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.
LED조명장치는 자동차분야, 항공, 디스플레이, 전송장치 그리고 특수조명등의 응용장치로의 활용이 증가하고 있다. 일반적으로 고출력 RGB 멀티칩 LED는 표시용이나 경관조명용 또는 감성조명용으로 적용되고 백색 LED는 표시용 조명에서 최근 들어 일반조명용으로 적용되고 있으며, 고출력 백색 LED의 출시와 광효율의 증가는 이를 더욱 가속화하고 있다. 본 논문에서는 백색 LED와 RGB 멀티칩 LED 조명장치를 동일한 사양으로 제작하여 물리적, 전기적, 광학적 조명특성을 분석하여 향후 LED조명시스템의 제작에 정량적 데이터를 제공하고자 한다. 이를 위해 LED의 주요한 물리적 특성인 방열특성에 대한 성능분석, 전기적 특성의 분석을 위한 전력 및 드라이브 효율에 대한 성능분석을 수행하였고 조명특성을 위한 연색성, 배광특성, 광효율을 측정하였다. 백색 LED와 RGB 멀티칩 LED 조명장치를 활용한 응용장치의 적용방법을 확립하고 나아가 다양한 조명시스템에 LED 조명장치를 적용하는데 참고가 되는 기초 데이터를 제시하고자 한다.
본 논문은 ZigBee 기반의 해상 유도등용 지능형 LED 조명 장치에 대한 개발과 원격에서 모니터링하고 관리할 수 있는 LED 조명 장치 관리 시스템을 설계하고, LED 조명에 대한 밝기 제어와 설치된 조명 기구의 주변 환경 데이터를 수집할 수 있는 지능화된 LED 조명 관리 시스템을 제시한다.
본 논문에서 소개하는 기기는 병의원의 수술실에서 수술전용조명인 무영등만으로는 직접 조명할 수 없는 수술부위의 환부에 근접 국부조명을 제공하는 장치로서, 임상의들이 인체 깊숙한 환부의 질환 치료를 안전하게 시술하도록 한다. 이 의료 보조조명 장치는 종양제거나 혈관봉합과 같은 미세한 수술과정에서 발생할 수 있는 치명적인 수술 실패를 방지하기 위해서 필요한 장치이다. 광원 및 전원부 등의 구성요소는 저전력, 소형화로 설계되었으며, 협각렌즈를 사용하여 광확산 효과의 증가와 집중 조명에 용이하도록 하였다. 광케이블을 사용한 조명전송과 조명장치의 Endcap은 사용 후 다음 환자를 위하여 소독이 가능하도록 방수형으로 설계되었다. 리트렉터 조명장치 개발 후 이루어진 광원특성 측정 결과, 조도 490lux, 휘도 $11,550cd/m^2$, 연색성 78, 색온도 11,000K 및 고른 조도분포도를 보여 국부 의료보조조명으로서 적합하였음이 확인되었다.
디지털과 정보 통신 기술의 발달로 인하여 가정 내의 장치들이 홈네트워크로 연결되고 있다. 가까운 미래에는 집안의 모든 가전 기기와 조명 및 전기 장치들이 홈네트워크를 통하여 연결되어 제어되며, 다양한 서비스가 제공되는 디지털 홈이 구축될 것으로 전망된다 [1, 2, 3]. 이렇게 가정 내의 홈네트워크 장치가 보편화되어 서비스 제공자에 의한 다양한 서비스 제공이 가능하게 됨으로 인하여 홈네트워크 기술에 대한 관심이 매우 커지고 있는 추세이다. (중략)
전통적인 조명이 고효율 LED(Light Emitting Diode)로 빠르게 대체되고, 에너지 효율의 극대화를 위한 다양하고 효과적인 조명 제어 기술이 요구되고 있다. 본 논문에서는 LAN(Local Area Network)과 PAN(Personal Area Network) 기반의 유무선 통신기술을 이용하여 다양한 방법으로 LED 조명을 제어 할 수 있는 조명 제어 장치를 설계하고 구현한다. 구현된 장치는 조명 설치의 복잡한 배선 작업과 설치 작업 비용을 절감하고, 필요한 곳만 선택적으로 자동 또는 수동으로 조명을 제어할 수 있도록 제어 장치를 설계하여 전력 소비량을 최소화할 수 있다. 실험을 통해 개발된 LED 조명 제어 장치의 기능이 정상적으로 동작함을 확인하였다.
휴대용 전기톱을 비롯한 학습 기계장치, 자동차 연동장치, 각종 화학 분석장치 및 산업용 로봇 시스템등의 전기설비에 광범위하게 응용되고 있는 고유 불안정 도립진자 시스템의 동적 안정화 제어기 설계기법이 소개된다. 복잡한 비선형 동특성을 고려한 수학적 모델링과 C. D. Johnson에 의해 제시된 외란 적응 제어 이론을 적응하여, 최적 레귤레이터형 안정화 제어기를 설계하였으며, 컴퓨터 시뮬레이션 및 실험결과가 만족스럽게 나타났다.
전 세계적인 에너지 절약 정책에 대응하여 새로운 고효율 LED 및 드라이버 IC의 출시가 활발하다. 단색 또는 칼라 LED를 사용하여 경관조명, 무대조명, 음악분수 등에 많이 활용되는데 다양한 전압 및 LED 구동 방식 등에 따라 LED의 수명과 비용이 달라질 수 있다. 또한 LED의 밝기 및 색상 등을 조절하여 멋진 연출을 위해 마이크로컨트롤러의 사용이 필수적이고, 다수의 장치를 함께 연동하는 경우에는 이들을 통신으로 연결하여 사용하는데, 본 논문에서 조명 장치에 표준으로 많이 사용하는 DMX512 통신 프로토콜, 몇 가지 정전류 구동 방식에 대해서 살펴보고, 저가격의 마이크로컨트롤러를 사용하여 DMX512 수신 장치를 구현해 보았다.
본 논문에서는 주차설비의 제어장치와 기계장치 설계와 시뮬레이터를 구현한다. 이 제어기는 다층각형순환식 주차설비 시스템의 제어에 적용될 수 있도록 한다. 또, 주차설비 제어장치의 정확한 동작을 확인할 수 있는 시뮬레이터를 개발한다. 시뮬레이터 개발의 목적은 기계장치 대신에 현장에 있는 기계장치와 제어 신호면에서 완전히 일치하는 시뮬레이터를 고안하여 실제 기계장치 없이 주차설비 제어장치의 개발에 도움을 줄 수 있게 하기 위한 것이다.주차설비의 성능평가 문제는 제한된 공간안에서 어떻게 많은 차를 적재하느냐 하는 문제와 시간적으로 얼마나 빨리 입,출고 시킬 수 있느냐에 달려 있다. 따라서, 주차설비의 입,출고 시간을 최소로 하는 시간최적 앨고리즘을 고안한다. 이 제어장치와 시뮬레이터는 모두 인텔 8086 CPU로 실현한다.
다수의 조명 장치를 연동하여 감성을 전파하는 시스템을 제안하고 스마트폰과 조명 장치를 기반으로 구현한다. 실제 구현 시스템에서는 스마트폰에서의 감성 전파 입력을 기반으로 다수의 LED 조명 장치를 거쳐서 다시 스마트폰으로 감성이 전달되도록 한다. 각 LED 조명 장치는 홈 네트워크와의 연동을 위해서 ZigBee를 기반으로 구현되었고, 스마트폰의 네트워크는 Bluetooth를 사용하였다. Bluetooth 와 ZigBee의 연동을 위해서 스마트폰과 연결되는 조명 장치에서는 Bluetooth와 ZigBee를 모두 사용하여 이종 네트워크 간의 데이터 연동이 가능하도록 하였다. 구현 및 실험을 통하여 제안 시스템의 효용성을 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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