초록 ▼

1. 최종목표
가. 200 W급, 25 KHz 고속 스위칭 동작, 선형적인 광량 제어 기능 개발
나. 2.4 GHz 대역의 240 Kbps 고속 무선 통신 제어 기능 개발
다. 웹기반과 앱기반의 원격 제어 프로그램 개발
⇒ 상기의 기능을 수행할 수 있는 다목적 무선제어기 개발 및 제작
2. 개발내용 및 결과
가. 대전력 LED 조명용 정밀 구동 회로 설계와 제작
- 최대 400 W급 전력 구동
- 25 KHz 고속 스위칭 동작과 0~99%까지의 펄스 폭 가변 기능 구현
- 선형적

1. 최종목표
가. 200 W급, 25 KHz 고속 스위칭 동작, 선형적인 광량 제어 기능 개발
나. 2.4 GHz 대역의 240 Kbps 고속 무선 통신 제어 기능 개발
다. 웹기반과 앱기반의 원격 제어 프로그램 개발
⇒ 상기의 기능을 수행할 수 있는 다목적 무선제어기 개발 및 제작
2. 개발내용 및 결과
가. 대전력 LED 조명용 정밀 구동 회로 설계와 제작
- 최대 400 W급 전력 구동
- 25 KHz 고속 스위칭 동작과 0~99%까지의 펄스 폭 가변 기능 구현
- 선형적인 광량 제어 기능, 10 단계의 사용자 설정 방식
나. 무선통신제어 회로 설계와 제작
- 통신 사양 : ZIGBEE 방식, 반이중 방식, 24개 채널 사용
- 최대 통신 속도 : 240 Kbps
- 최대 통신 거리 : 100 M@개활지, 50 M@실내
- 최대 단말 수량 : 255개 @ 1채널
다. 원격 제어용 사용자 인터페이스 도구 설계와 제작
- 그래픽 사용자 인터페이스 방식의 제어 감시 화면 구성
- 제어 데이터 가변 조작과 저장 기능
- 웹 기반 서버 기능 내장, 인터넷 통신을 통한 원격 제어 가능
3. 사업성과
가. 기술적 성과
- 25 KHz의 고속 스위칭 동작 기능과 정전류 제어 기능을 내장하고 선형적 광량 제어 기능을 갖춘 200 W 이상급 대전력 LED 조명용 다목적 제어기 개발과 상용화 제품 국내 첫 개발
- 고속의 대용량 데이터를 통신할 수 있는 무선 통신 제어 기능을 내장한 대전력 LED 조명용 제어기 개발과 상용화 제품 국내 첫 개발
- 무선 통신 제어 기능을 사용함으로써 유연성 있는 원격 제어가 가능하고,통신 선로 배선 작업 또는 공사를 생략할 수 있다. 시공간을 구애받지 않고 자유롭게 제어와 감시가 가능하다. 소량 다품종 생산을 위한 재배 시설의 이동을 자유롭게 할 수 있다.
나. 경제적 성과
- 정밀 제어가 가능한 대전력 LED 조명용 다목적 무선제어기의 개발이 완료되어 양산이 개시됨으로써 참여 기업의 매출이 증대되고 있으며, 참여 기업의 제품 도입을 검토하는 수요처가 증가하고 있다.
- 무선 통신 제어기를 이용하면 통신 선로 배선 작업 또는 공사를 생략할 수 있으므로 식물 공장 내에 식물 재배 장치들의 설치 시간과 비용을 절감시킬 수 있다.
- 인터넷을 활용한 무선 통신 제어가 가능하므로 언제, 어디서든 식물 재배용 조명을 원격 제어할 수 있으므로, 재배 시설 관리 시간을 절약할 수 있다.
다. 사회적 성과(일자리 창출 등)
- 대전력 LED 조명을 활용한 식물 재배 장치 산업 발전에 기여할 수 있으로 기대된다.
- 실내 식물 재배 장치 제작 업체인 참여 기업은 2012년 6월까지 전년도에 비해 매출이 증대되고 있어 신규 고용을 통한 인력 충원을 검토하고 있다.
- 도심내 실내 재배 시설 증가로 도시형 농업 종사자 증가 기대.
- 도심내 녹색 환경 증가로 환경 개선 효과 기대됨.
4. 기술개발결과 활용계획
- 참여기업의 식물 재배 시스템 제품에 적용하여 성능과 품질 향상을 실현한다. 타사보다 경쟁력 있는 제품으로 시장 점유율을 늘려서 매출 증대에 기여함.
- 농업관련연구소와 화훼관련연구소에서 활용할 수 있게 하여 새로운 식물재배기술을 개발하는데 도움을 제공.
- 식자재 생산 기업과 농가에서 다품종 소량 생산, 속성 재배를 하고자할 때 속성 재배 장비에 적용하여 활용.
- 아파트와 같은 공동 주거 건물 등에서 자가 식물 재배 장비로 활용.
- 의료와 피부 미용을 위한 LED 조명용 무선 제어 장치로 활용.
- 기타 LED 조명을 위한 다목적 무선 제어 장치로 활용.
5. 기술개발자료의 보안관리
가. 보안등급 분류기준에 따른 등급부여 및 관련 의견 기술
본 연구 결과물은 완성된 결과물이므로 보호 받을 필요는 있으나, 일반 과제로 지정하여 관련 된 기술인들이 참조하여 새로운 제품과 기술 개발에 도움이 되기를 기대한다.
나. 연구개발의 기술임치 및 특허 출원
등록 실적
○ 특허 출원 계획
- 출원 범위 : LED 조명용 다목적 무선제어기 제품 일체
- 출원 진행 목표 일정 : 2012년 07월부터
- 출원인 : 이일규 외
○ 소프트웨어 지적재산권 등록 계획
- 등록 범위 : LED 조명용 다목적 무선제어기 MCU 프로그램, PC용 원격 제어 프로그램
- 등록 진행 목표 일정 : 2012년 07월부터
- 재산권 등록인 : 이일규 외

목차 Contents

• 사업비사용실적보고서 ... 1
• 개발결과의견서 ... 6
• 최종보고요약서 ... 8
• 차례 ... 11
• 제 1 장 서론 ... 12
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법 ... 14
• 제 1 절 대전력 LED 조명용 정밀 구동 회로 설계 ... 17
• 1-1. 구동 회로의 필요성 ... 17
• 1-2. 구동 회로 종류와 선정 ... 18
• 1-3. 구동 회로 설계 ... 23
• 제 2 절 무선 통신 제어 회로 ... 30
• 2-1. 무선 통신 제어의 필요성 ... 30
• 2-2. 무선 통신 방식의 종류 ... 30
• 2-3. 무선 통신용 ZigBee 회로 설계 ... 34
• 제 3 절 원격 제어용 사용자 인터페이스 도구 설계와 구현 ... 35
• 3-1. 주요 기능 ... 35
• 3-2. 프로그램 운용 환경 ... 35
• 3-3. 원격 제어 프로그램 구성 ... 36
• 제 4 절 제작 ... 40
• 4-1. 인쇄 회로 기판(PCB) 제작 도면 ... 40
• 4-2. 케이스 제작 ... 48
• 4-3. 다목적 무선 제어기 제작 ... 53
• 제 5 절 다목적 무선제어기 실험과 측정 및 성능 평가 ... 55
• 5-1. 주파수 가변 특성 실험 ... 56
• 5-2. Duty Rate 가변 특성 실험 ... 63
• 5-3. 선형적 광량 제어 특성 실험 ... 74
• 제 3 장 사업성과 ... 83
• 제 1 절 기술적 성과 ... 83
• 제 2 절 경제적 성과 ... 83
• 제 3 절 사회적 성과(일자리 창출 등) ... 84
• 제 4 장 결론 ... 85
• 제 1 절 실험 결과 고찰 ... 85
• 제 2 절 기술 개발 결과 활용계획 ... 86