현재 도로상에 설치되어 있는 표지는 다양한 정보 전달을 위해 여러 표지가 병설되어 있고, 이러한 상황은 운전자에게 큰 혼란을 주고 있다. 또한, 현재의 도로표지에 관한 신기술은 조명 및 LED 적용을 통해 야간 상황에서의 시인성은 개선하였지만, 여전히 표지 병설은 운전자에게 큰 혼란을 주고 있다. 이러한 문제를 해결하고자 LED나 프리즘식의 가변형 도로표지가 현재 적용되어 오고 있으나, 디스플레이 자체의 한계로 인하여 제한된 표출 정보를 제공해오고 있다. 본 연구에서는 현재의 기술을 파악하고자 기존 가변형 도로표지의 특허 및 기술 동향을 알아보았고, 가변형 도로표지에 정보 제공을 높이고자 차세대 디스플레이를 제시하였다. 또한, 문헌고찰을 통해 기존 가변형도로표지인 LED와 차세대 디스플레이인 OLED의 기술 및 경제적 비교를 수행하였다. 게다가, 차세대 디스플레이로 제시한 OLED와 도로표지의 휘도대비 실험을 수행하여, 도로 표지 대체 가능성을 알아보고자 하였다.
현재 도로상에 설치되어 있는 표지는 다양한 정보 전달을 위해 여러 표지가 병설되어 있고, 이러한 상황은 운전자에게 큰 혼란을 주고 있다. 또한, 현재의 도로표지에 관한 신기술은 조명 및 LED 적용을 통해 야간 상황에서의 시인성은 개선하였지만, 여전히 표지 병설은 운전자에게 큰 혼란을 주고 있다. 이러한 문제를 해결하고자 LED나 프리즘식의 가변형 도로표지가 현재 적용되어 오고 있으나, 디스플레이 자체의 한계로 인하여 제한된 표출 정보를 제공해오고 있다. 본 연구에서는 현재의 기술을 파악하고자 기존 가변형 도로표지의 특허 및 기술 동향을 알아보았고, 가변형 도로표지에 정보 제공을 높이고자 차세대 디스플레이를 제시하였다. 또한, 문헌고찰을 통해 기존 가변형도로표지인 LED와 차세대 디스플레이인 OLED의 기술 및 경제적 비교를 수행하였다. 게다가, 차세대 디스플레이로 제시한 OLED와 도로표지의 휘도대비 실험을 수행하여, 도로 표지 대체 가능성을 알아보고자 하였다.
With Various signs are installed at roadside to display the message which rather confuse the drivers. The technologies using advanced lighting system and LED have improved the visibility at nighttime but the problems with plural signs have yet to be resolved. In order to solve this problem, LED and ...
With Various signs are installed at roadside to display the message which rather confuse the drivers. The technologies using advanced lighting system and LED have improved the visibility at nighttime but the problems with plural signs have yet to be resolved. In order to solve this problem, LED and the prismatic variable message sign have been applied. But, they have been provided limited information by the display limit. This research conducted to study patent and technical trend of the existing variable message signs to understand the present technology. And, we suggested next generation display to improve providing information. Therefore, we conducted to compare the LED and the OLED by technical and economical literature review. Also, this research conducted test of luminance contrast about the LED and the OLED display in order to understand the possibility of replacing road signs.
With Various signs are installed at roadside to display the message which rather confuse the drivers. The technologies using advanced lighting system and LED have improved the visibility at nighttime but the problems with plural signs have yet to be resolved. In order to solve this problem, LED and the prismatic variable message sign have been applied. But, they have been provided limited information by the display limit. This research conducted to study patent and technical trend of the existing variable message signs to understand the present technology. And, we suggested next generation display to improve providing information. Therefore, we conducted to compare the LED and the OLED by technical and economical literature review. Also, this research conducted test of luminance contrast about the LED and the OLED display in order to understand the possibility of replacing road signs.
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문제 정의
실험은 빛이 없는 암실에서 진행하였으며, 광원을 OLED 디스플레이와 도로표지 모형에 투사하여 야간 상황의 자동차 헤드램프 불빛을 모사하였다. OLED 디스플레이와 도로 표지 모형의 휘도 대비 결과를 통계적으로 차이를 알아보고자 각각 5회 측정하였다.
본 연구는 기존에 사용되는 가변형 도로표지의 정보제공을 높이기 위하여 새로운 디스플레이를 제시하고, 비교하는 연구를 수행하였다. 또한, 본 연구에서 제시한 차세대 디스플레이와 기존 도로표지간의 휘도 대비실험을 수행하여, 도로 표지 대체 가능성을 알아보고자 하였다.
본 연구에서는 현재의 가변형 도로표지의 기술 및 특허 동향을 알아보고, 최신 차세대 디스플레이를 제시하여 경제적, 기술적인 관점에서 비교하고자 한다. 또한, 제시한 차세대 디스플레이와 일반 도로표지와의 휘도 대비 실험을 수행하여, 도로 표지의 대체 가능성을 알아보고자 한다.
OLED 디스플레이는 일반 LCD에 비해 백라이트가 필요 없는 자체 발광기능을 가져 얇고, 순수한 색을 표현 할 수 있다. 본 실험은 OLED 디스플레이와 일반 도로표지 모형에 야간 환경을 모사하여 휘도대비를 통한 시인성을 판단하고자 하였다. 실험에 사용한 OLED 디스플레이는 현재 시중에 판매되는 OLED TV를 이용하였고, 컴퓨터의 도로표지 이미지를 전송하여 화면에 표출하였다.
본 연구는 OLED디스플레이의 도로 표지 적용성을 알아보고자 시중의 OLED 디스플레이와 도로 표지와 휘도 대비 실험을 수행하였다. 실험 결과, OLED는 일반 도로표지에 비해 약 5%의 휘도 대비가 높은 결과를 보였고, 통계적으로 차이가 유효하다는 결론을 얻었다.
본 연구는 가변형 도로 표지에 활용하고자 하는 차세대 디스플레이로 OLED 디스플레이를 제시하여, 기존 LED와의 경제적, 기술적 비교를 수행하였다. 경제적인 비교 결과 설치비, 전력 소모, 교체 주기에 있어, LED가 효과적인 결과를 보였지만, 관련 기술 개발과 제조 단가 감소로 향후에는 완화될 것으로 판단된다.
본 연구는 기존에 사용되는 가변형 도로표지의 정보제공을 높이기 위하여 새로운 디스플레이를 제시하고, 비교하는 연구를 수행하였다. 또한, 본 연구에서 제시한 차세대 디스플레이와 기존 도로표지간의 휘도 대비실험을 수행하여, 도로 표지 대체 가능성을 알아보고자 하였다.
본 연구는 우선적으로 기존 가변형 도로 표지의 방식인 LED와 프리즘식 표지의 기술 동향을 파악하였다. 그 결과 국내에서는 LED 방식이 주로 사용되었고, 유럽에서는 프리즘식 표지가 주로 사용되어 오는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 대표적인 기존 가변형 도로표지인 LED와 OLED의 경제적 비교를 수행하였다. 경제적 비교는 설치비, 유지비와 연결되는 전력소모량, 교체주기를 선정하여 비교하였다.
본 연구에서는 차세대 가변형 도로 표지를 위한 디스플레이로 가볍고, 고해상도를 갖춘 디스플레이를 검토하였고, 투명 디스플레이와 플렉시블 디스플레이를 대상으로 하여 기술 및 특허 동향을 알아보았다.
본 연구에서는 현재의 가변형 도로표지의 기술 및 특허 동향을 알아보고, 최신 차세대 디스플레이를 제시하여 경제적, 기술적인 관점에서 비교하고자 한다. 또한, 제시한 차세대 디스플레이와 일반 도로표지와의 휘도 대비 실험을 수행하여, 도로 표지의 대체 가능성을 알아보고자 한다.
또한, 운영에너지가 낮아 태양열을 통하여 충분히 운영이 가능한 장점이 있다. 본 표지는 터널부 경고, 공사 중 경고, 우회, 도로 폐쇄를 목적으로 정보를 제공한다.
가설 설정
본 비교에서 LED는 실제 시판되고 있는 서울의 모기업의 제품의 전력 소모량과 설치비를 참고하였으며, OLED는 본 연구의 실험에 사용된 디스플레이의 가격 및 규격을 참고하였다. 또한, 본 경제적 비교는 실제 현장 설치 시 갖춰야 할 지주와 같은 제반시설을 제외하고, 디스플레이 자체만을 고려한 제한적인 가정 하에서 진행하였다. 비교 결과는 표 1과 같다.
제안 방법
본 연구에서는 대표적인 기존 가변형 도로표지인 LED와 OLED의 경제적 비교를 수행하였다. 경제적 비교는 설치비, 유지비와 연결되는 전력소모량, 교체주기를 선정하여 비교하였다. 본 비교에서 LED는 실제 시판되고 있는 서울의 모기업의 제품의 전력 소모량과 설치비를 참고하였으며, OLED는 본 연구의 실험에 사용된 디스플레이의 가격 및 규격을 참고하였다.
기존 가변형 도로 표지에 관한 동향은 국내와 국외로 나누어 살펴보았다. 국내에서 가변형 도로 표지는 도로표지에 LED를 적용하여, 어린이 보호구역에서 주로 사용되어 오고 있다.
본 연구에서는 기존 가변형 도로표지로 사용되는 LED와 차세대 디스플레이로 선정한 투명OLED 디스플레이를 대상으로 야외 적용성, 비용, 정보 제공량을 문헌고찰을 근거하여 [그림 11]과 같이 비교 하였다. 도로 정보 제공을 위해 사용되고 있는 LED 디스플레이의 경우 아직 개발이 진행 중인 OLED에 비해 야외적용성이 높다고 판단된다.
본 연구에서는 문헌고찰 통해 살펴본 투명 디스플레이 중 OLED 디스플레이와 일반 도로표지를 대상으로 휘도 대비 실험을 수행하였다.
휘도 측정을 위해 사용한 휘도계는 MINOLTA사의 점휘도계(CS-100 모델)을 이용하였다. 실험은 빛이 없는 암실에서 진행하였으며, 광원을 OLED 디스플레이와 도로표지 모형에 투사하여 야간 상황의 자동차 헤드램프 불빛을 모사하였다. OLED 디스플레이와 도로 표지 모형의 휘도 대비 결과를 통계적으로 차이를 알아보고자 각각 5회 측정하였다.
대상 데이터
경제적 비교는 설치비, 유지비와 연결되는 전력소모량, 교체주기를 선정하여 비교하였다. 본 비교에서 LED는 실제 시판되고 있는 서울의 모기업의 제품의 전력 소모량과 설치비를 참고하였으며, OLED는 본 연구의 실험에 사용된 디스플레이의 가격 및 규격을 참고하였다. 또한, 본 경제적 비교는 실제 현장 설치 시 갖춰야 할 지주와 같은 제반시설을 제외하고, 디스플레이 자체만을 고려한 제한적인 가정 하에서 진행하였다.
본 실험은 OLED 디스플레이와 일반 도로표지 모형에 야간 환경을 모사하여 휘도대비를 통한 시인성을 판단하고자 하였다. 실험에 사용한 OLED 디스플레이는 현재 시중에 판매되는 OLED TV를 이용하였고, 컴퓨터의 도로표지 이미지를 전송하여 화면에 표출하였다.
핀란드의 Safe Road사는 프리즘식 가변형 도로표지를 통하여 가변 정보를 제공해오고 있다. 프리즘식 표지는 알루미늄과 스테인레스 소재로 하여 3개의 패널로 구성되며, 삼각형 패널의 회전을 통해 3가지의 다른 교통 정보를 제공한다. 프리즘식 표지는 LED 디스플레이에 비하여 제공하는 이미지는 한정되어 있지만, 설치비용이 낮은 장점이 있다.
데이터처리
본 연구에서는 통계적으로 OLED 디스플레이와 도로표지 모형의 휘도 대비 차이를 판단하고자 독립표본 T검정을 수행하였다. 본 연구에서는 범용적인 통계 분석 프로그램인 SPSS를 활용하였다. 정규성 검정 결과, 유의 확률이 0.
본 연구에서는 통계적으로 OLED 디스플레이와 도로표지 모형의 휘도 대비 차이를 판단하고자 독립표본 T검정을 수행하였다. 본 연구에서는 범용적인 통계 분석 프로그램인 SPSS를 활용하였다.
본 연구에서는 범용적인 통계 분석 프로그램인 SPSS를 활용하였다. 정규성 검정 결과, 유의 확률이 0.05보다 크므로 독립표본 T 검정을 진행하였다.
이론/모형
본 연구에서의 특허동향은 특허 검색 웹사이트인 Wisdomain을 활용하였다. 국내 특허를 대상으로 국제특허 분류(IPC)를 비교한 결과, [그림 4]와 같은 결과를 얻었다.
휘도 측정을 위해 사용한 휘도계는 MINOLTA사의 점휘도계(CS-100 모델)을 이용하였다. 실험은 빛이 없는 암실에서 진행하였으며, 광원을 OLED 디스플레이와 도로표지 모형에 투사하여 야간 상황의 자동차 헤드램프 불빛을 모사하였다.
성능/효과
비교 결과는 표 1과 같다. OLED는 LED에 비해 약 5.5배 높은 결과를 보였으며, 전력소모 또한 5.5배 높은 결과를 보였다.
본 연구는 우선적으로 기존 가변형 도로 표지의 방식인 LED와 프리즘식 표지의 기술 동향을 파악하였다. 그 결과 국내에서는 LED 방식이 주로 사용되었고, 유럽에서는 프리즘식 표지가 주로 사용되어 오는 것으로 나타났다. 또한, 기존 가변형 도로표지를 대상으로 특허동향을 알아본 결과 국내의 특허는 도로 부대설비, 미국과 유럽은 교통제어시스템에서 가장 높은 특허건수를 보유하는 것으로 나타났다.
경제적인 비교 결과 설치비, 전력 소모, 교체 주기에 있어, LED가 효과적인 결과를 보였지만, 관련 기술 개발과 제조 단가 감소로 향후에는 완화될 것으로 판단된다. 기술적인 비교 결과, OLED 디스플레이는 LED에 비해 다양한 정보제공 측면은 우수하지만, 야외 적용성과 비용은 미흡한 것으로 판단된다. 이 또한, 향후 관련 기술 개발과 원가 감소를 통해 극복할 수 있을 것으로 판단된다.
기존 가변형 도로표지의 문헌 고찰 결과, 국내에서는 LED가 주로 사용되고, 유럽에서는 프리즘식 표지가 많이 사용되는 것으로 나타났다. LED표지는 다양한 표현이 가능하지만 표현 해상도가 낮은 단점이 있고, 프리즘식 표지는 설치비가 저렴하지만, 제공 화면이 3개로 제약되어 있는 단점이 있었다.
등분산 검정 결과 유의 확률이 0.889를 나타내어 0.05보다 크므로 등분산을 만족하였고, 독립표본 T검정 결과 유의 확률이 0.000을 나타내어 0.05보다 작으므로 OLED 디스플레이와 도로표지 모형간의 휘도 대비는 통계적으로 차이가 있었다.
실험결과, OLED의 평균 휘도비는 도로표지 모형의 휘도비에 비해 약 5% 낮은 결과를 나타내었다. 또한, OLED의 휘도대비는 도로 표지 모형의 휘도 대비보다 약 5% 높은 결과를 나타내었다. 본 실험을 통해 OLED 디스플레이의 휘도 대비는 도로 표지 모형의 휘도 대비보다 근소하게 높은 결과를 판단 할 수 있었다.
그 결과 국내에서는 LED 방식이 주로 사용되었고, 유럽에서는 프리즘식 표지가 주로 사용되어 오는 것으로 나타났다. 또한, 기존 가변형 도로표지를 대상으로 특허동향을 알아본 결과 국내의 특허는 도로 부대설비, 미국과 유럽은 교통제어시스템에서 가장 높은 특허건수를 보유하는 것으로 나타났다.
본 실험을 통하여 최신 디스플레이 기술인 OLED 디스플레이에서 표출하는 도로 표지가 일반 도로 표지에 비하여 휘도 대비로 판단하였을 때 통계적으로 유의미한 효과가 있다고 판단되었다. 하지만, 본 실험은 제한적인 상황에서 진행한 것으로 실제 상황을 모사하기 위한 추가 실험과 피험자를 통한 검증도 필요하다고 판단된다.
또한, OLED의 휘도대비는 도로 표지 모형의 휘도 대비보다 약 5% 높은 결과를 나타내었다. 본 실험을 통해 OLED 디스플레이의 휘도 대비는 도로 표지 모형의 휘도 대비보다 근소하게 높은 결과를 판단 할 수 있었다.
국내의 디스플레이 시장은 2012년 세계 시장의 50% 이상을 점유하고 있으며, 국내의 2012년 수출 및 생산은 2008년 대비하여 국내시장은 약 15배, 세계시장은 12배 증가해오고 있다. 본 연구에서 차세대 디스플레이로 제시한 플렉시블 디스플레이와 투명 OLED 디스플레이는 기술 발전과 소비자의 욕구에 의하여 시장이 크게 증가해오고 있는 중이다. 또한, 차세대 디스플레이의 세계시장 규모는 2014년 177억 달러에서 2018년 590억 달러로 약 3.
본 연구는 OLED디스플레이의 도로 표지 적용성을 알아보고자 시중의 OLED 디스플레이와 도로 표지와 휘도 대비 실험을 수행하였다. 실험 결과, OLED는 일반 도로표지에 비해 약 5%의 휘도 대비가 높은 결과를 보였고, 통계적으로 차이가 유효하다는 결론을 얻었다.
일반적으로 휘도비가 낮을수록, 휘도대비가 높을수록 운전자는 대상을 잘 식별 할 수 있다. 실험결과, OLED의 평균 휘도비는 도로표지 모형의 휘도비에 비해 약 5% 낮은 결과를 나타내었다. 또한, OLED의 휘도대비는 도로 표지 모형의 휘도 대비보다 약 5% 높은 결과를 나타내었다.
후속연구
본 연구는 가변형 도로 표지에 활용하고자 하는 차세대 디스플레이로 OLED 디스플레이를 제시하여, 기존 LED와의 경제적, 기술적 비교를 수행하였다. 경제적인 비교 결과 설치비, 전력 소모, 교체 주기에 있어, LED가 효과적인 결과를 보였지만, 관련 기술 개발과 제조 단가 감소로 향후에는 완화될 것으로 판단된다. 기술적인 비교 결과, OLED 디스플레이는 LED에 비해 다양한 정보제공 측면은 우수하지만, 야외 적용성과 비용은 미흡한 것으로 판단된다.
하지만, 본 실험은 제한적인 상황에서 진행한 것으로 실제 상황을 모사하기 위한 추가 실험과 피험자를 통한 검증도 필요하다고 판단된다. 또한, 디스플레이 표지를 야외공간에 적용하였을 경우 가장 큰 문제점은 허상현상(Sun-Phantom)으로 이를 극복 가능한지에 대한 추가 실험도 필요하다고 판단되었다.
본 경제적 비교는 제한적인 가정 하에서 진행한 것으로, 향후, 시공비, 유지관리비 등의 경제성 분석 측면에서의 필요하다고 판단된다.
본 연구에서 진행한 경제성 비교와 휘도 대비 실험은 제한적인 상황에서 진행한 것으로 향후, 다양한 변수를 고려한 연구가 수행되어져야 할 것이다.
기술적인 비교 결과, OLED 디스플레이는 LED에 비해 다양한 정보제공 측면은 우수하지만, 야외 적용성과 비용은 미흡한 것으로 판단된다. 이 또한, 향후 관련 기술 개발과 원가 감소를 통해 극복할 수 있을 것으로 판단된다.
본 실험을 통하여 최신 디스플레이 기술인 OLED 디스플레이에서 표출하는 도로 표지가 일반 도로 표지에 비하여 휘도 대비로 판단하였을 때 통계적으로 유의미한 효과가 있다고 판단되었다. 하지만, 본 실험은 제한적인 상황에서 진행한 것으로 실제 상황을 모사하기 위한 추가 실험과 피험자를 통한 검증도 필요하다고 판단된다. 또한, 디스플레이 표지를 야외공간에 적용하였을 경우 가장 큰 문제점은 허상현상(Sun-Phantom)으로 이를 극복 가능한지에 대한 추가 실험도 필요하다고 판단되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
휘도란?
- 휘도: 광원의 단위 면적당 밝기의 정도. 발광원 또는 투과면이나 반사면의 표면 밝기. 단위: cd/m2
플렉시블 디스플레이의 장점은?
플렉시블 디스플레이는 기본 디스플레이인 LCD와 유기 EL이 유연성을 가질 수 있도록, 플라스틱이나 얇은 유리 등에 디스플레이를 구성하는 방법이다. 플렉시블 디스플레이는 얇고, 가벼우며, 깨지지 않는 장점이 있다. 또한, 플라스틱 같은 기판위에 디스플레이를 제작하여 가볍고 깨지지 않으며, 필요시 다양한 모양으로 가공이 가능하다[8].
영국의 Dambach사의 가변형 도로 표지가 주차안내에 적용된 시스템은?
영국의 Dambach사의 가변형 도로 표지는 고속도로픈, 안전 경고표지, 주차안내를 위해 적용되어오고 있다. LED 디스플레이를 도로 표지에 적용하여, 주차장의 남은 자리의 수를 제공하는 시스템이다.
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