초록 ▼

신광원의 광파이프를 이용한 1kw/10만lm급 신조명기술 개발을 목표로 하며 그 내용으로는 방전등 시스템의 기반기술 확보, 광파이프를 이용한 광전송/배광 기술, 광원 인터페이스를 위한 요소 기술, 성능 시험 기술을 확보하는 연구를 수행하였다. .
1kW급의 고휘도 방전등 시험장치를 제작하여 방전 시험을 수행하였고 방전등으로는 sulfur lamp와 메탈할라이드 램프를 모두 사용하였다. 특히 다음단계에서 치중할 조명제어를 위해 30%이상 조광이 가능한 상태로 실험하였다. 광전송을 위한 방안으로는 광학 프리즘을 이용한 광파이프를

신광원의 광파이프를 이용한 1kw/10만lm급 신조명기술 개발을 목표로 하며 그 내용으로는 방전등 시스템의 기반기술 확보, 광파이프를 이용한 광전송/배광 기술, 광원 인터페이스를 위한 요소 기술, 성능 시험 기술을 확보하는 연구를 수행하였다. .
1kW급의 고휘도 방전등 시험장치를 제작하여 방전 시험을 수행하였고 방전등으로는 sulfur lamp와 메탈할라이드 램프를 모두 사용하였다. 특히 다음단계에서 치중할 조명제어를 위해 30%이상 조광이 가능한 상태로 실험하였다. 광전송을 위한 방안으로는 광학 프리즘을 이용한 광파이프를 사용하였으며 이 광파이프 요소기술을 확보하기 위해 기본모듈에 대한 실험을 통한 분석후 ASAP을 이용한 시뮬레이션 등을 이용하여 배광용 광파이프 등기구를 설계, 제작하여 시험하였다. 그 결과로는 광파이프 시스템의 성능을 결정하는 인자로는 광원과 반사체의 결과로 인한 광의 입사각과 연결방식, 프리즘 필름외에 광추출 장치의 배치 및 분포 등이 작용하고 있으며 이들이 모두 잘 조합되어야 배광의 분포가 최적화 됨을 알 수 있었다.

향후 자연광과의 복합형 조명제어를 위해서 프레넬 렌즈를 사용하여 광파이프에 쉽게 결합할 수 있는 채광방식에 대한 연구도 시험장치를 구성하여 수행하였다. 그 결과 5%의 자연광 이용율이 실현되었으나 시스템의 유용성을 결정하는 10%이상의 자연광 이용율을 보이기 위해서는 태양광의 방위각 등의 변화에 대해서 채광기가 보다 최적화되어야 한다.

Abstract ▼

Light pipe module is designed and fabricated for performance evaluation. The module design technique is used for customized light pipe applications. The module is composed of OLP(Optical Lighting Film) and acryl with 2.5m length. The light distribution characteristics is measured and analyzed using

Light pipe module is designed and fabricated for performance evaluation. The module design technique is used for customized light pipe applications. The module is composed of OLP(Optical Lighting Film) and acryl with 2.5m length. The light distribution characteristics is measured and analyzed using ProMetic system because it is very difficult to measure by conventional Gonio- Photometer due to its long length.
For practical applications of light pipe system, variables affecting the light distribution must be understood. First of all, prism characteristics as well as cone angle, light source diameter and aspect ratio are analyzed by setting the light transmission efficiency as a target index. The result shows that as all of cone angle, lamp diameter and aspect ratio becomes smaller, the light transmission efficiency becomes to be improved. But the final dimension should be determined on a compromise with the practical view.
Research of reflector concentrating the lamp light to light pipe is important in holding the light pipe system technology. Prototype reflector with parabola shape is designed and manufactured by a assistance of ASAP(Advanced Systems Analysis Program).

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 초록...3
• 요약문...5
• SUMMARY...8
• CONTENTS...12
• 목차...13
• 그림목차...15
• 표목차...18
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...19
• 제 1 절 연구개발의 목적...19
• 제 2 절 연구개발의 필요성...20
• 제 3 절 연구개발의 내용 및 범위...21
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...22
• 제 1 절 광파이프 시스템의 종류 및 현황...22
• 1. 광파이프(프리즘) 시스템...24
• 2. 반사거울 시스템...26
• 3. 렌즈.광섬유 시스템...28
• 제 2 절 국외의 광파이프 시스템 개발현황...29
• 1. Solar Tube System...29
• 2. Sunpipe System...31
• 3. Sunstar System...31
• 4. Solite System...32
• 제 3 장 연구개발수행 내용 밑 결과...36
• 제 1 절 서 론...36
• 제 2 절 1[kw]/10만[lm]급의 무전극 방전등 시스템 기술...37
• 1. 무전극 방전등 발광실험용 시스템구성...37
• 2. 석영구와 반사경 설계 및 제작...42
• 3. 효율적 Coupling을 위한 도파관 및 Cavity 설계 및 제작...44
• 4. 1.2[kW]급의 무전극 황전등 시제품 제작...46
• 5. 황전등용 전력 공급장치 연구...48
• 제 3 절 광파이프를 이용한 광전송 및 조명기술...56
• 1. 광전송 기술개발 추이...57
• 2. 광파이프를 이용한 광전송 및 조명기술...59
• 3. 광파이프 조명기구 시제품 설계 및 제작...65
• 제 4 절 광파이프를 이용한 자연광 채광기술...73
• 1. 수동시스템...75
• 2. 능동시스템...77
• 3. 인공조명과의 통합...78
• 4. 광파이프를 이용한 새로운 자연광 채광기술...82
• 제 5 절 광파이프 조명시스템 제어기술...96
• 1. 조명제어기술...96
• 2. 광파이프 조명시스템의 조광제어기 구현 및 성능실험...100
• 제 6 절 결론...105
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...106
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...107
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...108
• 제 7 장 참고문헌...197