• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.368-375
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• 2016

본 연구는 식물에 대한 LED 광색별 성장을 실험하여 효율적인 식물공장 광원에 대한 기준을 제시하기 위하여 수행되었다. 실험은 Red-LED와 Blue-LED, White-LED 광환경에서 식물의 성장과 이산화탄소 감소를 측정하여 확인하였다. 식물의 성장은 Red-LED에서 성장이 가장 높게 나타났다. White-LED는 Red-LED와 유사한 경향을 보였지만, 시간이 경과 할수록 Red-LED의 성장이 높은 경향을 보였다. Blue-LED는 가장 낮은 성장을 보였다. 그리고 혼합광과 단색광의 광합성정도를 확인한 결과 Red-LED와 Blue-LED를 조합한 광원에서 이산화탄소 감소가 높게 나타났으며 적색광이 많을수록 이산화탄소의 감소도 높게 나타났다. 이와 같은 실험 결과 토대로 혼합광과 백색광에서의 성장을 비교 측정한 결과, 적색 4개, 청색 2개의 비율의 광원에서 식물의 성장이 높게 나타났다. 따라서 식물공장에서 식물의 효율을 높이고 성장을 촉진하기 위해서는 백색의 단색광을 사용하는 것 보다 적색광을 사용하거나, 적색과 청색을 혼합하여 사용하여 파이토크롬 효과를 높이는 것이 바람직하다는 것이 확인되었다. 특히 백색광만 사용하는 경우 성장 초기에는 한해서 사용해야 하며 성장이 잎이 커짐에 따라 적생광이 강한 광을 사용하는 것이 효과적이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제9권4호
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• pp.223-229
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• 2000

식물묘의 생장 및 형태형성 제어용 인공광원으로서 조합광 LED 모듈을 제작하여 조합광 LED모듈의 광전기 특성을 분석하고, 광량자 센서와 분광광도계를 이용하여 LED 모듈로부터 조사된 광량자속에 대한 정량화를 시도하였다. 청색과 적생의 단색광 LED로부터 조사된 광량자속을 광량자센서로 측정한 값과 분광광도계로 측정하여 수치적으로 적분한 값을 qly한 결과 거의 일치하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 광량자센서로서 측정이 불가능한 원적색광 LED로부터의 광량자속 정량화에 분광광도계를 적용될 수 있음을 의미하는 것이다. 적생광에 원적색광을 조사하는 LED스틱의 혼합 비율을 달리한 조합광 LED 모듈의 광량지속은 원적색광을 조사하는 LED 스틱이 증가할수록 조합광 LED의 광량자속이 조금씩 증가하였다. 이러한 결과는 단위에너지당 조사된 광량지수는 파장에 비례해서 증가히기 때문인 것으로 해석된다. 이밖에 적색과 원적색광 LED 스틱의 조합 비율을 달리하였을 때 조합광 LED 모듈의 조도는 비시감도가 매우 낮은 원적색광이 차지하는 비율이 클수록 낮게 나타났다. 한편 적색광과 원적생광의 혼합 정도가 조합광 LED의 복사조도에 미치는 영향은 거의 없는 것으로 나타났다.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권1호
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• pp.57-62
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• 2016

본 실험은 일몰 후 밤 동안의 적색 LED(light emitting diode) 처리가 성목기 '후지'/M.26 사과나무의 광합성, 영양생장 및 과실품질에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 적색 LED 처리구의 주간 광합성속도, 기공전도도 및 증산속도는 무처리구와 차이가 없었다. 그러나 적색 LED 처리구의 야간 기공전도도와 증산속도는 무처리구보다 낮았고, 일몰 후 밤 동안의 적색 LED 처리는 야간 광합성을 유도하지 않았다. 잎의 특성에 있어서는, 적색 LED 처리는 잎의 면적과 C/N율을 증가시켰으나 잎의 SPAD값은 감소시켰다. 과대지의 길이는 적색 LED 처리구가 무처리구보다 짧았다. 과실의 특성에 있어서는 적색 LED 처리는 과실의 에틸렌 발생량, 호흡속도, 가용성 고형물 함량 및 착색 정도를 증진시켰는데, 특히 착색 정도는 적색 LED 처리시간이 길수록 증가되었다. 결론적으로, '후지'/M.26 사과나무의 일몰 후 야간 적색 LED 처리는 과실의 성숙을 촉진하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권1호
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• pp.60-66
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• 2022

본 연구는 파프리카 육묘 시 다양한 LED 광질(red:blue = 10:0, 8:2, 2:8, white)에 따른 생육변화에 대하여 구명하여 수경재배용 묘 생산을 위한 전용육묘장의 기반기술로 활용하고자 수행하였다. 초장과 줄기직경의 생육은 red 비율이 높을수록 유의하게 길거나 굵었고, 엽면적은 LED red:blue = 8:2에서 가장 넓었다. 건물 중량도 엽면적과 동일한 경향이었다. LED white에서는 모든 묘의 소질에서 다른 처리들보다 뚜렷하게 저조하였다. 상대생장률은 red 비율이 높을수록 높은 경향을 나타내었고 순동화율은 blue 비율이 높을수록 높은 경향을 나타내었다. 따라서 본 시험에서 LED를 활용한 파프리카 육묘 시 초장, 엽면적, 단위엽면적당 건물생산능력 등을 고려하였을 때 혼합광을 이용하는 것이 적합하고 특히, LED red:blue = 8:2가 가장 적합한 것으로 생각된다. 그리고 red와 blue 파장의 적절한 혼합 비율을 통해 파프리카 묘의 초장 및 절간장을 제어할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제41권2호
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• pp.393-405
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• 2024

이 연구는 아로마 목·어깨 마사지와 Red LED 조사가 목 부위 피부 미세혈류에 미치는 영향을 조사했다. 본 연구에서는 20~60세 범위의 여성 30명을 대상으로 무작위로 분배하여 세 개의 실험그룹으로 나누었다. A 그룹 (n=10)은 아로마 목·어깨 마사지 후 Red LED 조사를 받았고 B 그룹 (n=10)은 아로마 목·어깨 마사지 후 15분 동안 휴식을 취했다. C 그룹 (n=10)은 Red LED 조사만을 받았다. 실험 결과, A 그룹과 B 그룹은 시간 요인에 대한 결과에서 목 부위 피부 미세혈류 시점 간의 주 효과가 유의함을 나타냈다 (F = 29.883, p < 0.001, 𝜂² = 0.624). 그룹 요인에 대한 통계 분석 결과 그룹 간의 주효과가 유의하지 않은 것으로 나타났으며 (F = 0.202, p = 0.659, 𝜂² = 0.011), 또한 그룹과 시간의 상호 작용이 유의했다 (F = 8.452, p = 0.001, 𝜂² =0.320). C 그룹은 실험 후 목 부위 피부 미세혈류에 통계적으로 유의한 차이가 없었다 (p > 0.05, Cohen's d = 0.202). 결론적으로, Red LED 처리가 목 피부 미세혈류를 개선하는 데에는 제한적인 효과를 나타내며 A 그룹과 B 그룹의 결과와 대조되며, 특히 A 그룹에서의 아로마 목·어깨 마사지와 Red LED 조합 처리의 효과는 유의하지 않았음을 보다 명확하게 보여준다.

• Journal of Information Display
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• 제10권3호
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• pp.97-100
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• 2009

A backlight unit for a 42-inch LCD TV was manufactured with red, green, and blue LED lamps. The luminous and light extraction efficiencies of the LED lamps were increased by improving their light reflection structures and thermal properties. The blue, green, and red LED lamps showed different luminous efficiencies as a function of the input current. Compared to the conventional red LED lamp, however, the developed red LED lamp showed very high luminous efficiency in a low drive current. Taking these luminous efficiencies into account, the fabricated backlight unit showed high energy efficiency, low power consumption, and a wide color gamut.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2011년도 전기공동학술대회 논문집
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• pp.186-186
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• 2011

This paper presents the design guide of a LED red-light for naval vessels. Power consumption, luminous flux and optical characteristics of a conventional FL red-light were analyzed. Spectrum of the red-light is in ranges of 600~780 [nm]. Power consumption and luminous efficacy are 26.9 [W] and 1.1 [lm/W], respectively. From the experimental results, we proposed a 5 [W] LED red-light which save power consumption by 80 [%] and increase luminous flux over 500 [%].

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제38권4호
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• pp.279-286
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• 2013

Purpose: This study was conducted to analyze the utilization efficiencies of electric energy and photosynthetically active radiation of lettuce grown under red LED, blue LED and fluorescent lamps with different photoperiods. Methods: Red LED with peak wavelength of 660 nm and blue LED with peak wavelength of 450 nm were used to analyze the effect of three levels of photoperiod (12/12 h, 16/8 h, 20/4 h) of LED illumination on light utilization efficiency of lettuce grown hydroponically in a closed plant production system (CPPS). Cool-white fluorescent lamps (FL) were used as the control. Photosynthetic photon flux, air temperature and relative humidity in CPPS were maintained at 230 ${\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, $22/18^{\circ}C$ (light/darkness), and 70%, respectively. Electric conductivity and pH were controlled at 1.5-1.8 $dS{\cdot}m^{-1}$ and 5.5-6.0, respectively. The light utilization efficiency based on the chemical energy converted by photosynthesis, the accumulated electric energy consumed by artificial lighting sources, and the accumulated photosynthetically active radiation illuminated from artificial lighting sources were calculated. Results: As compared to the control, we found that the accumulated electric energy consumption decreased by 75.6% for red LED and by 70.7% for blue LED. The accumulated photosynthetically active radiation illuminated from red LED and blue LED decreased by 43.8% and 33.5%, respectively, compared with the control. The electric energy utilization efficiency (EEUE) of lettuce at growth stage 2 was 1.29-2.06% for red LED, 0.76-1.53% for blue LED, and 0.25-0.41% for FL. The photosynthetically active radiation utilization efficiency (PARUE) of lettuce was 6.25-9.95% for red LED, 3.75-7.49% for blue LED, and 2.77-4.62% for FL. EEUE and PARUE significantly increased with the increasing light period. Conclusions: From these results, illumination time of 16-20 h in a day was proposed to improve the light utilization efficiency of lettuce grown in a plant factory.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
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• pp.171-171
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• 2012

In this study, we fabricated the high-brightness AlGaInP-based red light emitting diodes (LED)s using by direct printing technique and inductive coupled plasma (ICP) reactive ion etching (RIE). In general, surface roughening was fabricated by wet etching process to improve the light extraction efficiency of AlGaInP-based red LED. However, a structure of the surface roughening, which was fabricated by wet etching, was tiled cone-shape after wet etching process due to crystal structure of AlGaInP materials, which was used as top-layer of red LED. This tilted cone-shape of surface roughening can improve the light extraction of LED, but it caused a loss of the light extraction efficiency of LED. So, in this study, we fabricated perfectly cone shaped pattern using direct printing and dry etching process to maximize the light extraction efficiency of LED. Both submicron pattern and micron pattern was formed on the surface of red LED to compare the enhancement effect of light extraction efficiency of LEDs according to the diameter of sapphire patterns.After patterning process using direct printing and ICP-RIE proceeded on the red LED, light output was enhanced up to 10 % than that of red LED with wet etched structure. This enhancement of light extraction of red LED was maintained after packaging process. And as a result of analyze of current-voltage characteristic, there is no electrical degradation of LED.

• 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.