In this study, we explored the design of improved road lighting for drivers and pedestrians using ray-tracing and reverse ray-tracing methods. Conventional road lighting often poses issues such as glare and unevenly illuminated areas, which can compromise safety and efficiency. These problems stem from traditional design approaches focused solely on achieving high luminance and electrical power. However, our research shows that higher brightness or power consumption does not necessarily equate to better road lighting. By applying ray-tracing techniques, we aimed to design a reflector that enhances visibility while being easier on the eyes of both drivers and pedestrians. Our optimized reflector design demonstrated significant improvements in both central and average illuminance levels, all while reducing energy consumption. This study suggests that careful reflector design is crucial for creating safer and more energy-efficient road lighting solutions.
In this study, we studied the method of using general architectural glass instead of using the existing acrylic material for high luminance flat lighting. The flat panel lighting used the side illumination method to increase the ease of installation and aesthetic satisfaction. In general, glass has an amorphous structure with a lower angle of refraction than acrylic, so it is not suitable for use in flat panel lighting as a light guide, but in this study, the role of light distribution characteristics and diffusion patterns in the case of using such a glass light guide. Quantitative simulations were conducted to confirm new possibilities. In the simulation, the backlight estimation method was used, and about 10,000,000 rays were placed within a unit area in order to obtain a result similar to the real thing. As a result of the simulation, the geometry of the diffusion pattern could be specified, and the value of the geometry could be quantified using the ratio of the diameter and height of the pattern. As a result of the calculation, it was found that the maximum amount of light was generated around 75 degrees by quantitatively calculating the ratio and the outgoing light angle at which the maximum value of the outgoing light occurred between 05 and 1.0. As a result of these studies, it was confirmed that it is possible to use ordinary glass at the same time as a transparent window and light-emitting lighting at night.
본 논문은 쉔커(Heinrich Schenker, 1868-1935)의 소나타 형식 이론이 갖는 문제점을 그의 『자유작법』에 제시된 그래프들을 중심으로 검토하고 수정·증보함으로써 이론에 체계성과 일관성을 더하는 데에 그 목적이 있다. 『자유작법』에서 이루어진 소나타 형식에 관한 쉔커의 논의는 충분하지 못할 뿐 아니라, 때로는 그 논의를 뒷받침하는 분석 그래프들에 일관성이 부족하여 이론이 갖는 유용성과 효용성에도 불구하고 그 가치가 폄하되곤 하였다. 이에 필자는 쉔커의 소나타 형식 이론의 문제점을 ‘중단’(Unterbrechung) 패러다임의 비일관성과 재현부 논의의 부족으로 규정하고 이러한 문제점들을 포함하고 있는 그래프들에 대한 면밀한 검토를 통해 이들을 개선한 수정 그래프 들을 제시하였다. 필자의 수정 제안은 중단 기호를 첨부하거나 재현부에서 복귀하는 머리음 또는 이를 지지하는 대위의 위계를 정정하는 것에서 시작하여, 재현부의 스케치를 증보하는 방식으로 이루어졌다. 예를 들어, ‘버금딸림조 재현부’를 특징으로 하는 모차르트 《피아노 소나타 K.545》 제1악장에 대해서는 재현부의 독특한 구상을 반영한 그래프를 제시하며 머리음 복귀의 문제에 대해 논했으며, 제2주제 를 생성하는 딸림화음의 위계를 단순히 ’분할자’(divider)로 취급한 베토벤 《피아노 소나타 Op. 2/2》 제1악장은 온전한 소나타 형식 설계로 정정하였고, 재현부의 시작이 아닌, 끄트머리에 가서 야 머리음 복귀를 선택한 베토벤 《피아노 소나타 Op.27/2》 제3악장에 대해서는 그 위치 수정을 제안하였다.
본 연구는 경관조명 시뮬레이션 기법을 활용하여 야간 보행자의 보행안전 확보를 위해 대로변에 조성된 완충녹지 공간을 고려한 조명기구 배치의 적절성을 평가하여 효율적 경관조명 설계 방법론을 제시하고 있다. 이를 위해 도로조명기준에 부합하는 가로 조명환경을 구현하고 일정 수준 성장이 이루어진 가로수를 배치하여 가로수에 의한 조명감소환경을 구현한 후 이를 개선하기 위해 배광이 제어되지 않은 보조 조명기구를 가로등 하단부와 보행로와 완충녹지경계에 위치시켜 설치 위치에 따른 조도 개선효과를 비교하였다. 결과에서 보행로의 조명환경 개선 효과와 동시에완충녹지의 조명환경 역시 크게 개선됨을 보여주고 있다. 또한 보조 조명기구를 가로등 간 보행로와 완충녹지의 경계에설치할 경우 배광이 제어되지 않은 조명기구보다 배광이 적절히 제어된 조명기구의 개선효과가 조도의 측면에서 우수함을알 수 있었다. 결과를 바탕으로 야간 보행자의 안전을 고려하기 위해 조명설계와 완충녹지 설계 시 경관조명 시뮬레이션기법을 활용하는 것이 필요함을 알 수 있다.
Modbus는 각종 자동화 장비 감시 및 제어에 전 세계적으로 널리 사용되고 있는 자발적 산업표준 통신 프로토콜이다. 그러므로 선박, 빌딩, 기차, 비행기 등 Modbus를 이용하는 모든 장비들과 연결이 가능하여 환경변수의 측정 및 원격제어가 가능하게 된다. 본 논문에서 는 퍼지제어 시스템을 이용하여 외부환경요인을 각각 조합한 불확실한 내용을 정량적인 값으로 변환하여 LED 조명으로 표현하기 위해 알고 리즘을 설계하고, 설계한 알고리즘에 Modbus 통신 프로토콜을 추가하여 선박의 통합관리 시스템에서 외부환경요인 확인 및 원격제어가 가능 한 감성조명용 LED 제어기 회로를 설계 및 구현 하였다. 외부환경요소인 온도, 습도, 조도 값을 센서를 통해 제어기로 받아들이고 이 값들을 퍼지제어 알고리즘을 통해 LED로 표현된다. Modbus는 Serial 통신으로 RS485를 이용하여 다른 기기와 연결 되어 온도, 습도, 조도 상태 및 LED 출력 값 확인이 가능하고 또한 사용자가 원격으로 RGB 값을 변경 할 수 있기 때문에 원하는 색으로 변경이 가능하게 된다. 제작한 제 어기로 온도, 습도, 조도에 따라 LED 조명색상이 변화 되는 것을 확인 하였다.
빛은 인류가 시작되고나서 현재까지 언제나 인간의 일생에 커다란 영향을 미치는 에너지원이다. 이로 인해 모든 인간은 빛과 함께 할 때 보다 편안함을 느낄 수 있으며 안정된 마음으로 아름다움과 행복을 추구하려는 본능을 가지게 된다. 본 논문에서는 퍼지제어 시스템을 이용하여 외부환경요인을 각각 조합하여 불확실한 내용을 정량적인 값으로 변환하여 LED 조명으로 표현하기 위해 알고리즘을 설계하고, 실내에서 이용 가능한 감성조명용 LED 제어기 회로를 설계 및 제작하였다. 외부환경요소인 온도, 습도, 조도 값을 센서를 통해 제어기로 받아 들이고 이 값들을 퍼지제어 알고리즘을 통해 최적조명값으로 변환되어 인간이 느끼기에 편안한 감성조명을 LED 디밍제어를 통해 표현하고자 한다.
Most lamp units at ceilings, walls, and streets are static and no automatic motion capabilities are available at all to adjust lamp tilting angles and its zooming position. This paper proposes a new robotic lamp that creates three degrees of freedom (DOF) motion by using a spherical-type parallel mechanism with a unique forward kinematic position. In the robotic lamp, three motors are placed at the base frame to control two tilting angles and one zoom in-and-out motion for a localized light. The kinematic model of this device is derived and the proto type has been developed. The performance of this device was verified through experiment.