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조명이론_조도의계산과계측

조도의 계측현장에서 실제 조명설비를 평가함에 있어 특정장소에서의 조명의 질과 양을 측정하거나 조사하는 것이 필요하다. 현장계측은 조사 당시의 조건에만 적용이 된다. 따라서 결과에 영향을 줄 수 있는 조사구획과 이외의 모든 요소, 즉 실내면의 반사율, 램프의 형식과 사용기간, 전압, 조사에 사용된 기구 등에 대하여 세밀하게 기록하는 것이 매우 중요하다.조도 측정시에 조도계는 코사인 교정, 색 교정이 되어 있어야 하고, 가능하다면 15℃와 50℃ 사이에서 사용하여야 한다. 측정치를 읽을 때에는 수광부에 그림자가 지지 않도록 하고, 밝은 색의 옷을 입었을 경우에는 광원에서 나온 빛이 반사되어 수광부에 들어가지 않도록 충분히 떨어져 있도록 주의한다. 고광도 방전등이나 형광등의 경우에는 정격출력을 얻을 수 있도록 측정 전에 적어도 한 시간이상 점등하여 두도록 하고, 새로 설치한 조명설비인 경우에는 방전등은 측정 전에 적어도 100시간 이상 동작시켜야 한다. 백열전구인 경우에는 일반적인 크기의 경우 20시간 또는 그 이하로 조정될 수 있다.미국조명학회(IESNA)는 옥내 적용에서 필요한 데이터의 측정과 보고를 위한 표준조사방법을 개발하였는데, 이 결과들은 단독으로 사용될 수도 있고, 규격에의 충실도를 결정하거나 또는 보수, 수정, 대치의 필요성을 나타내기 위한 다른 조사와 비교의 목적으로 사용될 수도 있다.1. 평균조도 계측다음에 소개하는 방법들은 전반조명에 의한 수평면의 평균조도 결정에만 적용된다.측정치를 읽을 때, 측정기의 수광부는 작업면(예를 들어, 책상의 경우에는 바닥으로부터 75~85 cm 위)에 수평으로 놓여야 한다. 이것은 수광부를 지지하는 소형의 이동식 받침대를 사용하여 이루어질 수 있다. 측정 영역을 60 cm 크기의 정사각형 구획으로 분할하여 각각의 구획에서 값을 읽고 평균한다. 조도계측을 야간에 하거나 차양막, 커튼 또는 불투명한 재질로 창을 가려 주광의 영향을 배제할 수 있다.

공학/기술| 2013.04.09| 10페이지| 2,000원| 조회(492)

조명, 조도, 조도계, 평균조도

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플라즈마의 이해와 응용분야 평가A+최고예요

1. 머리말이 글을 읽는 독자들은 플라즈마라는 말을 한 번쯤은 들어보았을 것이다. 고체, 액체, 기체에 이은 물질의 제 4 상태라던가, 플라즈마 핵융합 또는 플라즈마를 이용한 반도체 제작이라는 용어들을 어디에선가 한 번쯤은 들어보았을 것이다. 이 기사에서는 이러한 플라즈마에 관한 기본적인 정의, 생활에 흔히 이용되고 있는 플라즈마의 예들, 자연에 존재하는 플라즈마 현상들, 산업에 응용되고 있는 플라즈마들에 대해서 살펴보고자 한다.2. 플라즈마의 정의플라즈마란 용어는 그리스 언어로‘주조되어 만들어진 물건’이라는 뜻을 갖는데 19세기경에 생물학이나 의학에서 먼저 통용되던 말이었다. 생물학에서는 단원형질이나 세포질을 플라즈마라 지칭하고 의학에서는 혈장이나 림프액을 지칭한다. 물리학에서는 1928년에 Langmuir 와 Tanks가 전자와 이온이 분리된 상태로 균일하게 존재하는 물질을 플라즈마라고 지칭하였다.고체 상태의 물질에 에너지를 가하면 액체 상태를 거쳐 기체 상태가 되는데 이러한 기체 상태의 물질에 에너지를 더 가해주면 전자가 원자나 분자에서 떨어져 나와 전자와 양이온들이 독립적으로 존재하는 플라즈마 상태가 된다. 플라즈마는 전자와 양이온들이 독립적으로 존재하는 상태이지만 플라즈마 전체를 보면 전기적으로 중성상태를 유지하며 또한 플라즈마 전체가 집단적으로 행동하는 특성이 있다. 한편 플라즈마 내에는 양이온, 음이온, 전자 및 중성입자들이 동시에 존재하는 것이 일반적이다.3. 생활에 흔히 이용되고 있는 플라즈마의 예플라즈마는 직 간접적으로 우리 생활에 많이 이용되고 있다. 우리가 매일 받고 있는 햇빛이 플라즈마 상태인 태양으로부터 나온 가시광선이며 현대 산업의 쌀이라 불리는 반도체 가공의 많은 부분에 플라즈마가 이용되고 있다. 텔레비전에 널리 쓰이고 있는 플라즈마 표시 장치인 PDP는 플라즈마를 발생하여 그 곳에서 나오는 빛을 이용하고 있으며 PDP의 경쟁자인 LCD를 제작하기 위해서는 많은 플라즈마 공정이 필요하다.

공학/기술| 2012.11.02| 7페이지| 2,000원| 조회(335)

플라즈마, plasma, 플라즈마 정의, 플라즈마의 예, 핵 융합

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방전가공 기술분석

방전가공 기술분석방전가공은 일반 범용공작기계로는 가공에 어려움이 있는 금형제작과 같이 난삭재를 주로 사용하는 분야에서 필수적이다.1. 방전가공의 장점1) 가공속도는 공작물의 경도와는 관계가 없다.2) 가는구멍, 슬리트 가공을 간단하게 할 수 있으며, 복잡한 형상의 장공 가공이 용이하다.3) 취성재료의 가공이 가능한 동시에 플래시나 레턴이 생기지 않는다.4) 가공면은 미세 결정구조로 되어 내마모성 가공면이 얻어진다. 최상의 다듬질면 거칠기는 0.1㎛까지 가능하다.5) 가공물에 가공압력이 크게 작용하지 않기 때문에 가공정도는 매우 높아서 0.01mm 이하의 가공정도를 유지할 수 있다.2. 방전가공의 단점1) 가공속도가 느리다.3. 방전면적의 산출방법방전면적에 따른 적합한 방전조건을 결정하기 위하여 CAD 데이터로부터 방전면적을 계산하여, 이에 적합한 방전전류 최대치를 결정하고, 결정된 방전전류 최대치와 제품의 표면거칠기를 만족할 수 있는 방전조건을 생성한다. 정확한 방전조건을 결정하기 위해서는 방전면적을 입력해야 하는데 다양한 방전전극과 가공물의 형상에 대해 정확한 면적을 산출하기는 현실적으로 불가능한 실정이다. 따라서 현재는 대체적인 표면적을 입력하고 있는 실정이다. 최근에는 시뮬레이터를 통해 방전면적을 산출하는데, 이를 통해 방전조건을 구하기 위해 현재 사용하는 전극의 표면적 입력방법을 정량적으로 대체할 수 있고, 총 방전면적을 계산함으로서 선가공 방법의 경제성 분석을 할 수 있으며, 선가공 방법의 최적공정 결정 등에 이용이 가능하다. 방전면적은 선형적으로 증가하지 않고 2차식 형태로 증가한다. 따라서 이러한 시뮬레이션을 이용해 방전속도와 전류를 제어할 수 있다.4. 방전가공에 영향을 주는 제반 공정변수방전가공은 기계적, 전기적, 화학적 특성에 의해 가공이 이루어지기 때문에 방전가공에 영향을 미치는 인자가 일반기계가공에 비해 많은 편이다. 여기서 기계적 특성이란 가공하고자 하는 위치에 대한 구동 및 위치제어를 수행하는 것을 의미하며, 전기적 특성이란 방전을 위한 제어인자로서 tau_p (방전전류 펄스 폭(㎲)), tau_r (방전 휴지시간 (㎲)), I_p (방전전류 피크치(A))를 적절히 제어함으로서 원하는 가공을 수행함을 의미한다. 그리고 화학적 특성이란 전기적 특성에 의해 절연파괴를 일으키게 함으로서, 코로나 방전(corona)에서 시작되어, 불꽃방전(spark), 아아크(arc) 형태를 통하여 절연파괴를 일으켜 방전가공이 이루어지는 것을 의미한다.이러한 방전특성에 영향을 주는 인자들을 정리하면 전극형상, 공작물형상, 갭(gap), 전극이송속도, 전극재료, 가공물 재질, 가공액 및 분사방법 등이 있다. 이러한 많은 인자들을 고려하여 방전조건을 결정하기에는 다소 어려움이 있기 때문에 일반적으로 방전가공기 메이커에서는 방전표준조건을 제시한다. 이를 토대로 방전조건을 선정하게 되는데, 이러한 방전조건은 결국 적합한 tau_p , tau_r , I_p 을 결정하는 것이다.펄스 지속시간 및 방전전류 피크치에 따라 공작물의 가공량, 전극소모비 (MRR ; Metal Removal Rate), 표면조도, 가공단면의 열변질층 및 경도가 변화된다. 하지만 MRR이 펄스 에너지와는 선형적으로 증가하지는 않는데 이는 금속과 절연액 등에서의 열손실 때문으로 여겨진다. 금속 수지 복합재료는 기존의 가공방법으로는 많은 어려움이 있기 때문에 이를 극복하기 위해서는 특수가공이나 내마멸성이 높은 공구의 사용이 요구된다.결정된 방전조건에 따른 출력특성은 가공속도, 거칠기, 전극소모비 등 3가지로 구분이 가능하다.1) 가공속도(g/min)가공속도는 일반적으로 I_p 를 높이면 증가하며, 또한 tau_p 를 늘려 주어도 어느 정도 증가한다. 그러나 가공속도를 높이기 위해 I_p 를 너무 올려주거나 tau_p 를 늘리면 아크가 발생하기 쉬워지며 또한 거칠기가 나빠진다.2) 거칠기(㎛)거칠기를 향상시키기 위해서는 가급적 낮은 I_p 와 짧은 tau_p 를 필요로 한다. 그러나 일반적으로 이 경우 가공속도가 느려지고, 전극 소모율도 증대된다. 그러므로 낮은 면조도 가공은 마무리 가공에서만 활용하는 것이 좋으며, 한편 tau_r 을 적당히 줄여줌으로써 면조도에 영향을 미치지 않게 가공속도를 개선할 수 있다.3) 전극소모비(%)구리 전극을 이용한 저소모 가공을 위해서는 tau_p 이 충분히 길고, I_p 가 낮으며 공작물의 극성을 마이너스로 하여 줌으로써 얻을 수 있다. 그러나 기본적으로 펄스 폭이 적정치 이상 길어지면 오히려 전극 마모율이 펄스 폭의 증가에 따라 같이 증가한다.5. 최적 방전조건의 수립

공학/기술| 2012.09.10| 5페이지| 1,000원| 조회(312)

방전가공, 방전, EDM, 공정변수, 방전가공의 단점

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3차원 스캐너 (3D Scanner)

3차원 스캐너 (3D Scanner)1. 정의3차원 스캐너는 물체의 3차원 데이터를 얻고 분석한 후 이를 디지털 데이터로 변환하여 그래픽화 하는 장비로 정의할 수 있다. 기술적으로 다양한 스캐닝 기법이 있으나 대상 물체의 형상에 따라 각각의 기술의 한계점을 갖고 있다. 특히 물체 표면의 반사나 투명한 물체의 스캐닝에 있어서는 어려움이 많다.2. 응용분야2-1. 산업계제품 디자인을 위한 원시데이터를 얻는 용도로도 사용되며 디자인된 제품의 복제된프로토타잎을 제작하는 데에도 응용될 수 있으며, 제품의 측정에도 사용되고 있다.2-2. 엔터테인먼트영화나 게임과 같은 애니메이션 분야2-3. 의료 분야X선을 이용한 CT (Computed tomography) 촬영 장비에 응용이 되고 있다.3. 구현기술3차원 스캐너는 카메라가 얻을 수 있는 2차원적 평면 데이터와 달리 물체와의 거리 데이터를 얻을 수 있고 이를 통해 3차원 영상의 재생이 가능하다. 3차원 데이터를 얻는 방법은 크게 접촉식과 비접촉식으로 나눌 수 있다. 또한 비접촉식은 능동방식과 수동방식으로 다시 나눌 수 있다.3-1. 접촉식흔히 3차원 측정기에 쓰이는 방식으로, 스캐너의 장착된 프로브가 대상 물체에 물리적 접촉을 하여 데이터를 취하는 방식이다. 이 방식은 광학적인 비접촉식에 비해 매우 느린 단점을 갖고 있다 (접촉식 ; 수백 Hz, 비접촉식 ; 수십~수백 KHz)3-2. 비접촉식3-2-1. 수동형수동형에서는 발광부를 두지 않고 자연적으로 물체에서 방출되는 적외선과 같은 빛을 이용한다.3-2-2. 능동형능동형 비접촉식은 주로 광이나 전자파를 이용해 이를 물체 표면에 반사시켜 돌아오는 데이터를 가공하는 것으로 주로 레이저, 초음파, X선 등이 이용된다.어떤 방사체를 쓰든 그 속도를 알고 있기 때문에 그 방사체가 발산된 후 물체를 맞고 돌아오는 데까지 걸리는 시간을 디텍팅하면 물체까지의 거리가 환산된다. 레이저의 경우 1mm를 지나는 데에 걸리는 시간이 약 3.3 picosec이다.입체 형상을 읽기 위해서는 스캐너의 특정부가 제품 형상을 따라 회전하면서 연속적인 데이터를 취하는 방법이 있는데 이 경우 1초에 얻을 수 있는 데이터는 약 1만에서 10만개 정도이다. 이 방식은 대상물과의 거리에 한계를 갖지 않는 장점에 반해 구동부를 갖고 있어 구동에 걸리는 시간 및 구동부 정밀도에 따른 오차가 발생하는 문제가 있다. 또한 날카로운 모서리 형상을 읽는 데에 있어 어려움이 있는데 이를 극복하기 위해 레이저의 빔폭을 줄이면 되나 이 또한 거리가 증가하면 빔폭이 따라서 증가하는 문제에 봉착한다.이에 반해 3각방식 레이저스캐너를 쓰게 되면 구동부 없이 보다 정확하게 오차없이 물체의 데이터를 얻을 수 있다. 이 방식은 물체 표면에 대해 레이저와 디텍터를 각도를 갖게 배치한 후 반사되어 돌아오는 레이저 빔을 광학계를 이용해 2차원 데이터로 바꿈으로써 레이저로부터 물체까지의 거리를 디텍터상의 수광위치 변동으로 환산시키는 원리이다. 레이저의 위치 및 레이저와 디텍터간의 상대위치는 이미 결정이 되어 있는 상태에서 물체 표면까지의 상대적인 거리는 광학계를 통해 디텍터상의 상대적으로 다른 위치에 초점을 맺게 되는 것이다. 결과적으로 디텍터 사이즈 및 광학계의 한계로 인해 이 방식은 거리가 가깝고 소형인 대상물의 측정에 유리하다.3각방식 스캐너의 광학부 구조 및 원리도(좌)와 레이저 stripe를 이용하는 방식(우)(그림출처 ; 인터넷)이외에 conoscopic holography를 이용하는 방식이 있다. 이 방식에서는 물체에 레이저 빔을 쏘고 그 반사된 빛은 동일 광경로로 conoscopic crystal을 통과하여 CCD 상에 회절 패턴으로 맺히게 되는데 그 주파수를 분석하면 물체까지의 거리를 환산할 수 있다. 이 방식을 쓰면 매우 미세한 형상의 정밀한 데이터를 얻을 수 있다.

공학/기술| 2012.08.31| 3페이지| 1,000원| 조회(1,052)

3d, 3차원, 스캐너, scan, 스캐닝

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LED Package 소재용 수지의 개발동향

LED Package 소재용 수지의 개발동향- LED 조명 시장 규모는 2011년 102억 달러로 2010의 50억 달러에 비해 2배 이상 성장했으며, 4년 뒤인 2015년에는 544억 달러로 2011년 대비 5배로 성장이 예상되며 반도체 시장을 추월할 것으로 예상됨.- LED는 발열문제가 가장 큰 해결해야 할 단점으로 대두되고 있음. LED 모듈 제조에 필수적으로 요구되는 소재인 LED 패키지용 성형 플라스틱 수지로는 내열성이 100-140℃인 일반엔지니어링 플라스틱의 사용이 불가능하며, 내열성이 150℃ 이상이면서 고온에서 장기 사용이 가능한 수퍼 엔지니어링 플라스틱이 사용되고 있음.- 2011년 현재 LED 패키지용 수지의 전 세계 판매액은 4,000억원, 이 중 대한민국의 사용금액은 960억원으로 추정됨. 현재는 방향족 아미드계 수지(Polyamide; 이하 PA)인PPA(Polyphthalamide 혹은 PA6T 혹은 Nylon6T; 대표적 상품으로는 Zytel HTN, Amodel및 Grivory)와 PA9T(혹은 Nylon9T)가 가장 많이 사용되고 있음.

공학/기술| 2012.04.16| 2페이지| 1,000원| 조회(482)

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