UV-C LED를 이용한 유수살균장치의 자외선 조사량 및 균일도 개선을 위한 광학계 설계 연구 A Study on the design of the optical system to improve the UV irradiation dose and uniformity of the water flowing sterilizer using UV-C LED원문보기
본 논문은 자외선 유수살균장치에 쓰이는 UVCLED 램프의 자외선 조사량 및 균일도를 높일 수 있는 설계 방법 연구를 진행하였다. UV LED를 사용하는 살균장치의 경우 LED의 출력이 낮아 UV Lamp에 비해 목표 자외선 조사량에 도달하는데 장시간이 필요해 흐르는 물을 살균하기 어렵다는 단점이 있다. 또 한, 광학계 설계시 사용되는 재질인 Cytop은 UVC LED의 파장인 275nm에서 높 은 투과율을 가지는 전불소계 투광성 ...
본 논문은 자외선 유수살균장치에 쓰이는 UVCLED 램프의 자외선 조사량 및 균일도를 높일 수 있는 설계 방법 연구를 진행하였다. UV LED를 사용하는 살균장치의 경우 LED의 출력이 낮아 UV Lamp에 비해 목표 자외선 조사량에 도달하는데 장시간이 필요해 흐르는 물을 살균하기 어렵다는 단점이 있다. 또 한, 광학계 설계시 사용되는 재질인 Cytop은 UVC LED의 파장인 275nm에서 높 은 투과율을 가지는 전불소계 투광성 고분자 재질로, 가공이 용이해 따라서 이 러한 문제들을 해결하기 위해 광학계의 최적을 최소화하면서 UVC LED에 맞는 광학계 모듈 설계 및 배열을 통해 목표 자외선 조사량을 단시간에 만족하고, 높은 조도 균일도를 가지는 자외선 유수살균장치의 광학계 설계를 진행하였다. 또한, 설계된 광학 모듈을 실제 유수 살균 환경에 적용하여 Simulation을 진행 하고, 이에 따른 자외선 조사량과 균일도를 분석하여 설계를 검증하였다.
본 논문은 자외선 유수살균장치에 쓰이는 UVC LED 램프의 자외선 조사량 및 균일도를 높일 수 있는 설계 방법 연구를 진행하였다. UV LED를 사용하는 살균장치의 경우 LED의 출력이 낮아 UV Lamp에 비해 목표 자외선 조사량에 도달하는데 장시간이 필요해 흐르는 물을 살균하기 어렵다는 단점이 있다. 또 한, 광학계 설계시 사용되는 재질인 Cytop은 UVC LED의 파장인 275nm에서 높 은 투과율을 가지는 전불소계 투광성 고분자 재질로, 가공이 용이해 따라서 이 러한 문제들을 해결하기 위해 광학계의 최적을 최소화하면서 UVC LED에 맞는 광학계 모듈 설계 및 배열을 통해 목표 자외선 조사량을 단시간에 만족하고, 높은 조도 균일도를 가지는 자외선 유수살균장치의 광학계 설계를 진행하였다. 또한, 설계된 광학 모듈을 실제 유수 살균 환경에 적용하여 Simulation을 진행 하고, 이에 따른 자외선 조사량과 균일도를 분석하여 설계를 검증하였다.
This paper carried out the study of optical system design which can increase the irradiation volume and uniformity of UV LED lamp used in oil-water sterilization device. Sterilizing devices that use LEDs have lower output than UV lamps, making it difficult to sterilize running water as t...
This paper carried out the study of optical system design which can increase the irradiation volume and uniformity of UV LED lamp used in oil-water sterilization device. Sterilizing devices that use LEDs have lower output than UV lamps, making it difficult to sterilize running water as they require a long time to reach the target amount of irradiation. In addition, Cytop, a material used in optical design, has a high transmittance at 275 nm, but the high price range requires minimum volume in optical design. To solve these problems, the volume of the optical system was minimized. In addition, optical system design of sterilizing device was carried out to satisfy target irradiation quantity and have high illumination intensity uniformity. Finally, the design was verified by applying the optical system designed to the actual sterilization environment to carry out the simulation and analyzing the amount of irradiation and uniformity accordingly.
This paper carried out the study of optical system design which can increase the irradiation volume and uniformity of UV LED lamp used in oil-water sterilization device. Sterilizing devices that use LEDs have lower output than UV lamps, making it difficult to sterilize running water as they require a long time to reach the target amount of irradiation. In addition, Cytop, a material used in optical design, has a high transmittance at 275 nm, but the high price range requires minimum volume in optical design. To solve these problems, the volume of the optical system was minimized. In addition, optical system design of sterilizing device was carried out to satisfy target irradiation quantity and have high illumination intensity uniformity. Finally, the design was verified by applying the optical system designed to the actual sterilization environment to carry out the simulation and analyzing the amount of irradiation and uniformity accordingly.
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