• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.618-619
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• 2010

LED는 기존의 발광원에 비해 훨씬 높은 파워와 효율성으로 인해 최근 들어 각종 조명이나 교통신호 등에서 사용이 급증하고 있다. LED 재료를 위해 지금까지 여러가지가 연구되어 왔는데, 갈륨 질화물 (Gallium Nitride, GaN)에 기반한 시스템이 최근들어 가장 큰 관심을 받고 있다. GaN 방식은 열적으로 매우 안정성이 있고, 1.9 ~ 6.2 eV 범위의 넓은 밴드의 Gap, 그리고 인듐이나 알루미늄과 결합하여 청, 녹, 백색등의 다양한 빛을 발생할 수 있는 장점을 가지고 있다. 예를 들어 청색 LED는 광학 방식의 기록매체에, 백색 LED는 기존의 조명램프의 대체용으로 활용이 가능하다. 이러한 장점 덕분에 GaN기반 LED 시장은 1994년에 최초로 상용화 된 이래 최근 급격한 성장을 보여 왔다. 그러나 GaN은 다른 III~V 타입의 반도체 재료와는 달리 재료가 성장하기 위해 사파이어와 같은 별도의 기판을 필요로 하는 문제가 있다. 이것은 결국 전위발생과 같은 격자의 부조화 같은 문제를 야기하여 결국 LED의 성능을 떨어뜨리는 요인이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy) 방법이 개발되었는데, 이 방법은 시간당 100 미크론의 매우 빠른 성장속도로 높은 두께의 레이어를 만드는 장점이 있다. 이렇게 성장된 GaN 레이어는 베이스 기판에서 쉽게 분리되어 활용이 가능하다. 그러나 HVPE 기술은 성장 공정에서 두께를 균일하게 만들도록 제어하는 것이 매우 어렵다는 문제가 있다. 따라서 HVPE 방식에서는 이러한 조건을 만족시키기 위해 반응현상에 대한 물리적 해석을 토대로 공정조건을 정밀하게 설계해야 한다. 이를 위해 최근에 실험 또는 시뮬레이션을 활용하여 이러한 공정조건을 향상시키기 위한 여러 연구가 진행되었다. 본 연구에서는 이러한 연구의 일환으로 반응로에 투입되는 여러 기체의 유량과 존별 주변온도 조건을 입력변수로 하고, 이들이 GaN 성장에 미치는 영향을 분석하였다. HVPE 시스템에서 가장 이상적인 목표는 반응기체가 층류유동을 유지하면서 대부분의 반응이 기판위에서 이뤄지며, 기판위에서 성장되는 재료의 두께가 균일하게 되는 것이다. 입력변수들이 이러한 결과에 어떠한 영향을 미치는 지 분석하기 위해 전산유체역학(CFD, Computational Fluid Dynamics)을 수행하는 상용코드 FLUENT를 사용하였다. 보다 실제에 가까운 해석을 위해서는 기체간의 화학반응을 포함해야 하나, 해석의 편의와 효율을 위해 본 연구에서는 열 및 유동해석만을 수행하였다. 한편 실제 반응로의 우수성은 성장속도와 두께분포의 균일도를 통해 평가된다. CFD 해석을 통해 이들을 분석하기 위해 기존에 수행한 실험조건을 해석하고 해석결과의 유동패턴/압력분포를 실험결과의 성장속도/두께분포와 비교하고, 이중에서 관련성이 높은 해석결과변수를 우수성 평가에 활용하였다. 기존의 실험결과를 토대로 이러한 중요 결과변수와 함께 이들에 대한 목표값이 도출되고 나면, 입력 공정조건 - 사용기체의 유량과 주변온도 조건 - 에 대해 실험계획(DOE,Design of Experiment)을 수립하고 목표성능을 구현하기 위한 최적설계를 수행할 수 있다. 일반적으로 CFD를 통해 최적의 설계나 공정조건을 탐색하는 작업은 1회의 CFD 계산시간이 매우 오래 소요되기 때문에 쉽지 않다. 그러나 본 연구에서는 CFD와 DOE의 적절한 조합을 통해 적은 수의 해석을 가지고도 원하는 결과를 효율적으로 얻는 것이 가능함을 입증하고자 한다. 본 발표에서는 아직 이러한 연구가 완성되지 않은 시점에서 제반 연구개요를 소개하고 현 시점까지의 연구 결과 및 향후 계획을 소개하고자 한다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.61-62
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• 2011

비닐하우스는 매우 세장한 강관부재들을 교차 결합하여 조립한 철골 구조물의 한 종류이다. 현행 설계기준으로 단동 비닐하우스의 최대 구조성능은 풍하중 40m/s, 설하중 50cm에 달한다. 그러나 설계 단계에서는 부재들의 교차결합 특성 및 부재가 직접 지반에 삽입되는 기초의 특성이 적합하게 반영되지 않는 문제점이 있다. 따라서 가력시험을 통하여 반강접 특성을 갖는 부재 교차부 및 지반삽입기초 조건이 구조물의 거동에 미치는 영향을 분석하였다. 부재 교차부가 강접 조건일 경우와 비교하여 교차부가 반강접일 경우에는 재하지점의 수평강성이 최대 54% 작게 나타났으나 주변 교차절점들에서의 에너지 흡수로 인하여 재하지점과 수평으로 3m 떨어진 지점에서는 반대로 최대 39% 큰 값을 보였다. 지반삽입기초의 경우에는 고정조건과 비교하여 재하지점의 수평강성이 최대 32% 작게 나타났으며, 지점부에서는 기초 조건의 영향으로 최대 26%의 휨강성 증가 효과를 보였다. 부재 교차부와 기초 조건이 구조물의 정적거동에 미치는 영향을 확인하였으나 최대내력과 강성 산정을 통한 구조성능 평가 방법의 개발이 필요할 것으로 판단된다.

• 설비공학논문집
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• 제24권5호
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• pp.443-453
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• 2012

This study examines visual perception and spatial satisfaction according to lighting conditions. Field measurements and surveys were performed in three rest space of university buildings where various lighting conditions were employed. Results indicate that overall impression of space improved when low color temperature, such as 3,000 K governed overall lighting environment and accent lighting was used for wall surfaces. Lighting conditions that kept uniform illuminance levels using area light sources containing fluorescent lamps with 6,500 K failed to keep favorable spatial satisfaction for space. High color temperature was not recommended for lighting in rest space. Asymmetrical illuminance levels formed by low color temperature such as 3000 K is recommended to keep positive mood and improve spatial satisfaction in rest space. Overall impression of the space was influenced by visual comfort, color temperature, spatial satisfaction and brightness. Spatial satisfaction for space was effectively impacted by psychological comfort, color temperature and overall impression for lighting conditions. Psychological comfort in space was influenced by color temperature, spatial satisfaction and visual annoyance from reflected light.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.7-11
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• 1999

본 연구에서는 강의실을 대상으로 인공조명 균제도 산출방법에 대한 실험연구를 수행하였다. 그 결과, 명암의 효과가 요구되는 평균조도를 사용하지 않은 식을 사용하고, 균등한 조면조건이 필요한 장소에서는 평균조도를 사용하는 식을 사용하는 것이 바람직한 것으로 나타났다. 또한 우리 나라 실정에 맞은 균제도 산출식 및 판단기준의 마련이 요구되며 우리의 기준설정에는 조도뿐만 아니라 공간특성에 대한 고려가 필요하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.3141-3147
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• 2010

LED 조명등의 효율 및 수명을 단축시키는 가장 중요한 원인은 정션온도 상승이며, 이를 해결하기 위해 고효율 방열 패키징, 고전도율 소재 개발, 접촉저항 개선 및 히트싱크 최적화 등과 같이 다양한 방열성능 향상 연구가 이루어지고 있다. 하지만 지금까지의 대부분의 연구는 LED 조명등이 단지 대기 중에 노출되었다고 가정하였기 때문에 실제 실링 유닛과 함께 천장에 장착되었을 때의 방열성능은 아직 보고되지 않고 있다. 따라서, 본 연구에서는 MR16 LED 조명등을 이용하여 실제 설치조건에 따른 정션온도 변화를 규명하고 이를 통한 더욱 정확한 LED 조명등 수명 및 효율 예측을 이루고자 하였다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제7권6호
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• pp.42-50
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• 1993

본 논문에서는 플랜트 모델에 불확실성이 존재하는 경우에도 강인 안정도를 보장하는 제어기 설계 문제를 연구하였다. 먼저 강인 안정도 및 감도 특성을 특이치 한계를 이용하여 기술하고 이들 설계 조건을 만족하는 제어기 설계 기법을 Diophantine 방정식과 감도 평가 함수의 최소화에 의해 제시하였다. Diophantine 방정식의 해를 구하기 위해 칼만 필터의 설계와 필터의 주파수 역 특성을 조사하였고, 원하는 특이치 형성을 통해 저감도 특성을 만족하는 특성 다항식 행렬을 구하였다. 그리고 제어기에 설계 자유도를 주어 감도 평가 함수를 최소화하는 제어기 매개 변수 계산 방법을 Routh 배열을 이용하여 제시하였다.제안된 강인한 제어기 설계 기법을 모델에 적용하여 검토해 본 결과 만족스러운 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제6권5호
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• pp.27-37
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• 1992

We studied the dielectric and dynamic mechanical losses according to the quenching condition in low density polyethylene being used to power cables. According to severe quenching condition, characteristics of the temperature in internal friction los peak have decreased the magnitude of loss peak as amorphous region lengthen. From now on, the frequency dependent characteristics of dielectric loss have investigated at room temperature, and the dielectric loss peak due to interface polarization, between crystal and amorphous region, occurs about 30[Hz], and that, the peak due to orientation polarization in correspondence to the loss peak in internal friction has observed at about 3 [MHz]. As quenching velocity increased, the effect on quenching condition about the dielectric loss has decreased the magnitude of the loss peak. Thus, estimation has been carried out on the activation energies nd the degree of crystallinity by means of X-ray diffraction are obtained as follows: room quenching : 26.4 [kal/mole] and 54.73 [%], ice quenching : 25.6 [kcal/mole] and 48.47 [%], liquid nitrogen quenching specimens : 22.56 [kcal/mole] and 40.95 [%].

• 방송공학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.396-406
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• 2006

본 논문에서는 변수화된 영상 보정을 통한 전방향 영상 (Omni-directional image) 생성 방법을 제안한다. 제안한 방법은 모든 방향의 영상을 포함하고 영상 합성 시에 발생하는 왜곡과 에러를 최소화하는 전방향 영상을 생성하기 위해, 원형 좌표계를 기반으로 평면 영상을 원형 영상으로 변환한다. 카메라로 획득한 각각의 영상은 카메라의 시스템과 외부 환경 조건에 따라 발생하는 비그네이팅 효과와 조명 변화를 포함하고 있으므로, 최적의 비그네이팅 및 조명 변수를 추출하여 자연스러운 전방향 영상 생성을 위한 영상 보정 과정을 수행한다. 실험 결과에서는 제안한 방법에 따라 생성된 전방향 영상을 확인하고 비그네이팅 효과 및 조명 변화를 고려하지 않은 방법과 제안한 방법의 성능을 비교, 분석하여 제안한 방법이 $1{\sim}4dB$ 정도 더 효과적임을 보인다.

• 감성과학
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• 제4권2호
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• pp.63-68
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• 2001

조명 색온도에 따른 작업자의 피로도를 평가하기 위하여 세 종류의 조명 색온도(2700 K, 4000 K, 6500 K)를 실험변수로 하여 모니터상에서 오류수정 작업이 수행되었다. 색온도의 변화에 따른 인체의 영향을 평가하기 위하여 먼저 주관평가와 작업수행도의 상관관계를 분석하였다. 시각피로·정신피로와 집중도에 관한 주관평가를 실시한 결과, 2700 K에서 시각피로 및 정신피로가 가장 적고 집중도가 높으며 작업수행도가 가장 좋았다. 6500 K에서 정신피로를 가장 많이 느끼고 집중도가 제일 낮았으나, 시각피로를 가장 많이 느낀 4000 K에서의 작업수행도가 가장 낮았다. 결과적으로 세 가지 색온도 조건 중 2700 K가 모니터상의 오류수정 작업에 가장 적합하다고 할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권8B호
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• pp.1413-1423
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• 2000

칼라 히스토그램 방법은 영상 획득 시 광원의 위치나 광원색의 변화에 따라서 칼라 분포가 변하게 되어 동일한 내용을 담고 있는 영상이라 할 지라도 검색 효율이 떨어지는 단점을 가진다 그래석 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 조명의 변화가 배제된 칼라 정보를 추출한 후 이에 대한 칼라 히스토그램을 이용한 영상 검색 방법을 제안한다 제안한 방법은 생동폭 조절을 통하여 광원의 위치 변화 때문에 발생하는 음영으로 인한 색 분별력 저하를 방지하였으며 물체의 확산 반사 성분만을 이용한 gray world 가정 기반의 광원색 제거 방법으로 조명 조건 변화가 배제된 칼라 정보를 추출하였다 실험 결과 추출된 칼라정보를 이용한히스토그램 방법이 조명의 영향이 배제되지 않은 입력 영상의 칼라 정보를 이용한 히스토그램 방법보다 높은 검색 효율을 보임을 확인 할 수 있었다.