• 제목/요약/키워드: Lighting Simulation Software

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Illuminance Distribution and Photosynthetic Photon Flux Density Characteristics of LED Lighting with Periodic Lattice Arrangements

  • Jeon, Hee-Jae;Ju, Kang-Sig;Joo, Jai-Hwang;Kim, Hyun-Gyun
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제13권1호
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    • pp.16-18
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    • 2012
  • LED lighting systems that combine lighting capability, emotional and physiological characteristics are required for lighting source and multifunctional applications. In this work, Simulation studies using optical analysis software packages, Light Tools, are presented. This is done to estimate the uniformity ratio of illuminance and photosynthetic photon flux density (PPFD) of the periodic 2D lattice arrangements, such as square, diamond, two-way bias quadrangular, hexagonal, and Kagome lattices, under the same transmissivity, absorptance and reflectivity. It has been found out that the two-dimensional Kagome lattice arrangement exhibited high uniformity ratio of illuminance and PPFD compared to other lattices. Accordingly, these results can be used to guide a design and improve the lighting environment which in turn would maximize the uniform distributions of illuminance.

통합 채광시스템의 건물 냉난방 에너지 성능평가 (Building Energy Savings due to Incorporated Daylight-Glazing Systems)

  • 김정태;안현태;김곤
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • 건물 내에 존재하는 자연광은 조명원으로 국한되지 않고 시각적, 심리적 자극을 통한 실내 환경의 질적 향상에 이르기까지 에너지절약 및 공간의 쾌적성에 큰 영향을 미친다. 유입되는 자연광량에 비례적으로 연동되는 건물에너지는 전기조명에너지를 절감시키고 난방 기간동안 일사열의 유입에 따른 난방에너지를 절감시킨다. 여름철에는 전기조명의 소등으로 인한 조명원의 발열량이 감소됨으로써 냉방부하의 감소에 이르기까지 포괄적인 영향을 미친다. 조명개발분야의 선진국에서는 에너지 절약형 광원의 대체와 아울러 자연채광과 통합된 최적 조명제어 기술의 운용만이 건물이 가지고 있는 에너지 절약의 잠재력을 현실화시킬 수 있다고 판단하고 있다. 따라서 본 연구는 일반적인 사무소 모델 공간의 에너지 절약형 인공조명을 대상으로 자연광 유입에 따른 연동적 조명제어 기법을 적용하는 경우를 대상으로, 인공조명의 소등량에 따른 조명에너지의 절감량과 이에 수반되는 냉방에너지의 점감량 및 일사열 취즉에 따른 겨울철 난방 부하 절감량을 분석함으로써 자연채광의 건물에너지에 대한 연간 기여도를 통합 분석하였다. 특히 자연채광의 성능은 실험을 통한 측정 데이터를 이용하고 에너지 해석 프로그램을 재구성하여 실질적인 절감량을 도출하도록 시도하였다.

해안가 야간경관조명의 빛공해 평가 - 부산시를 중심으로 - (Light Pollution of Outdoor Lighting in Coastal Area - Focused on Busan City -)

  • 공효주;김정태
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.18-26
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    • 2010
  • 도시공간의 안정과 쾌적함을 위하여 옥외조명은 우리 사회에서 필수적인 부분이 되었다. 그러나 옥외조명을 잘못 설치할 경우 조명에너지의 낭비뿐만 아니라 건축물 야간경관 훼손을 야기시킨다. 최근 야간 경관조명의 중요성이 부각되면서 지자체마다 야간경관 이미지 구축에 집중을 하고 있다. 그 중 해안가 주변의 옥외조명은 지역 내에 특화된 관광 상권을 구성하며 생동감 있는 도시 이미지를 부여하고 도시경쟁력을 강화 시킬 수 있다. 본 연구는 우리나라의 대표적 항구 도시인 부산의 해안가의 야간경관조명의 빛공해를 평가하는데 그 목적이 있다. 디지털 광학 계측기인 Radiant Imaging ProMetric-1400으로 광안리 해수욕장, 마린시티, 그리고 해운대 해수욕장 주변의 옥외조명을 측정하였다. 모든 옥외조명의 휘도는 국제조명위원회 권고기준과 비교했을 때 약 2~20배 정도 높게 나타났다. 주상복합 상부조명 및 해안에 면한 상가 저층부는 색채 및 휘도의 제한이 필요한 것으로 사료된다.

Optical Fiber Daylighting System Combined with LED Lighting and CPV based on Stepped Thickness Waveguide for Indoor Lighting

  • Vu, Ngoc Hai;Shin, Seoyong
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제20권4호
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    • pp.488-499
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    • 2016
  • We present a design and optical simulation of a cost-effective hybrid daylighting/LED system composed of mixing sunlight and light-emitting diode (LED) illumination powered by renewable solar energy for indoor lighting. In this approach, the sunlight collected by the concentrator is split into visible and non-visible rays by a beam splitter. The proposed sunlight collector consists of a Fresnel lens array. The non-visible rays are absorbed by the solar photovoltaic devices to provide electrical power for the LEDs. The visible rays passing through the beam splitters are coupled to a stepped thickness waveguide (STW) by tilted mirrors and confined by total internal reflection (TIR). LEDs are integrated at the end of the STW to improve the lighting quality. LEDs’ light and sunlight are mixed in the waveguide and they are coupled into an optical fiber bundle for indoor illumination. An optical sensor and lighting control system are used to control the LED light flow to ensure that the total output flux for indoor lighting is a fixed value when the sunlight is inadequate. The daylighting capacity was modeled and simulated with a commercial ray tracing software (LighttoolsTM). Results show that the system can achieve 63.8% optical efficiency at geometrical concentration ratio of 630. A required accuracy of sun tracking system achieved more than ±0.5o . Therefore, our results provide an important breakthrough for the commercialization of large scale optical fiber daylighting systems that are faced with challenges related to high costs.

LED MR16의 광효율 향상을 위한 비구면 광학계 연구 (A Study on Aspheric Optics Research for Improving the Luminous Efficiency of the LED MR16)

  • 유숙철;유경선;현동훈
    • 한국생산제조학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.480-487
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    • 2013
  • In this study, we researched the LED source MR16,which maintains the strong points of an ordinary MR16 while compensating for its weak points. The optical system composition of the LED MR16 includes four aspherical lens per sheet and a patterned reflector. The aspherical optical system and reflector were designed using optical software, and the performance was estimated using a lighting simulation program. Finally, a prototype was manufactured after analyzing the simulation data, and the reliability of the simulation results was estimated using a comparative analysis of the designed data and measured data.

인텔리전트 빌딩의 제어 시스템 및 네트워크의 통합 시뮬레이션에 관한 연구 (A Study on The Integrated Simulation of The Intelligent Building Control Systems and Network)

  • 신진석;임동진
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.106-108
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    • 1997
  • Many new office buildings are being built as intelligent buildings equipped with building automation(HA) systems, office automation(OA) systems, and telecommunication(TC) systems in order to provide pleasant building environment and the ease of maintenance and facility management. Building control systems which are employed in intelligent buildings require varieties of advanced control systems and network systems for efficient integrated management. Design and installation of these types of advanced building control systems take a lot of efforts and also they are costly. In order to design these systems, it is necessary for the designers to have the integrated simulator including proper network system simulation. In this paper, the integrated simulator that consist of HVAC system, lighting system, elevator system, parking system based on the network system is presented. For the development of integrated simulator, AHENA which is the general-purpose software tool for a simulation with reinforced GUI is used.

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Modeling and Simulation of Smart Home Energy Consumption

  • Naziha Labiadh;Imen Amdouni;Lilia El Amraoui
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제24권6호
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    • pp.77-82
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    • 2024
  • The Smart home energy consumption represents much of the total energy consumed in advanced countries. For this reason, the main objectif of this paper is to study the energy consumption profile by day for each home appliances: controllable appliances for example Washing machine, Tumble dryer and Air conditioning and uncontrollable appliances for example TV, PC, Lighting, Refrigerator and Electric heater. In this paper, we start with presentation of a smart home energy management systems. Next, we present the modeling and simulation of controllable appliances and uncontrollable appliances. Finally, concludes this paper with some prospects. The modeling and the simulation of a Smart home appliances is based on MATLAB/Simulink software.

EEG 신호 및 사물인터넷 기반 실내 환경 제어 시스템 (Indoor Environment Control System based EEG Signal and Internet of Things)

  • 정해성;이상민;권장우
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.45-52
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    • 2017
  • EEG 신호는 신체적으로 불편함을 가지고 있는 사용자에게서도 동일하게 발생되는 신호로써 차세대 인터페이스로 각광받고 있다. 본 논문에서는 사용자의 EEG 신호를 이용하여 감성적인 정보처리와 논리적인 정보처리를 보조하는 실내 환경을 제어하는 사물인터넷 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 EEG 측정 장치, EEG 시뮬레이션 소프트웨어, 실내 환경 제어 장치로 구성된다. 실험 데이터로는 편안한 상태에서 발생되는 감성적인 정보처리에 대한 EEG 신호 데이터와 집중 시에 발생되는 논리적인 정보처리에 대한 EEG 신호 데이터를 사용한다. 측정된 신호에서는 ICA 알고리즘이 적용하여 잡음이 제거되고 베타파만을 추출한다. 이후 SVM을 통한 학습 및 테스트 과정을 거치게 된다. 피험자는 EEG 시뮬레이션 소프트웨어를 통해 EEG 신호 정확도 향상 훈련을 거친 결과 평균 82.69%의 정확도를 보였다. EEG 측정 장치로부터 입력되는 EEG 신호는 Serial 통신을 통해 EEG 시뮬레이션 소프트웨어로 전송되며 감성적인 정보처리와 논리적인 정보처리를 분류하여 제어 명령이 생성된다. 이후 생성된 제어 명령은 Zigbee 통신을 통해 실내 환경 제어 장치로 전달되어 감성적인 정보처리일 경우 은은한 조명과 클래식 음악이 출력되고 논리적인 정보처리일 경우 밝은 조명과 함께 학습용 백색소음이 출력된다. 제안한 시스템은 BCI 기반 소프트웨어 및 디바이스 제어에 응용될 수 있어 몸이 불편한 사용자가 자신의 신체적인 한계를 극복하는 것을 가능하게 한다.

LED와 메탈헬라이드 집어등을 겸용한 연안 오징어채낚기 어선의 수중 방사조도 분포 시뮬레이션 (Simulation of undewater irradiance distribution in coastal squid jigging vessel using the LED and metal halide fishing lamp combination)

  • 배재현;안희춘;김미경;박해훈;정미숙
    • 수산해양기술연구
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    • 제50권4호
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    • pp.511-519
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    • 2014
  • This study is aimed to analyze the three-dimensional underwater irradiance using an optical simulation software and to clarify the propriety and operation method under considering luminous intensity distribution of the luring lamp and penetrability in the seawater, when we use the light diffuser type 300W high powered LED and the metal halide lamp (MHL) on a coastal squid jigging vessel in the 10-ton class, simultaneously. For their attenuation characteristics of each wavelength in relation to the sea, LED lamp was to be effective in the 1.9-fold at 50 m depth and 2.1-fold at 80 m for underwater irradiance more than MHL according to the power consumption. In addition, the underwater irradiance distribution using the LED and MHL combination was rather increased even when reducing total power usage up to 20% depending on the simulation with changing the configuration and lighting angle of the lamp. These results can be utilized as an evaluation method of the operation and performance of the LED lamp according to adjusting its arrangement and lighting angle.

21 W LED 엔진을 이용한 150 W급 가로등의 최적설계 (150 W LED Streetlight Optimal Design Using 21 W LED Engine)

  • 신왕수;이승민;김범수;박대희
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제29권1호
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    • pp.62-67
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    • 2016
  • In this paper, the IES file was measured by applying a secondary optical lens to a 21 W LED engine, and the lighting calculation software RELUX was used to perform simulations with the data file of this measurement. For two-lane (two way) concrete paved roads, six LED engine are applied to each streetlight and simulation results show that Uo (uniformity) 0.56, UI (longitudinal uniformity) 0.86 and TI (threshold iIncrement) 9% which satisfies the required standards. RELUX was also used to LED streetlights by designing them in three dimensions, that is ${\pm}25%$ of the arm length of 2.8 m standardized by the road lighting standards of the Korea Expressway Corporation. Comparative analysis was carried out on adjustments were made in increments of 0.1 m that Uo, UI, and TI values in the range of arm lengths from 2.1 m~3.5 m. For the arm length range of 2.1 m~2.4 m, Uo was high, whereas UI was low. Therefore, we present the optimal light distribution values designed for an arm length of 2.5 m.