(주목받은 논문)
1.
유비쿼터스기반의 LED가로등 원격감시시스템
전력망 없는 곳에서도 손쉽게 설치
국내 가로등의 유지보수에 있어 안정성과 편리성을 향상시키기위해 일반 가로등의 대안으로 태양광 가로등이 등장했지만, 나쁜 날씨가 지속되는 장마철에는 일조량이 부족해 제 역할을 못하는 게 단점이다. 이에 따라 태양광과 풍력을 합친 하이브리드 가로등이 개발돼 적용되고 있다.
이에 유양디앤유는 소형풍력발전기와 하이브리드 컨트롤러, 모니터링시스템 등으로 유비쿼터스 기반의 하이브리드 LED가로등 원격감시시스템에 대한 연구를 진행했다.
이번 연구에서 하이브리드 LED가로등과 보안등 배터리 충·방전 컨트롤러는 고속산업용 마이크로프로세서를 사용해 디지털 방식으로 설계했으며, 시간대별, 계절별 낮과 밤의 변화 등을 시스템 외부 스위치 조작 등을 통해 간단히 변경할 수 있도록 했다.
특히 사용자의 편의를 위해 UI(User Interface) 창을 구현한 것이 눈에 띈다.
이번 연구에서 제안하는 충·방전 컨트롤러와 원격감시시스템은 전력망이 없는 환경 등에서 손쉽게 설치해 사용할 수 있고, LED가로등이나 보안등의 통신용 전원장치로도 유용하게 활용될 수 있을 것으로 보인다.
2.
색온도 조합에 따른 LED조명 연색지수 향상
햇빛과 가장 유사한 빛 찾기
차세대 광원으로 주목받고 있는 친환경·저에너지의 LED는 초기 광효율이 상대적으로 낮아 디스플레이의 백라이트유닛, 자동차의 전조등과 같은 산업조명으로 발전해왔다.
최근에는 건축조명으로도 사용되고 있지만 건축조명으로서의 LED는 발광원리 특성상 기존광원에 비해 연색지수가 낮다는 단점을 가진다.
이를 극복하기위해 LED소자 재료 개선을 통한 연색지수 향상에 대한 연구가 활발하게 진행 중이며, LED소자 조합을 통한 고연색성 조명기구 개발이 이뤄지고 있다.
하지만 LED소자 조합에 따른 연색지구 향상을 정량적으로 분석한 연구가 미비해 최적의 소자 조합비율을 계산하기는 어려운 실정이다.
이에 색온도가 서로 다른 백색 LED소자 조합에 따른 연색지수 향상을 정량적으로 분석해 고연색성 LED조명기구개발의 기초자료로 활용키로 했다.
이번 연구에서는 네 가지 색온도 소자로 구성된 평면 LED 조명기구를 대상으로 두가지씩 색온도를 조합해 목표 색온도를 구현하는 조합광의 연색지수를 측정하고, 동일한 색온도의 단일소자 연색지수를 비례식을 통해 계산해 비교 분석했다.
색온도가 서로 다른 주 소자를 조합했을 경우, 동일한 색온도를 가진 단일 소자의 연색지수보다 향상됨을 알 수 있었다. 또 색온도 소자 조합의 경우, 색온도 차이가 가장 큰 2700K+6700K 조합의 연색지수 향상이 3.49~4.65로 가장 높게 낮다.
하지만 백색 LED소자 조합을 통해 향상된 연색지수는 90Ra을 넘지 못했다. 따라서 앞으로의 연구에서는 90Ra이상의 연색지수 향상을 위해 백색 LED소자와 RGB소자의 조합을 통한 연색지수 향상방안을 검토할 것이다.
3.
LED유도등의 고효율에너지기자재 성능에 관한 조사
기존 제품 대비 80% 에너지절감
유도등은 화재 시에 긴급대피를 안내하기위해 사용되는 것으로, 정상상태에서는 상용전원에 의해 켜지고, 상용전원이 정전되는 경우에는 비상전원으로 자동 전환돼 켜지게 된다.
최근에는 백색LED를 이용해 도광식 타입의 유도등으로 많이 개발하고 있는 추세다.
앞으로는 이같은 LED유도등이 기존 건물이나 신축건물의 에너지효율 개선을 위해 확대 적용될 것으로 전망된다.
LED유도등은 고효율에너지기자재 인증품목 중 하나이며, 피난구 유도등과 통로유도등으로 나눠질 수 있다.
현재 고효율인증을 취득한 총 45모델을 종별로 정리한 결과, 통로유도등(중형/단면)이 22%로 가장 많은 인증을 획득했으며, 피난구유도등(중형/단면)이 그 뒤를 이었다.
또 종별 소비전력을 정리한 결과, 대형이나 양면형과 같은 경우 기준치보다 소비전력이 낮게 측정돼 온실가스을 줄이거나 에너지를 절감하는 데 크게 기여할 것으로 보인다.
LED유도등은 형광등을 내장한 기존 제품에 비해 80% 이상의 소비전력을 줄여주며, 재해 시 대피효율을 극대화시킬 수 있다는 장점을 가지고 있다.