• 한국안광학회지
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• 제20권3호
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• pp.293-300
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• 2015

목적: 청색광 위험도의 정량적 지표인 청색광 복사휘도를 이용하여 안경원 내 LED 조명에 대한 청색광 위험도를 평가하였다. 방법: LED 조명의 분광복사휘도를 측정하고 청색광 복사휘도와 최대노출시간을 산출한 후, IEC 62471 분류기준에 따라 위험군을 분류하였다. 결과: 진열장에 사용된 황색 LED 조명, 천장에 사용된 백색 및 황색 LED 조명, 그리고 로고에 사용된 백색 LED 조명은 위험제외군 RG0로 분류되었지만, 진열장에 사용된 백색 LED 조명은 위험군 RG1으로 분류되었다. 진열장에 사용된 백색 LED 조명의 청색광 복사휘도는 형광등에 비하여 수십 배나 높은 것으로 나타났다. 결론: 청색광 복사휘도의 값을 이용하여 여러 가지 조명에 대한 청색광 위험을 정량적으로 표현할 수 있었다. 진열장용 백색 LED 조명은 높은 휘도와 색온도로 청색광 위험이 높음을 확인할 수 있었으며, 안경원 내의 조명 교체 시 장기적이 측면에서 시건강을 위해 적절한 밝기와 색온도의 조명을 선택하는 것이 필요하겠다.

• 원예과학기술지
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• 제31권4호
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• pp.415-422
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• 2013

본 연구는 식물공장용 LED 챔버 시스템에서 고추냉이의 생육반응에 미치는 LED 광원 및 광질의 영향을 알아보기 위해 적색, 청색, 백색 그리고 원적색광의 단일 및 혼합처리, 적색광과 청색광의 비율 그리고 duty비 등을 다양하게 처리하여 수행하였다. 고추냉이의 생육반응은 적색 + 청색 혼합광에서 가장 높았고, 단일광 조건에서는 청색광보다 적색광 하에서 식물체 생물량이 높았다. 고추냉이의 식물체 생물량과 분얼수는 적색과 청색광의 비율이 1:1인 조건에서 가장 높았다. 적색과 청색광을 혼합하여 처리 시 고추냉이의 생육반응은 duty비가 100%일 때 높은 반면, 적색과 청색광에 백색광을 첨가하여 처리 하였을 때는 duty비가 가장 낮은 97%에서 높았다. 엽면적과 잎건중량은 적색광에서 가장 높은 반면, 비엽면적은 청색광에서 가장 높았다. 적색과 청색 혼합광에서 엽면적과 잎건중량은 적색광의 비율이 높거나, duty비가 낮을수록 증가하였고, 백색광을 첨가한 조건에서는 duty비가 높을수록 증가했다. 이상의 결과를 종합해보면, 고추냉이는 단일광을 처리하는 것보다 적색과 청색광을 혼합하여 처리해 주거나, 청색광보다 적색광의 비율을 더 높여주는 것이 고추냉이의 생육 및 품질을 향상시켜 줄것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.7256-7261
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• 2015

본 논문은 식물 재배시스템을 제작하고 LED 광원은 단색광 3개(적색, 청색, 백색), 혼합광 3개(적색1+청색1, 적색2+청색1, 적색1+청색2)를 제작하여 사용하였다. 제작한 식물 재배시스템을 이용하여 LED 광원별 광 특성, 광량의 변화에 따른 조도 및 PPFD의 특성과 식물성장을 분석하였다. 분석결과 LED 광원의 광 효율은 백색 광원이 125 lm/W로 높으며 적색1+청색2 광원은 9.9 lm/W로 낮았다. 이러한 결과로 단색광이 혼합광 보다 광효율이 좋은 것을 확인 할 수 있었다. LED의 파장별 PPFD ($25{\mu}mol$, $50{\mu}mol$, $100{\mu}mol$) 조도값 크기는 백색 LED가 높으며 청색 LED가 낮았다. 따라서 LED 광원의 다양한 단색 혼합광 파장대역 조합에 따라 식물성장에 적합한 효율적인 LED 조명 시스템을 구성할 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.311-311
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• 2014

III-N계 물질로 이루어진 GaN 기반의 광 반도체는 직접 천이형 넓은 밴드갭 구조를 갖고 있기 때문에 적외선부터 가시광선 및 자외선까지를 포함한 폭 넓은 발광파장 조절이 가능하여 조명 및 디스플레이 관련 차세대 광원으로 많은 관심을 받고 있다. 하지만, GaN기반의 발광 다이오드는 많은 연구기관들의 오랜 연구에도 불구하고 고출력을 내는데 있어 여전히 많은 문제들이 존재한다. 그 중, 주입전류 증가에 따른 효율감소 현상은 출력을 저해하는 대표적인 요소로 알려져 있는데, 이전의 연구 결과에서 알려진 효율감소 현상의 원인으로 결정결함에 의한 누설전류, Auger 재결합, 이송자 넘침 현상 그리고 p-n접합부의 온도 상승 등의 현상이 알려져 있다 [1-2]. 하지만 여전히 주입 전류 증가에 따른 효율 감소 현상의 원인에 대해 명확한 해답은 없으며 아직도 많은 논의가 이루어 지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 GaN기반의 청색 및 녹색 LD와 LED소자를 이용하여 주입전류 밀도의 변화에 따른 자발 발광 영역에서의 효율감소 현상의 원인을 규명하고 한다. 유기금속화학증착법(MOCVD)를 이용하여 c면 사파이어 위에 서로 다른 발광파장을 가지는 InGaN/GaN 다중양자우물구조의 질화물계 LED와 LD 박막을 제작하였으며 성장 구조에 의한 특성으로 인해 발생하는 효율 저하 현상을 방지하고자 InGaN/GaN으로 이루어진 다중양자우물층의 조성만 제어하여 청색과 녹색으로 발광하도록 하였다. 청색 및 녹색 LD 웨이퍼들을 이용하여 주입전류 증가에 따른 발광특성을 조사하기 위해 LD와 LED는 표준 팹 공정에 의해 제작되었다. 전계 발광 측정을 위해 상온에서 직류 전류를 주입하여 GaN계 청색 및 녹색 LED와 LD에 각 5 mA/cm2에서 50 mA/cm2까지 전류밀도를 증가시킴에 따라 LD 및 LED칩 형태에 상관없이 청색 LD와 LED의 파장은 약 465nm에서 약 458nm로 감소하였고 녹색 LD와 LED의 파장은 약 521nm에서 약 511~513 nm까지 단파장화가 발생했다. 이는 동일한 웨이퍼에 동일한 전류 밀도를 주입하였기 때문에 발생하는 것으로 판단된다. 그러나, 청색 LED의 효율은 50 mA/cm2에서 약 70%정도로 감소하고 반면 녹색 LED의 경우 동일한 전류밀도 하에 약 52%정도로 감소하였지만, 청색과 녹색 LD의 경우 동일한 전류 밀도의 범위 내에서 더욱 낮은 효율저하 현상을 나타내었다. 또한, 접합 온도를 측정한 바 청색소자가 녹색 소자에 비하여 낮은 접합 온도를 나타낼 뿐아니라, 청색 및 녹색 LD의 경우 LED 보다 낮은 접합 온도를 나타내고 있었다. 이는 InGaN 활성층의 In 조성이 증가할수록 비발광 센터에 의한 접합온도 상승 뿐 아니라, LD ridge 구조에서 더 많은 열이 방출되어 접합 온도가 감소될 수 있는 것으로 판단된다. 우리는 동일한 웨이퍼에 LED와 LD를 제작하였고, 동일한 전류 주입밀도를 인가하였기 때문에 LD와 LED의 효율 감소 현상의 차이는 이송자 넘침 현상, 결정 결함, 오제 재결합 등이 원인보다 활성층의 접합 온도 상승이 가장 큰 영향이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제58권2호
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• pp.131-137
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• 2015

LED의 적색, 백색, 청색 파장의 비율을 조절한 후 당근에 조사하여 당근의 생육과 당근의 생리활성 물질인 ${\beta}$-carotene의 함량을 증진시키는 파장을 탐색하였다. Light emitting diode (LED) 혼합 파장(적색:청색:백색=8:1:1)을 조사하였을 때, 당근의 총 무게와 뿌리의 둘레길이를 증가시켰으나, 뿌리 무게나 길이는 효과적이지 않았다. ${\beta}$-carotene의 함량 분석에서도 LED 혼합 파장은 대조광인 형광등보다 낮은 값을 나타내었다. ${\beta}$-carotene의 함량을 증진시키는 LED의 파장을 연구하기 위해 단색 파장, 적색과 청색 혼합 파장, 일반 형광등을 당근에 조사하여 ${\beta}$-carotene의 함량을 분석하였다. 15W LED 단색 파장을 조사하였을 때, 445 nm와 650 nm에서 높은 값을 나타내었고(445 nm=9.8, 650 nm=9.3 mg/g dried weight), 적색과 청색 혼합 파장에서는 6:4로 혼합한 혼합 광에서 가장 높은 값을 나타내었다(10.48 mg/g dried weight). LED 혼합 파장(적색:청색:백색=8:1:1)은 당근의 생육에서만 긍정적인 영향을 미쳤고, ${\alpha}$-carotene 함량을 증가시키기는 하였으나 ${\beta}$-carotene의 함량에서는 그 효과가 미미했다. 추가적으로 당근의 생리활성 물질을 증진시키는 LED 파장을 연구하였을 때, LED 혼합 파장(650 nm : 445 nm=6:4)이 당근의 성장과 ${\alpha}$-carotene과 ${\beta}$-carotene 함량을 가장 효과적으로 증가시킨 것으로 나타났다. LED 청색 파장이 주황빛을 나타내는 생리활성 물질인 ${\beta}$-carotene과 ${\alpha}$-carotene 함량을 증가시키는데 영향을 미치는 것으로 사료된다. 본 실험에서는 사전연구에서 적색 비율이 높았던 LED 혼합 파장(적색:청색:백색=8:1:1)이 청색을 나타내는 적채의 anthocyanins의 함량을 높였던 결과와 유사하게 나타났다. LED 혼합 파장(적색:청색:백색=8:1:1)에서 적색의 비율을 낮추고 청색 파장의 비율을 높였을 때(적색:청색=6:4), ${\beta}$-carotene의 함량을 증가시킴을 알 수 있었다. LED를 조사하여 작물을 재배할 경우, 재배 작물과 반대되는 색의 파장의 비율을 높여 LED의 파장을 혼합 시켜 조사하면 작물의 생리활성 물질의 합성을 향상시킬 것으로 기대한다. LED를 조사한 당근의 생육 및 색도, 생리활성 물질 함량에 대해 연구가 많이 되어있지 않으므로 본 연구가 후에 당근의 품질을 향상시키는 연구에 도움을 줄 것으로 사료된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.293-294
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• 2012

백색 OLED 조명 분야에서 색 변환은 큰 이슈가 되고 있다. 하지만 청색 유기물의 발광 특성이 좋지 못하여 아직까지 정착이 되지 못하고 있는 것이 현실이다. 본 연구에서는 발광 효율이 낮은 청색 OLED 대신 청색 LED와 황색 OLED를 사용하여 색 변환을 통한 백색 발광 panel을 제조하고 전기 및 광학적 특성을 평가하였다. 먼저 OLED소자는 진공증착방법을 사용하여 ITO (150 nm)/KHI-001 (5 nm)/LG-101 (10 nm)/KHT-001 (25 nm)/ PGH-02 (25 nm): Ir (mpp) 3 (8%): PRD-003 (0.3%)/TMM-004 (10 nm)/LG-201 (20 nm): LiQ (50%)/Al (150 nm) 구조를 갖는 발광면적 $70{\times}70mm^2$의 황색 OLED panel을 제작하였다. CIE 1931색좌표는(0.49, 0.49)이고, 효율은 $41.61{\ell}m/W$이다. 그리고 LED는 청색 칩을 한 줄로 나열하여 LED bar를 만들었고 여기에 도광판, 리버스 프리즘시트, 확산시트 그리고 반사시트를 더하여 점광원을 면광원화 하였다. CIE 1931색좌표가 (0.15, 0.04)이며 효율은 $3.56{\ell}m/W$이다. 황색 OLED를 청색 LED 면광원 뒤에 붙여서 두 빛이 도광판 위쪽으로 나오게 하였다. 이렇게 hybrid된 빛은 인가 전류를 변화 시킴으로써 색온도 3,200 K의 warm white에서 7,800 K의 cool white까지 변환이 가능하였다. 그리고 순백의 hybrid 빛을 얻을 수 있었는데 이때의 색온도는 4200K이고 CIE 1931색좌표는(0.34, 0.33)이며 연색지수는 89였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권8호
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• pp.573-577
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• 2004

Eu$^{2＋}$를 활성제로 Sr$_3$MgSi$_2$ $O_{8}$ 청색 형광체를 합성하고, Sr$_3$MgSi$_2$ $O_{8}$：Eu 청색 형광체를 InGaN의 UV chip에 도포하여 청색 LED Lamp를 제조하였다. 제조된 청색 LED Lamp는 405nm와 460nm에서 두 개의 파장을 나타내고 있다. 405nm의 파장은 InGaN의 활성영역으로부터의 radiative recombination 때문에 나타나는 피크이다. 여기에서 나오는 405nm의 발광은 본 Sr$_3$MgSi$_2$ $O_{8}$：Eu 청색 형광체의 여기원으로 사용된다 460nm에서의 발광 밴드는 Sr$_3$MgSi$_2$ $O_{8}$ 모체내에서 Eu$^{2＋}$ 이온의 radiative recombination에 의한 것이다. 발광효율이 좋은 Sr$_3$MgSi$_2$ $O_{8}$：Eu 청색 형광체를 이용하여 UV 청색 LED Lmp를 제조한 결과, 에폭시와 청색 형광체의 무게 비율이 1$.$0.202에서 가장 좋은 광도값을 얻을 수 있었다. 이때 색좌표는 CIE x=0.1417, CIE y=0.0683이었다.

• 한국균학회지
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• 제39권3호
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• pp.175-179
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• 2011

LED광원에 대한 큰느타리버섯의 생육특성, 에르고스테롤 및 항산화활성에 미치는 영향을 조사하였다. 원기형성기에 LED광원을 조사한 결과 청색광 및 적색광에서 원기가 형성되지 않았다. 초발이 이후 LED광원을 조사시 형광등과 청색광에서 다른 처리구 보다 갓의 크기는 커지며, 갓의 굵기가 굵어지는 경향이었다. 그러나 대의 길이는 형광등과 청색광에서 다른 처리구 보다 짧았다. 생육특성 중 상품수량은 청색광 및 녹색광에서 형광등과 대등하였다. DPPH는 청색광, 녹색광 및 주황색광에서 가장 높았고, 총폴리페놀함량은 LED 처리구 모두 형광등 처리구보다 높았으며, 에르고스테롤은 녹색광에서 가장 높았다. 이상의 결과 큰 느타리버섯의 고품질 버섯 생산을 위해서는 녹색광이 적합하였다.

• 한국버섯학회지
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• 제21권3호
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• pp.132-139
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• 2023

생육 시 사용하는 LED 조명색이 느타리류의 갓색과 수량, 형태에 어떤 영향을 미치는지 알고자 하였다. 주요결과는 다음과 같다. 자실체의 전체적인 형태는 LED 조명색별로 차이를 보였는데, 청색과 자색이 일반적으로 생산하는 버섯 형태와 유사하였고 녹색은 조명이 없거나 약한 곳에서 자란 버섯형태를 보였다. 전체 품종의 청색, 녹색, 자색 LED에서 키운 버섯의 갓명도의 평균은 각각 57.0, 57.4, 59.4였다. 원형1호와 황금산타리를 제외하고는 세가지 LED 색에 따라 갓 명도의 평균이 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 갓의 적색도는 LED 조명과 품종에 따라 많은 차이가 관찰되었다. 청색, 녹색, 자색에서 생육한 자실체의 갓색이 모두 음의 값을 나타낸 품종은 곤지7호의 갓색돌연변이인 곤지7호M이 유일하였다. 곤지7호를 제외한 8개 품종에서 청색에서 갓의 적색도가 가장 높았다. 전체 품종의 LED 조명색별 평균 수확량은 자색이 68.0 g, 청색 58.3 g, 녹색 50.1 g 이었다. 청색에서 가장 수확량이 많은 품종은 곤지7호로 92.8 g이었고 같은 품종의 녹색 처리구에서는, 77.1 g, 자색에서는 98.6 g이 수확되었다. 발이소요일수는 자색에서 생육한 버섯의 평균값이 5.3일로 가장 짧고, 청색에서 5.8일, 자색에서 5.8일 순이었다. 자색에서 가장 짧은 발이소요일수를 보인 품종은 6개, 녹색에서는 3개, 청색에서는 2개였다. 자실체의 길이는 생육 시 조사한 LED 조명색에 따라 녹색(66.4 mm) > 자색(51.8 mm) > 청색 (46.8 mm)의 순으로 나타났다. 본 연구결과가 시장에서 요구하는 형질을 갖춘 버섯을 생산하는 기초가 될 것으로 사료한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제21권3호
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• pp.220-227
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• 2012

폐쇄형 묘생산 시스템에서 청색LED, 적색LED, 백색형광등을 인공광원으로 이용한 가운데 파프리카의 육묘시 생장 특성과 정식 후 생장 및 초기 수량을 분석하고자 본 연구가 수행되었다. 폐쇄형 시스템에서 파프리카 육묘용 환경조건은 광주기 16/8h, 평균 PPF $204{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 기온 26/$20^{\circ}C$, 상대습도 70%이었다. 육묘 후 21일째에 백색형광등과 LED 하에서 생장된 파프리카 묘의 엽장, 엽폭, 엽면적 등 잎 관련지표뿐만 아니라 지상부 생체중과 건물중, 엽록소함량 등이 자연광 처리구에 비해서 크게 나타났다. 청색 LED, 적색LED 및 자연광 처리구에서의 엽면적은 대조구인 형광등 처리구와 비교할 때 각각 63%, 63%, 28%에 해당하였다. 또한 청색LED, 적색LED 및 자연광 처리구의 지상부 건물중은 각각 대조구의 64%, 50%, 22%로 나타났다. 정식 후 18일째에 엽수는 대조구에서 44매로 가장 크게 나타났다. 적색LED, 청색LED 및 자연광 처리구의 엽수는 대조구에 비해서 각각 86%, 81%, 48%로서 정식 시기와 비교할 때 엽수의 차이가 줄어들었다. 정식 후 114일째에 초장은 청색LED와 적색LED 처리구에서 상대적으로 작게 나타났다. 이러한 결과는 단색LED 하에서 육묘된 파프리카의 줄기 신장이 정식 후에 억제된 것으로 판단된다. 초기 4주 동안 수확된 파프리카는 청색LED 3.5개/plant, 적색LED 3.3개/plant, 자연광 1.0개/plant으로서 대조구 2.2개/plant에 비해서 각각 159%, 150%, 45%로 나타났다. 초기수량은 적색LED 453g/plant, 청색LED 403g/plant, 자연광 101g/plant으로서 대조구 273g/plant와 비교할 때 각각 166%, 148%, 37%로 나타났다. 한편 적색LED 처리구에서의 평균 중량은 136g으로서 다른 처리구와 비교할 때 상대적으로 큰 과실이 생산되었다. 한편 정식 후 온실에서의 재배기간이 길어짐에 따라 인공광 처리구와 자연광 처리구에서 수량 차이가 없었다. 이러한 결과를 종합하면 LED 또는 형광등을 인공광원으로 이용한 조건에서 육묘된 파프리카의 정식 후 초기 생육이 양호하였으며, 초기 수확이 자연광 처리구에 비해서 1주 정도 빠르게 이루어졌음을 알 수 있다. 따라서 LED 또는 형광등과 같은 인공광원이 파프리카 육묘에 이용될 경우 묘소질의 향상, 조기 수확 및 초기 수량의 증대가 기대된다.