, LED 조명을 대상으로 조광제어비율에 따라 변화하는 조명 빛 특성을 스마트폰에 내장된 컬러센서 및 외부에 연동된 소형 스펙트로미터(Mini-Spectrometer)를 통해 계측한 후 데이터베이스에 저장하고, 저장된 광 특성 데이터를 기반으로 계측 모듈과 조명제어모듈을 구현한다. 교대근무자를 대상으로 시스템 처리 절차에 따라 '근무' 시간대에는 각성이 필요한 시점으로 파악하여 작업유형에 따라 분류한 목표조도를 고려하여 단파장 비율이 최대치인 제어비율로 서비스하고, '퇴근' 무렵에는 자연스럽게 수면 상태에 진입할 수 있도록 단파장 비율이 최소치인 제어비율로 조명 빛을 가변화한다.