• 제목/요약/키워드: Red LED

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다층 재배선반을 갖는 하이브리드 식물공장의 열유동 특성 (Thermal Flow Characteristics of a Hybrid Plant Factory with Multi-layer Cultivation Shelves)

  • 윤지환;유봉조;김영식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.7990-8000
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    • 2015
  • 식물공장은 환경적 조건을 조절하여 계절이나 장소에 관계없이 농산물을 일정하게 생산하는 식물재배 시스템이다. 식물공장에 있어서 내부의 열 유동은 식물공장의 중요한 변수이다. 본 논문에서는 다층 재배선반을 갖는 하이브리드 식물공장 내의 열유동 특성을 수치 시뮬레이션을 통해 연구하였다. 열 유동 특성의 수치해를 얻기 위해 유한체적법(Finite Volume Method)을 이용하였다. 수치해석 모델에 있어서는 저 레이놀드수(low Reynolds number) ${\kappa}-{\epsilon}$ 난류모델을 이용하였으며, 해석방법으로는 비압축성 점성유동 영역과 압력경계 조건을 사용하였다. 수치해석에 있어, 3종류의 유입 공기속도와 재배선반의 위치변화에 따른 식물공장 내의 열유동 특성을 상용 프로그램인 Solid Works Flow simulation을 사용하였다. 수치해석을 통한 결론은 다음과 같다. 첫째, 송풍기를 통한 식물공장 내의 유입 공기속도를 1.6 m/s로 하였을 때, Case 3의 재배선반 배치가 비교적 균일한 온도 분포를 나타내었고, LED광만을 사용한 Case 1의 배치는 시험베드(test bed) TB2와 TB3 영역의 낮은 온도분포로 인하여 서큘레이터 등을 통한 추가적인 온도 제어가 필요할 것으로 판단되었다. 둘째, 식물재배 LED 인공광(DYLED47)의 청색광과 적색광의 비율을 1:1로 100% 구동 시, 재배선반의 평균 온도가 약 $3^{\circ}C$ 증가하였다. 본 논문은 한국산학기술학회 논문지 심사용 투고요령입니다.

고연색 백색 광원용 BaSi2O2N2:Eu 형광체의 광학·구조 특성 분석 (Optical and Structural Analysis of BaSi2O2N2:Eu Green Phosphor for High-Color-Rendering Lighting)

  • 이성훈;강태욱;강현우;정용석;김종수;허훈
    • 한국재료학회지
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    • 제29권7호
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    • pp.437-442
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    • 2019
  • Green $BaSi_2O_2N_2:0.02Eu^{2+}$ phosphor is synthesized through a two-step solid state reaction method. The first firing is for crystallization, and the second firing is for reduction of $Eu^{3+}$ into $Eu^{2+}$ and growth of crystal grains. By thermal analysis, the three-time endothermic reaction is confirmed: pyrolysis reaction of $BaCO_3$ at $900^{\circ}C$ and phase transitions at $1,300^{\circ}C$ and $1,400^{\circ}C$. By structural analysis, it is confirmed that single phase [$BaSi_2O_2N_2$] is obtained with Cmcm space group of orthorhombic structure. After the first firing the morphology is rod-like type and, after the second firing, the morphology becomes round. Our phosphor shows a green emission with a peak position of 495 nm and a peak width of 32 nm due to the $4f^65d^1{\rightarrow}4f^7$ transition of $Eu^{2+}$ ion. An LED package (chip size $5.6{\times}3.0mm$) is fabricated with a mixture of our green $BaSi_2O_2N_2$, and yellow $Y_3Al_5O_{12}$ and red $Sr_2Si_5N_8$ phosphors. The color rendering index (90) is higher than that of the mixture without our green phosphor (82), which indicates that this is an excellent green candidate for white LEDs with a deluxe color rendering index.

분무열분해법으로 CeO2:Er/Yb 형광체 제조 및 발광특성 최적화 (Preparation and Luminescence Optimization of CeO2:Er/Yb Phosphor Prepared by Spray Pyrolysis)

  • 정경열;박재훈;송신애
    • 공업화학
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    • 제26권3호
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    • pp.319-325
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    • 2015
  • 분무열분해법을 이용하여 서브 미크론 크기의 $CeO_2:Er^{3+}/Yb^{3+}$ 상향 변환 형광체 입자를 합성하고 $Er^{3+}$$Yb^{3+}$ 농도 변화에 따른 발광특성을 조사하였다. 합성한 $CeO_2:Er^{3+}/Yb^{3+}$$Er^{3+}$ 활성이온의 $^4S_{3/2}/^2H_{11/2}{\rightarrow}^4I_{15/2}$$^4F_{9/2}{\rightarrow}^4I_{15/2}$ 전이에 기인한 강한 녹색 및 적색 발광을 보였다. 가장 높은 발광을 보이는 활성제 농도는 Er = 1.0% 그리고 Yb = 2.0%이며, 농도소광 현상은 쌍극자-쌍극자 상호작용을 통해 일어남이 확인되었다. 레이저 다이오드 여기 광 세기에 대한 발광강도 의존성을 활성이온 농도에 따라 조사하였고, 발광 중간 에너지 레벨의 주 소멸과정을 고려하여 발광 메커니즘을 조사하였다. $Yb^{3+}$에서 $Er^{3+}$으로 에너지 전달은 바닥 상태 흡수(ground state absorption, GSA)에 기여하고, $Yb^{3+}$ 도핑은 $^4I_{11/2}{\rightarrow}^4I_{13/2}$ 전이를 가속화시켜 적색/녹색 발광세기 비를 상승시킨다. 최종적으로 분무열분해법으로 제조된 $CeO_2:Er^{3+}/Yb^{3+}$ 형광체의 발광은 선형 감쇠가 중간 에너지 레벨의 고갈을 지배하는 2 광자 프로세스에 의해 일어남을 확인하였다.

Study on functional improvement of peanut sprouts by LEDs

  • Shin, So-Hee;Choi, So-Ra;Song, Eun-Ju;Song, Young-Eun;Choi, Min-Kyung;Han, Hyun-Ah;Lee, Ki-Kwon;Lee, In-Sok;Chung, Nam-Jin
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.277-277
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    • 2017
  • The research was carried out to investigate a total polyphenol content, antioxidant activity, amino acid and resveratrol content of peanut sprouts (cotyledon, epicotyl, leaf, hypocotyl, root), in different light (white, blue, red, F-red, UV-A, UV-B, UV-C) conditions for 24 hours. Peanut seeds were sown on a $27.5{\times}15.9{\times}13cm$ tray and grown at the $25^{\circ}C$ under the dark condition for 14 days. Total polyphenolic contents of epicotyl and leaf were about 288mg GAE/100g in blue light. The DPPH radical scavenging of cotyledon and hypocotyl were 1.3~1.5 times (63%) and 2 times (40%) compared to control (43%, 19%), respectively. As to ABTS activity, its activity was increased by all LEDs treatment, Especially, the highest ABTS activity of the hypocotyl and leaf was shown as 99.1% in blue light. The essential amino acid content of hypocotyl and leaf was increased 1.9 times in the UV-B, 1.6 times in red, and 1.5 times in F-red, respectively. The non-essential amino acid content was increased by all LEDs treatment in hypocotyl and leaf. The content of resveratrol was increased by 1.3 times in UV-B compared to that of other tissues. Assessing inclusively, this study showed that there was a significantly positive effect between increase of physiological substance activity and LED light treatment, resulting in stably producing peanut sprouts. Therefore, a material treated with LEDs is thought to be useful as a functional food resources.

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냉 음극 형광 램프용 Y2O3:Eu3+ 적색 형광체에 대한 이종 Flux 혼합첨가의 영향 (Effect of Different Fluxes in Preparation of Y2O3:Eu3+ Red Phosphor Used for Cold Cathode Fluorescence Lamp)

  • 구자인;김상문;신학기;박홍채;윤석영
    • 한국재료학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.163-168
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    • 2009
  • $Eu^{3+}$-doped $Y_2O_3$ red phosphor was synthesized in a flux method using the chemicals $Y_2O_3,\;Eu_2O_3,\;H_3BO_3$ and $BaCl_2{\cdot}2H_2O$. The effect of a flux addition on the preparation of $Y_2O_3:Eu_{3+}$ red phosphor used as a cold cathode fluorescence lamp was investigated. $H_3BO_3$ and $BaCl_2{\cdot}2H_2O$ fluxes were used due to their different melting points. The crystallinity, thermal properties, morphology, and emission characteristics were measured using XRD, TG-DTA, SEM, and a photo-excited spectrometer. Under UV excitation of 254 nm, $Eu_2O_3$ 3.7 mol% doped $Y_2O_3$ exhibited a strong narrow-band red emission, peaking at 612 nm. From this result, the phosphor synthesized by firing $Y_2O_3$ with 3.7 mol% of $Eu_2O_3$, 0.25 mol% of $H_3BO_3$ and 0.5 mol% of $BaCl_2{\cdot}2H_2O$ fluxes at $1400^{\circ}C$ for 2 hours had a larger particle size of $4{\mu}m$ on average compared to the phosphor of the $H_3BO_3$ flux alone. In addition, a phosphor synthesized by the two fluxes together had a rounder corner shape, which led to the maximum emission intensity.

좌반구 뇌졸중후 우울증 환자에서 우반구 뇌경색이 수반된 급속 순환형 이차성 양극성장애 1례 (A Case of Rapid Cycling Secondary Bipolar Disorder Following Rt. Hemisphere Cerebral Infarction in a Patient with Preceeded Left Hemisphere Poststroke Depression)

  • 장호균;이호택;백주희;이상연
    • 정신신체의학
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    • 제6권1호
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    • pp.79-84
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    • 1998
  • 저자들은 뇌졸중후 우울증보다 매우 드물게 발생하는 뇌졸중후 양극성장애 증례를 경험하여 보고하였다. 좌반구 기저핵 뇌경색이후 뇌졸중후 우울증을 앓아오던 환자에서 조증 에피소드가 발병하여 원인을 규명하는 과정에서 자기공명영상을 시행한 결과, 이차성 양극 성장애와 연관되는 것으로 보고되어온 우반구 기저핵의 새로운 뇌경색이 밝혀졌다. 한 환자에서 좌반구 뇌졸중이후 우울증, 우반구 뇌졸중이후 양극성장애의 발생이 시간적 연관성을 보였으며, 한편 뇌졸중후 우울증과 이차성 양극성장애 각각이 병변 위치와 특이한 연관성을 보여주고 있다. 문헌 고찰에 의하면, 이차성 조증이 주로 피질의 병변과 연관성을 보이는 반면, 양극성 장애는 피질하 병변에서 호발하는 것으로 보고되어왔으며, 이차성 조종의 위험인자로는 정신장애의 가족력과 경한 피질하 위축이 제시되었다. 이 증례에서도 우반구 피질하 병변과 경한 피질하 위축이 관찰되었다. 뇌졸중 병변위치와 기분장애의 상관성 및 위험인자에 대한 연구는, 일차성 기분장애의 신경생물학적 연구에 기여할 수 있을 것이며, 임상에서도 뇌졸중 환자의 정신증상 치료에서 조중 유발의 위험성을 인식하는데 도움이 될수 있을 것이다.

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적색 양자점 필름을 이용한 백색 발광 다이오드의 연색성 개선에 대한 광학 시뮬레이션 연구 (Optical Simulation Study of the Improvement of Color-rendering Characteristics of White Light-emitting Diodes by Using Red Quantum-dot Films)

  • 이기정;홍승찬;이정균;고재현
    • 한국광학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.163-171
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    • 2021
  • 조명에 사용되는 일반적인 백색 발광 다이오드는 청색 발광 다이오드 위에 황색 형광체를 입힌 구조가 보편적이나 발광 스펙트럼상 짙은 적색 성분이 부족해서 조명의 연색성이 떨어지는 문제가 있다. 본 연구에서는 백색 발광 다이오드의 연색 특성을 개선하기 위해 적색 양자점 조명을 백색 조명의 확산판에 적용한 후 광학 시뮬레이션을 이용해 광구조를 최적화하고자 하였다. 양자점의 평균 자유 행정 및 확산판 내 TiO2 입자의 농도를 조절해 연색지수, 휘도 등 광특성을 조사했다. 대부분의 조건에서 연색지수는 90을 넘었고 이는 적색 양자점 필름의 적용이 일반적인 백색 발광 다이오드의 연색 특성을 개선하는 데 효과적인 방법임을 보여준다. 색좌표의 각도 의존성은 확산판과 조명 하단의 반사판 사이에 형성되는 광학적 공동 구조를 활용함으로써 제거할 수 있었는데 이는 공동 내 위치한 양자점 필름을 통한 빛의 다중 투과가 시야각에 따른 광경로의 차이를 줄였기 때문으로 해석된다.

LED용 SrAl2O4:Mn4+ 형광체 합성 및 발광특성 연구 (Synthesis and photoluminescence characteristics of SrAl2O4:Mn4+ phosphor for LED applications)

  • 최병수;이준호;황승구;김진곤;이병우;조현
    • 한국결정성장학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.1-16
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    • 2023
  • LED용 비희토류 기반 strontium-aluminate 계 적색 발광 형광체를 고상반응법으로 합성하였고, 합성온도 및 Mn4+ 활성제 첨가량이 형광체의 발광특성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 합성된 SrAl2O4:Mn4+ 형광체는 330 및 460 nm 근처 파장에서 피크가 나타나는 근자외선 및 청색 영역의 광대역 흡광 특성과 644, 658, 및 673 nm 근처의 세 개의 피크로 이루어진 삼중밴드 형태의 deep red 발광 특성을 나타내었다. 합성온도 1600℃, 0.5 mol% Mn4+ 이온 첨가량에서 합성된 SrAl2O4:Mn4+ 형광체가 가장 우수한 발광 특성을 나타내었고, 0.7 mol% 이상의 첨가량에서는 농도소광이 관찰되었다. FE-SEM 및 DLS 입도크기분포 분석 결과 합성된 SrAl2O4:Mn4+ 형광체 2~6.4 ㎛의 입도 분포 및 불규칙한 구형을 나타내며 약 4 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 것으로 조사되었다.

Effects of Light Color on Energy Expenditure and Behavior in Broiler Chickens

  • Kim, Nara;Lee, Sang-Rak;Lee, Sang-Jin
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제27권7호
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    • pp.1044-1049
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    • 2014
  • This study was conducted in order to investigate whether the presence of light or different colors of light would influence the energy expenditure and behavior of broiler chickens. Eight 8-week-old broiler chickens were adapted to a respiration chamber (Length, 28.5 cm; Height, 38.5 cm; Width, 44.0 cm) for one week prior to the initiation of the experiment. In experiment 1, energy expenditure and behavior of the chickens were analyzed in the presence or absence of light for four days. Chickens were exposed to 6 cycles of 2 h light/2 h dark period per day. In experiment 2, the broiler chickens that had been used in experiment 1 were used to evaluate the effect of 4 different wavelength light-emitting diodes (LEDs) on the energy expenditure and behavior of broiler chickens. The LEDs used in this study had the following wavelength bands; white (control), red (618 to 635 nm), green (515 to 530 nm) and blue (450 to 470 nm). The chickens were randomly exposed to a 2-h LED light in a random and sequential order per day for 3 days. Oxygen consumption and carbon dioxide production of the chickens were recorded using an open-circuit calorimeter system, and energy expenditure was calculated based on the collected data. The behavior of the chickens was analyzed based on following categories i.e., resting, standing, and pecking, and closed-circuit television was used to record these behavioral postures. The analysis of data from experiment 1 showed that the energy expenditure was higher (p<0.001) in chickens under light condition compared with those under dark condition. The chickens spent more time with pecking during a light period, but they frequently exhibited resting during a dark period. Experiment 2 showed that there was no significant difference in terms of energy expenditure and behavior based on the color of light (white, red, green, and blue) to which the chickens were exposed. In conclusion, the energy expenditure and behavior of broiler chickens were found to be strongly affected by the presence of light. On the other hand, there was no discernible difference in their energy expenditure and behavior of broiler chickens exposed to the different LED lights.

몇 가지 LED가 유채의 종자발아, 초기 생장 및 생리활성에 미치는 영향 (Effects of Various LEDs on the Seed Germination, Growth and Physiological Activities of Rape (Brassica napus) Sprout Vegetable)

  • 조자용;손동모;김종만;서범석;양승렬;김병운;허북구
    • 한국자원식물학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.304-309
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    • 2008
  • 유채의 새싹 발아와 생리활성에 효과적인 영향을 미치는 LED 광질 종류를 구명하기 위해 청색, 녹색, 적색, 백색, 황색, 적색+청색광을 발광 14시간, 암조건 10시간, 주간 $25^{\circ}C$, 야간 $18^{\circ}C$로 조절하여 종자 발아와 새싹을 생장을 시켰다. 생리활성 조사는 새싹을 메탄올로 추출한 것을 이용하여 실시하였다. 종자 발아율과 발아속도는 광질에 관계없이 3일 만에 100% 발아 되었다. 파종 후 6일째의 신선중은 녹색광과 백색광에서 각각 0.339g/10plants 및 0.339g/10plants로 높았다. 새싹의 총플라보노이드 함량은 적색광과 백색광 처리구에서 각각 72.5 및 70.9mg${\cdot}L^{-1}$로 많았다. 전자공여능은 추출물 2,000mg${\cdot}L^{-1}$일때 청색광과 백색광 처리구에서 각각 90.0 및 90.3%로 높았다. 아질산염 소거능은 적색광 처리구에서 57.4mg${\cdot}L^{-1}$로 가장 낮게 나타났다. Tyrosinase 저해 활성은 녹색광 처리구에서 22.5mg${\cdot}L^{-1}$로 가장 많이 나타났다.