• Journal of Biosystems Engineering
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• 제35권6호
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• pp.413-419
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• 2010

Plant growth was greatly affected by the spectral distribution and light intensity of artificial lighting sources. In this study, the spectral characteristics of high power sodium (HPS) lamps and metal halide (MH) lamps produced by three different manufacturers were measured. Even though the spectral distribution of HPS lamps with lamp wattage of 250 W and 400 W was very similar, but the spectral light intensity by the manufacturers was different. Difference in the spectral light intensity of MH lamps by the manufacturers was increased with the increasing lamps wattage. Light intensity at the region of blue (B), green (G), red (R) and far-red (FR) light of HPS and MH lamps was also analyzed. HPS lamps showed the light intensity in order of R, FR, B and G light. The ratio of G, B, R and FR to photosynthetic photon flux (PPF) of HPS lamps with the lamp wattage of 250 W was 3.0-3.2%, 5.5-5.9%, 17.3-19.2% and 6.5-7.8%, respectively. For MH lamps, it showed the light intensity in order of R, FR, B, and G. The ratio of B, G, R, and FR to PPF of MH lamps with 250 W was 14.0-15.5%, 22.6-27.5%, 7.5-9.5% and 2.7-4.2%, respectively. HPS and MH lamps with 400 W had a relatively smaller ratio of R and FR to PPF than those with 250 W. HPS lamps showed that the ratio of light intensity of B and FR to R was 0.15-0.28 and 0.36-0.4, respectively. For MH lamps, the ratio of light intensity of B and FR to R was 1.26-2.72 and 0.27-0.56, respectively. From these results, it was concluded that the portion of blue light of MH lamps was higher than those of HPS lamps.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2001년도 학술대회논문집
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• pp.109-113
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• 2001

A high-efficiency electronic ballast for HID lamps is presented. The ballast consists of a PFC and a resonant inverter. To reduce losses of ballast,7C link voltage is determined by taking into account the peak voltage of lamp and a filter-inductor at Bridge diode is employed in order to remove harmonics from PFC. The flux density B$_{m}$ is kept 0.2[T] on all of inductors. A small inductor is connected in series with an electrolytic capacitor of PFC to be operated no high-frequency components. The acoustic resonance is eliminated using the spread spectrum technique. Electronic ballast for 250W metal-halide lamp is implemented and the experimental results show that 97% efficiency, no acoustic resonance and low conducted EMI level.l.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제16권9호
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• pp.870-873
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• 1995

A new ternary transition-metal selenide, Ta2Ni3Se8 has been synthesized from a eutectic halide flux. The structure of this phase has been characterized by single crystal X-ray diffraction techniques. The compound crystallizes in the orthorhombic system (D2h9-Pbam, a= 14.788(4) Å, b= 10.467(3) Å, c=3.4563(8) Å) with two formula units in the unit cell. This compound adopts the Nb2Pd3Se8 structure type. Hence, there are two chains of edge-sharing selenium trigonal prisms centered by tantalum atoms and these chains are interconnected through two kinds of nickel atoms. Nickel occupies both square planar and square pyramidal sites as does palladium in Nb2Pd3Se8. Electrical conductivity measurements indicate that this material is semiconducting.

• 한국재료학회지
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• 제22권5호
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• pp.243-248
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• 2012

ZrN nanoparticles were prepared by an exothermic reduction of $ZrCl_4$ with $NaN_3$ in the presence of NaCl flux in a nitrogen atmosphere. Using a solid-state combustion approach, we have demonstrated that the zirconium nitride nanoparticles synthesis process can be completed in only several minutes compared with a few hours for previous synthesis approaches. The chemistry of the combustion process is not complex and is based on a metathesis reaction between $ZrCl_4$ and $NaN_3$. Because of the low melting and boiling points of the raw materials it was possible to synthesize the ZrN phase at low combustion temperatures. It was shown that the combustion temperature and the size of the particles can be readily controlled by tuning the concentration of the NaCl flux. The results show that an increase in the NaCl concentration (from 2 to 13 M) results in a temperature decrease from 1280 to $750^{\circ}C$. ZrN nanoparticles have a high surface area (50-70 $m^2/g$), narrow pore size distribution, and nano-particle size between 10 and 30 nm. The activation energy, which can be extracted from the experimental combustion temperature data, is: E = 20 kcal/mol. The method reported here is self-sustaining, rapid, and can be scaled up for a large scale production of a transition metal nitride nanoparticle system (TiN, TaN, HfN, etc.) with suitable halide salts and alkali metal azide.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.9-17
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• 2002

본 연구에서는 250[W] MHD 램프용 전자식 안정기를 구성하고 안정기 효율 개선을 위한 설계법을 제안한다. 제안된 안정기는 PFC 및 half-bridge 공진 인버터로 구성되고 음향공명을 피하기 위해 구동주파수 25-35[kHz]에서 스펙트럼 확산법을 채택하였다. PFC 전단에 L-C 필터를 채택하여 고주파 전류가 입력 전원측으로 방출되는것을 억제하고 전해 커패시터에서 발생하는 고주파 충방전 전류를 인덕터를 사용하여 제한하였다. 공진부의 직류전압은 인버터 손실을 줄이기 위해 램프정격 전압의 침두치를 고려하여 결정하였다. 램프의 등가 저항과 공진회로의 특성곡선에서 인버터의 전달함수를 정의하고 램프의 전류를 제어하기 위한 제어기를 설계하였다. 실험으로 250[W] MHD 램프용 전자식 안정기를 제작하였고, 효율 96[%] 및 EMI 표준 EN50081-1을 만족하며 전도성 노이즈는 최대 57[dBuv]를 나타내었다.

• 원예과학기술지
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• 제34권1호
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• pp.55-66
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• 2016

This study was carried out to investigate the effect of artificial light sources with different light qualities on the growth and flowering characteristics of a herbaceous long-day plant, Petunia ${\times}$ hybrida Hort. Seedlings of petunia cultivar 'Madness Rose' were potted, acclimated for one week, and grown in a phytotron equipped with tube- and bulb-type fluorescent lamps (FL tube and bulb), tube-type white light-emitting diodes (LED tube), halogen lamps (HL), metal halide lamps (MH), and high pressure sodium lamps (HPS) for 10 weeks. The temperature, photoperiod, and photosynthetic photon flux density (PPFD) in the phytotron were $22{\pm}2^{\circ}C$, 16 h, and $25{\pm}2{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, respectively. Light sources combined with HL promoted stem elongation, and plant height and internode length decreased with increasing red to far-red (R:FR) ratio. FL tube + LED tube, HPS, and FL tube promoted branching, whereas plants grown under light sources combined with HL did not have any branches. Days to flowering (from longest to shortest) occurred as follows: FL tube + HL > FL tube + HL > MH > HPS = FL tube + FL bulb > FL tube + LED tube > LED tube > FL tube, indicating that reducing the R:FR ratio of the light sources promoted flowering. Only 20% of plants grown under an FL tube flowered, whereas under all other treatments, 100% of plants flowered. At 10 weeks after treatment, plants grown under HPS and MH had (cumulatively) 12 open flowers, and those grown under FL tube + FL bulb, LED tube, FL tube + LED tube, and HPS treatment had approximately seven flower buds. These results suggest that light sources with low R:FR ratios promote flowering and stem elongation in petunia, but they reduce its ornamental value due to overgrowth and poor branching.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권4호
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• pp.400-407
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• 2013

본 연구는 식물공장용으로 방전램프로서 메탈할라이드램프(MH), 고압나트륨램프(HPS), 제논램프(XE)를 사용하고, 냉백색형광등(FL)을 대조구로 사용한 가운데 상추(Lactuca sativa L. cv. Jeokchima)의 생육 및 파이토케미컬의 특성을 분석하고자 수행되었다. 식물공장 내부의 환경조건은 광주기 16/8h, 광합성유효광양자속(photosynthetic photon flux, PPF) $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 기온 $22/18^{\circ}C$, 습도 70%, $CO_2$ 농도 $400{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$로 조절하였다. 각 램프의 분광 특성을 이용하여 PPF에 대한 청색광 영역(400~500nm), 녹색광 영역(500~600nm), 적색광 영역(600~700nm)의 비율을 계산하였다. MH램프의 청색광 영역은 23.0%로서 다른 처리구에 비해서 가장 높게 나타났다. 한편 HPS램프의 청색광 영역은 4.7%로서 가장 낮게 나타났으나, 적색광 영역은 38.0%로서 다른 처리구에 비해서 높게 나타났다. 정식 후 11일째와 21일째에 측정된 상추의 엽장, 엽폭, 엽면적, 지상부 생체중 및 건물중은 방전램프의 광질에 따른 유의차가 나타날 정도로 다르게 나타났다. HPS 처리구의 엽면적은 $143,486mm^2$로서 대조구의 $98,474mm^2$에 비해서 45.7% 크게 나타났으며, MH와 XE 처리구는 대조구에 비해서 각각 16.3%, 9.5%로 크게 나타났다. 이러한 결과는 지상부 생체중에서도 유사하게 나타났다. 적색광 영역의 비율이 높은 HPS 처리구에서는 상추의 잎 관련 생장 특성에서 최대치가 나타났으나, 청색광 영역의 비율이 높은 MH와 XE 처리구에서는 낮게 나타났다. 방전등 처리구에 따라 상추 잎에 축적된 아스코르빈산 함량은 대조구에 비해서 작게 나타났으며, 처리구 사이에 유의차가 인정되지 않았다. 상추 잎의 안토시아닌 함량은 MH 처리구에서 0.70mg/100g으로 최대치가 나타났으며, XE와 HPS 처리구는 대조구의 0.58mg/100g에 비해서 각각 79.3%, 8.6%수준이었다. 결과적으로 방전램프의 종류에 따라 상추의 생장 특성, 아스코르빈산 및 안토시아닌 함량이 다르게 나타났다. 따라서 식물공장용 인공광원으로서 방전램프를 효율적으로 활용하면서, 상추의 생장 및 파이토케미컬 함량을 증진시키기 위해서는 분광 특성이 상이한 방전램프의 병용 또는 단색광 LED의 추가 설치 등과 같은 방전램프의 광질 개선이 요구된다.

• 한국환경농학회지
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• 제34권1호
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• pp.38-45
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• 2015

자연일장이 짧은 조건에서 온실과 같은 시설에서는 인위적으로 일장을 연장하여 작물 생육을 촉진하기 위해서 고압나트륨등, 백열등과 메탈할라이드등과 같은 다양한 인공광원을 이용하여 보광한다. 기존의 인공광원은 전력소모량이 높기 때문에 발광다이오드와 같이, 램프 수명이 길고 전력소모량이 적은 광원을 이용한 보광재배가 시도되고 있다. 녹즙용 엽채류의 하나인 케일을 재배하는 온실내에 삼파장등, 나트륨등 및 적색의 발광다이오드를 인공광원으로 하여 1일 3~6시간 보광하여 재배한 결과, 케일 잎의 생체중 및 건물중은 보광강도 $1.2{\mu}mol/m^2/s$ 적색 LEDs 보광구, $12{\mu}mol/m^2/s$ 삼파장등 보광구와 나트륨 보광구에서 보광하지 않은 자연광구에 비해 유의하게 증가하였다. 적색 LEDs 보광구에서는 보광강도가 증가할수록 케일 잎내 당합성량이 유의하게 증가하였으며, 평당 수확량 또한 최대값을 나타내었다. 본 실험을 통하여 온실조건에서 일출 및 일몰시 삼파장등, 나트륨등 및 적색 LEDs 인공광을 이용한 보광광원 및 광질을 제어하는 보광재배로, 케일 잎의 생체중, 건물중, 엽내 당합성 및 수확량을 증가시킬 수 있었다. 특히, 보광강도 $1.2{\mu}mol/m^2/s$의 적색 LEDs는 삼파장등이나 나트륨등에 비해 전기에너지 소모량을 절감하면서 케일 잎의 생장 및 수확량을 유의하게 증가시킨 것으로 보아 보광광원으로서의 이용성이 기대된다.