KR101939833B1 - 태양광 모사 장치 및 이를 이용한 태양광 모사 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광 모사 장치 및 태양광 모사 방법에 관한 것이다. 본 발명의 태양광 모사 장치는, 일주 태양광(Diurnal Solar)을 모사하는 태양광 모사 장치에 있어서, 일면에 형성된 개방 영역, 개방 영역이 아닌 적어도 일면에 형성된 램프 설치 개구 및 램프 설치 개구를 덮는 커버를 포함하는 하우징부, 램프 설치 개구를 통해서 하우징부의 내부에 삽입 설치되서 광을 방사하는 램프부, 램프부의 장축 방향으로 이동하면서, 램프부에서 방사되는 광의 전부 또는 일부를 차단하는 램프 차광부, 램프 차광부를 이동시키는 구동력을 제공하는 구동부, 램프부와 램프 차광부 사이의 공기를 순환시키는 송풍부 및 기 결정된 조건에 따라 구동부를 제어하여 램프 차광부의 이동 거리, 이동 속도 또는 이동 방향을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

태양광 모사 장치 및 이를 이용한 태양광 모사 방법{DIURNAL SOLAR COPY APPARATUS AND SYSTEM FOR DIURNAL SOLAR COPY METHOD USING THE SAME}
본 발명은 태양광 모사 장치 및 이를 이용한 태양광 모사 방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 일출에서 일몰까지의 태양(Diurnal Solar)를 모사하는 태양광 모사 장치 및 이를 이용한 태양광 모사 방법에 관한 것이다.
태양광이 지구의 대기에 진입하면 대부분 흡수되고, 지표면에 도달하는 태양광은 주로 가시광선이고, 자외선 및 적외선이 포함되어 있다. 지표면에 입사된 태양광은 특정 재질의 물체에 조사되면 광반응에 의해서 해당 물체를 노화시킨다.
예를 들어, 자동차의 경우에 장기간 태양광에 노출되면 자동차의 표면에 코팅된 코팅제가 벗겨지고, 코팅제 하부의 금속판이 부식된다. 이처럼, 태양광에 의해서 발생되는 물체의 노화는 제품의 신뢰성에 영향을 줄 수 있다.
과거에는 제품 개발 단계에서 태양광에 제품을 직접 노출시켜서 노화도를 분석하였으나, 태양광 이외의 기후 조건에 따른 간섭 영향이 있으므로, 태양광에 의한 영향을 정확히 분석하기 어렵다는 문제점이 있었다.
이에 최근에는 태양광의 특징을 모사(copy)하여 챔버(Chamber)에서 태양을 모사한 광을 조사시켜 물체의 노후화를 체크하는 방식이 제안되고 있다. 하지만, 종래의 태양 모사 장비는 일출에서 일몰까지의 주간 태양의 광특성을 정확히 모사하지 못하는 문제점이 지적되고 있다.
또한, MIL STD 810G Method 505.6 Procedure I에 부합하도록 시간대별 태양광의 조사량의 변화를 모사해야 하므로, 이를 구현하기 위해서는 새로운 방식의 태양광 모사 장치에 대한 개발 필요성이 요구되고 있는 실정이다.
: 공개특허 제10-2006-0095952호(2006년9월5일) : 공개특허 제10-2014-0048625호(2014년4월24일)
상술한 필요성에 의해서 안출된 본 발명은 주간 태양의 단위 면적당 조사량(W/㎡)의 변화를 실제 태양처럼 모사할 수 있어서, 태양광 노화도 테스트에 신뢰성을 높일 수 있고, 장비에서 램프 교체를 손쉽게 할 수 있는 구조를 채택함으로써 유지, 보수가 용이한 태양광 모사 장치 및 이를 이용한 태양광 모사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 모사 장치는, 일주 태양광(Diurnal Solar)을 모사하는 태양광 모사 장치에 있어서, 일면에 형성된 개방 영역, 상기 개방 영역이 아닌 적어도 일면에 형성된 램프 설치 개구 및 상기 램프 설치 개구를 덮는 커버를 포함하는 하우징부, 상기 램프 설치 개구를 통해서 상기 하우징부의 내부에 삽입 설치되서 광을 방사하는 램프부, 상기 램프부의 장축 방향으로 이동하면서, 상기 램프부에서 방사되는 광의 전부 또는 일부를 차단하는 램프 차광부, 상기 램프 차광부를 이동시키는 구동력을 제공하는 구동부, 상기 램프부와 상기 램프 차광부 사이의 공기를 순환시키는 송풍부 및 기 결정된 조건에 따라 상기 구동부를 제어하여 상기 램프 차광부의 이동 거리, 이동 속도 또는 이동 방향을 제어하는 제어부를 포함한다.
이 경우에, 상기 램프 차광부는, 상기 램프부의 외주면과 접촉하지 않게 둘러싸면서 횡축 방향으로 이동 가능한 원통 구조체이다.
이 경우에, 상기 램프 차광부는, 상기 램프부의 일단과 중심 사이에서 제1 직선 왕복 운동을 하는 제1 차광부와, 상기 램프부의 타단과 중심 사이에서 제2 직선 왕복 운동을 하는 제2 차광부로 구성된다.
이 경우에, 상기 구동부는, 상기 제1 차광부와 상기 제2 차광부를 서로 반대 방향으로 이동시키되, 기 결정된 시간 동안에 상기 제1 차광부와 상기 제2 차광부 사이의 이격 거리를 유지시키고, 상기 기 결정된 시간이 경과하면 상기 이격 거리를 변경하기 위하여 상기 제1 차광부 및 상기 제2 차광부를 이동시킨다.
한편, 상기 램프 차광부는 알루미나(Alumina)로 구성될 수 있다.
한편, 상기 제어부는 상기 이격 거리에 따라 상기 램프부의 정격 출력을 50% 이상으로 제어한다.
한편, 상기 램프부는, HMI(Hydrargyrum Medium-arc Iodide) 램프 또는 제논(xenon) 램프이다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 일주 태양광을 모사하는 태양광 모사 장치를 이용한 태양광 모사 방법은 상기 태양광 모사 장치에 구비된 램프에 전원을 공급하여 램프부를 구동하는 단계, 상기 램프부에서 방사된 광이 기 결정된 방향으로 조사되지 않도록 상기 램프부의 광을 차광하는 단계, 상기 램프부의 스펙트럼 안정화가 된 후에, 상기 램프부의 외주면을 둘러싸는 램프 차광부를 기 결정된 이격 거리로 개방하여 물리적 디밍을 하는 단계 및 상기 물리적 디밍을 하는 단계에서 상기 이격 거리에 따라 상기 램프부에 공급되는 전압 및 전류를 조절하여 전자적 디밍을 하는 단계를 포함한다.
이 경우에, 상기 광을 차광하는 단계는, 상기 램프부의 외주면을 둘러싸는 램프 차광부에 의해서 차광하는 단계와, 상기 램프부의 상기 기 결정된 방향에 설치된 차광 커튼에 의해서 차광하는 단계로 구성되고, 상기 전자적 디밍을 하는 단계 이전에, 상기 램프부의 상기 기 결정된 방향에 설치된 차광 커튼을 제거하는 단계를 더 포함한다.
한편, 상기 물리적 디밍을 하는 단계는, 상기 램프부의 일단과 중심 사이에서 제1 직선 왕복 운동을 하는 제1 차광부와, 상기 램프부의 타단과 중심 사이에서 제2 직선 왕복 운동을 하는 제2 차광부를 서로 가까워지도록 이동하거나 서로 멀어지도록 이동한다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 주간 태양의 단위 면적당 조사량(W/㎡)의 변화를 실제 태양처럼 모사할 수 있으므로, 태양광 노화도 테스트에 신뢰성을 높일 수 있고, 장비에서 램프 교체를 손쉽게 할 수 있는 구조를 채택함으로써 유지, 보수가 용이한 효과를 발휘한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 모사 장치를 예시적으로 설명하는 도면,도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 모사 장치의 외관을 설명하는 도면,
도 3은 도 2에 도시된 태양광 모사 장치를 Y축 중심으로 90° 회전시켜서 태양광 모사 장치의 외관을 설명하는 도면,
도 4는 본 발명의 하우징부에 램프부를 설치하는 일 예를 설명하는 도면,
도 5는 본 발명의 하우징부의 내부에 램프부가 설치된 일 예를 설명하는 도면,
도 6은 본 발명의 하우징부의 내부에 광 경로 제한 부재가 설치된 일 예를 설명하는 도면,
도 7 내지 10은 본 발명의 구동부와 램프 차광부의 구조를 예시적으로 설명하는 도면,
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양광 모사 장치에 차광 커튼이 설치된 일 예를 설명하는 도면,
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양광 모사 장치를 이용한 태양광 모사 방법을 설명하는 흐름도,
도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양광 모사 방법 중 물리적 디밍하는 단계의 세부 단계를 설명하는 흐름도, 및
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 물리적 디밍과 전자적 디밍을 설명하는 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 다양한 실시 예를 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 다양한 실시 예에서 도면의 축적이나 비율은 예시적인 것에 불과하고, 실시 예에 따라 도면에 도시된 본 발명의 구성요소는 모양, 형태, 치수 또는 크기가 다르게 설계될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 모사 장치를 예시적으로 설명하는 도면이다. 도 1을 참고하면, 본 발명의 태양광 모사 장치(100)의 하우징부(110)는 일 영역이 개방되어 있고, 개방된 영역을 통해서 태양광 노화도 시험 대상체(P)를 내부를 둘러싼다. 램프부(120)는 하우징부(110)의 내부에 구비되고, 대상체(P)에 광을 발산한다. 램프 차광부(130)는 램프부(120)의 외주면을 둘러싸도록 구비된다. 램프 차광부(130)는 하우징부(110)의 일면에 설치된 구동부(140)에 의해서 램프부(120)의 장축 방향으로 직선 왕복 운동을 한다. 구동부(140)는 램프 차광부(130)의 직선 왕복 운동을 하도록 구동력을 제공한다. 구동부(140)는 액츄에이터, 모터 등으로 구성될 수 있다. 송풍부(150)는 램프부(120)에 의해서 발생되는 열을 하우징부(110)의 내부에서 외부로 순환시킨다. 송풍부(150)는 하우징부(110)의 양측면에 위치한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 모사 장치의 외관 및 내관의 일부를 예시적으로 설명하는 도면이다. 도 2를 참고하면, 태양광 모사 장치(100)는 일 면에 X축 전면으로 개방된 개방 영역(111)을 구비하고, Y축 양 측면에는 램프부(120)를 교체할 때 사용되는 램프 설치 개구(113)를 구비한다. 도 2는 램프 설치 개구(113)를 커버(115)로 덮은 상태를 도시하고 있다. 램프부(120)는 하우징부(110)의 내부에 설치되고, 램프부(120)의 외주면을 따라 장축 방향으로 제1 영역과 제2 영역을 둘러싸도록 2개의 램프 차광부(130-1, 130-2)를 구비한다. 구동부(140)는 하우징부(110)의 X축 후면으로 돌출된 형태로 구성되고, 하우징부(110)의 내부로 연결된 연결부(미도시)를 통해서 구동력을 램프 차광부(130-1, 130-2)에 전달한다. 송풍부(150)는 램프 설치 개구(113)가 구비된 면에 위치하고, 하우징부(110)의 내부 공기를 하우징부(110)의 외부로 배출시키고, 외부의 공기를 하우징부(110)의 내부로 공급한다.
도 3은 도 2에 도시된 태양광 모사 장치를 Y축 중심으로 90도(°) 회전시켜서 태양광 모사 장치의 외관을 설명하는 도면이다. 도 3을 참고하면, 하우징부(110)의 개방 영역(111)에는 광 경로 제한 부재(170)가 삽입 설치된다. 하우징부(110)의 양 측면에는 램프 설치 개구(113)와 램프 설치 개구(113)를 덮는 커버(115)가 구비된다. 하우징부(110)의 일 면에는 구동부(140)가 구비되고, 구동부(140)는 보호 커버(cover)로 보호되도록 구성될 수 있다. 램프 설치 개구(113)가 설치된 양 면에 각각 제1 송풍부(150-1), 제2 송풍부(150-2)가 설치될 수 있다.
도 4는 본 발명의 하우징부에 램프부를 설치하는 일 예를 설명하는 도면이다. 도 4를 참고하면, 램프부(120)는 광원(121), 제1 연결부재(122), 제1 히트싱크(123), 제2 히트싱크(124) 및 제2 연결부재(125)으로 구성된다. 광원(121)은 제1 연결부재(122) 및 제2 연결부재(125)에 의해서 제1 커버(115-1)와 제2 커버(115-2)에 고정될 수 있다.
또한, 본 발명의 태양광 모사 장치(100)는 하우징부(110)의 양 측면에서 마주보도록 램프 설치 개구(113)를 구비함으로써, 램프 설치 개구(113)에 커버(115)를 제거하고, 램프부(120)를 램프 설치 개구(113)에 삽입하여 하우징부(110)의 내부에 간편하게 설치할 수 있다. 그리고, 이미 설치된 램프부(120)를 제거할 경우에도 램프 설치 개구(113)의 커버(115)를 제거하면서, 램프부(120)를 램프 설치 개구(113)를 통해서 함께 꺼낼 수 있어서 하우징부(110)의 내부에서 간편하게 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 태양광 모사 장치(100)는 하우징부(110)의 일 면에 개방 영역(111)을 구비하고, 개방 영역(111)에는 광 경로 제한 부재(170)를 삽입하여 설치할 수 있다. 광 경로 제한 부재(170)의 기능에 대해서는 이하에서 별도의 도면을 참고하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 하우징부의 내부에 램프부가 설치된 일 예를 설명하는 도면이다. 도 5를 참고하면, 하우징부(110)의 내부에서 구동부(140)가 설치된 면에 근접하게 램프부(120)가 설치된다. 램프부(120)의 제1 연결부재(122)는 커버(115-1)의 일면에 체결됨으로써 하우징부(110)의 내부에 고정된다(도 5의 A부분 참조). 마찬가지 방식으로 제2 연결부재(125)은 커버(115-2)의 일면에 체결됨으로써 하우징부(110)의 내부에 고정된다.
도 6은 본 발명의 하우징부의 내부에 광 경로 제한 부재가 설치된 일 예를 설명하는 도면이다. 도 6을 참고하면, 광원(121)은 제1 연결부재(122)에 의해서 하우징부(110)에 고정되고, 광원(121)은 램프 차광부(130)에 의해서 둘러쌓여 있지 않고, 개방되어 있음을 확인할 수 있다. 광원(121)이 개방되면 외주면을 따라 광이 발산하므로, 태양광 피로도 조사의 대상체 이외에도 태양광을 모사한 광이 조사될 수 있다. 이렇게 하우징부(110)의 다른 부분에도 광이 조사될 경우에는 태양광 모사 장치(100)의 내구성이 떨어지는 결과를 초래한다. 따라서, 광원(121)에서 방사된 광이 구동부(140), 송풍기(150) 쪽으로 조사되는 것을 차단하기 위해서 광 경로 제한 부재(170)를 하우징부(110)의 내부에 설치한다. 하우징부(110)의 내부에 광 경로 제한 부재(170)를 설치하면, 광원(121)에서 방사된 광은 태양광 피로도 조사 대상체에 집중적으로 조사된다.
도 7 내지 10은 본 발명의 구동부와 램프 차광부의 구조를 예시적으로 설명하는 도면이다. 도 7을 참고하면, 램프 차광부(130)는 원통형 구조체인 제1 차광부(130-1)과 제2 차광부(130-2)로 구성된다. 구동부(140)는 제1 차광부(130-1)를 제1 구간에서 직선 왕복 운동하도록 구동력을 제공하는 제1 모터(141-1) 및 제1 연결부(142-1)로 구성된다. 그리고, 구동부(140)는 제2 차광부(130-2)를 제2 구간에서 직선 왕복 운동하도록 구동력을 제공하는 제2 모터(141-2) 및 제2 연결부(142-2)로 구성된다.
도 8을 참고하면, 구동부(140)는 제1 모터(141-1), 제2 모터(141-2), 제1 연결부(142-1), 제2 연결부(142-2), 제1 리미트 센서(143-1), 제2 리미트 센서(143-2), 제3 리미트 센서(143-3), 제4 리미트 센서(143-4), 제1 엑츄에이터(144-1) 및 제2 엑츄에이터(144-2)를 포함한다.
구동부(140)의 제1 모터(141-1)는 제1 엑츄에이터(144-1)에 힘을 전달하여 제1 연결부(142-1)를 통해서 연결된 제1 차광부(130-1)를 제1 경로(a)에서 직선 왕복 운동을 하게 한다. 구동부(140)의 제2 모터(141-2)는 제2 엑츄에이터(144-2)에 힘을 전달하여 제2 연결부(142-2)를 통해서 연결된 제2 차광부(130-2)를 제2 경로(b)에서 직선 왕복 운동을 하게 한다. 이때, 제1 모터(141-1)는 제1 리미트 센서(143-1)와 제2 리미트 센서(143-2)에 의해서 센싱된 값에 기초하여 제1 엑츄에이터(144-1)에 전달하는 힘의 크기, 방향, 속도 등을 제어한다. 마찬가지로 제2 모터(141-2)는 제3 리미트 센서(143-3)와 제4 리미트 센서(143-4)에 의해서 센싱된 값에 기초하여 제2 엑츄에이터(144-2)에 전달하는 힘의 크기, 방향, 속도 등을 제어한다.
도 9를 참고하면, 제1 모터(141-1)는 제1 연결부(142-1)를 통해서 제1 차광부(130-1)에 연결된다. 이때, 제1 연결부(142-1)는 4개의 파트로 구성된 구조이고, 제1 파트(142-1a)는 제1 차광부(130-1) 쪽으로 연장되고, 제2 파트(142-1b)는 제1 파트(142-1a)와 90도 각도를 이루면서 제1 모터(141-1) 쪽으로 연장되며, 제3 파트(142-1c)는 ㄱ자로 구부러진 형태로 제1 차광부(130-1)쪽을 향하면서 제1 차광부(130-1)의 일단에서 중심부까지 연장되고, 제4 파트(142-1d)는 제3 파트(142-1c)의 일단과 제1 차광부(130-1)의 중심부를 서로 연결한다.
마찬가지로 제2 연결부(142-2)는 4개의 파트로 구성된 구조이고, 제1 파트(142-2a)는 제2 차광부(130-2) 쪽으로 연장되고, 제2 파트(142-2b)는 제1 파트(142-2a)와 90도 각도를 이루면서 제2 모터(141-2) 쪽으로 연장되며, 제3 파트(142-2c)는 ㄱ자로 구부러진 형태로 제2 차광부(130-2)쪽을 향하면서 제2 차광부(130-2)의 일단에서 중심부까지 연장되고, 제4 파트(142-2d)는 제3 파트(142-2c)의 일단과 제2 차광부(130-2)의 중심부를 서로 연결한다.
도 10을 참고하면, 구동부(140)는 모터(141)의 구동력이 연결부(142)를 통해서 램프 차광부(130)로 전달되고, 램프 차광부(130)는 원통형 구조체이므로, 구동부(140)에 의해서 전달된 구동력에 의해서 램프부(120)의 외주면을 둘러싸면서 램프부(120)의 횡축 방향으로 직선 왕복 운동을 할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양광 모사 장치에 차광 커튼이 설치된 일 예를 설명하는 도면이다. 도 11을 참고하면, 태양광 모사 장치(100)의 램프부(120)는 원통형이되, 중심부위가 볼록한 구조체이다. 램프부(120)의 양측부는 제1 연결부재(122) 및 제2 연결부재(125)에 연결되서 전원부(미도시)로부터 전기 에너지를 공급받고, 램프부(120)의 중심부에서 광의 방사가 주로 이루어진다.
램프부(120)는 중심부가 원통형 구조체이므로 방사된 광은 360°방향으로 발산된다. 광 경로 제한 부재(170)에 의해서 램프부(120)에서 방사된 광이 하우징부(110)의 다른 부위로 조사되는 것을 차단할 수 있다. 하지만, 램프부(120)의 중심부에서 방사된 광은 태양광 피로도 조사 대상체에 도달해야 하므로, 광 경로 제한 부재(170)는 램프부(120)의 중심부위를 가리지 않는다.
램프부(120)에 전원을 인가하면, 초기에 일정 시간 동안은 램프부(120)에서 발생하는 광의 파장이 안정화되지 않는다. 즉, 초기에 발생된 광이 대상체에 조사될 경우에는 대상체에 광 피로도를 높일 수 있으므로, 정확한 테스트가 이루어질 수 없다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서, 램프부(120)에 전원을 인가한 뒤, 일정한 시간(바람직하게는 30분 이상) 동안, 차광 커튼(180)은 램프부(120)에서 발생하는 광이 대상체에 도달하지 않도록 광을 차단한다. 차광 커튼(180)은 램프부(120)의 광의 파장이 안정화되면 제거된다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양광 모사 장치를 이용한 태양광 모사 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 12를 참고하면 태양광 모사 장치를 이용한 태양광 모사 방법은, 램프를 구동하는 단계(S1510), 램프의 광을 차광하는 단계(S1530), 물리적 디밍을 하는 단계(S1550) 및 전자적 디밍을 하는 단계(S1570)를 포함한다.
램프를 구동하는 단계(S1510)에서, 램프부(120)에 전원을 인가하여 광을 발생시킨다. 램프부(120)는 HMI 램프를 사용할 경우에 초기에는 50% 이상의 정격 출력이 되도록 램프부(120)에 전압 및 전류를 인가하여 램프부(120)를 구동시킨다.
램프부의 광을 차광하는 단계(S1530)에서, 램프부(120)의 초기 광은 파장이 불안정하므로, 태양광의 파장 특성과 상이하다. 그러므로, 램프부(120)의 초기 광이 대상체에 닿지 않도록 램프부(120)의 초기 광을 차단해야 한다. 차단하는 방식은 2개의 차광부(130-1, 130-1)을 서로 맞닿게 하며 램프부(120)의 중심부가 외부로 노출되지 않게 함으로써 차광한다. 다른 방식은 램프부(120)와 대상체 사이에 차광 커튼(180)을 쳐서 램프부(120)의 초기 광이 대상체에 도달하지 않도록 차광한다.
물리적 디밍을 하는 단계(S1550)에서, 램프부(120)의 스펙트럼 안정화가 된 후에, 램프부(120)의 외주면을 둘러싸는 램프 차광부(130)를 기 결정된 이격 거리로 개방함으로써, 램프부(120)에서 방사된 광을 물리적인 방식으로 디밍(dimming)한다. 물리적 디밍 방식에 대해서는 이하에서 별도의 도면을 참고하여 구체적으로 설명한다.
전자적 디밍을 하는 단계(S1570)에서, 램프부(120)를 점차적으로 외부로 노출시키는 물리적 디밍 단계와 병행하여, 제1, 2 차광부(130-1, 130-2) 사이의 이격 거리에 따라 램프부(120)에 공급하는 전압 및 전류를 조절하여 전자적 디밍을 수행한다. 전자적 디밍 방식에 대해서는 이하에서 별도의 도면을 참고하여 구체적으로 설명한다.
도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양광 모사 방법 중 물리적 디밍하는 단계의 세부 단계를 설명하는 흐름도이다. 도 13을 참고하면, 초기에는 램프부(120)를 둘러싸는 제1, 2 차광부(130-1, 130-2) 사이의 이격 거리는 4mm 미만이다. 제어부(160)는 제1, 2 차광부(130-1, 130-2) 사이의 이격 거리를 증가시키기 위해서 구동부(140)에 제어 신호를 전송하고, 구동부(140)는 제1, 2 차광부(130-1, 130-2)를 각각 멀어지도록 이동함으로써, 이격 거리를 증가하게 한다(SS1). 제1, 2 차광부(130-1, 130-2) 사이의 이격 거리가 50mm보다 작으면(SS2-Yes), 램프부(120)의 EPS 출력을 50%로 유지하도록 공급 전압 및 전류를 제어한다(SS3). 램프부(120)의 EPS 출력은 50%를 유지하면서 제1, 2 차광부(130-1, 130-2) 사이의 이격 거리를 증가시킨다. 만약 제1, 2 차광부(130-1, 130-2) 사이의 이격 거리가 50mm보다 크면(SS2-No), 제1, 2 차광부(130-1, 130-2) 사이의 이격 거리가 74mm와 같은지 판단한다(SS4). 단계(SS4)의 판단 결과에 따라 이격 거리가 74mm가 아니면(SS4-No), 이격 거리를 증가하는 단계(SS1)를 반복한다. 만약 이격 거리가 74mm가 되면(SS4-Yes), 램프부(120)의 EPS 출력을 증가시키도록 공급 전압 및 전류를 제어한다(SS5). 램프부(120)의 EPS 출력이 88%보다 크지 않으면(SS6-No), 램프부(120)의 EPS 출력을 증가시키는 단계를 실행한다(SS5). 만약, 램프부(120)의 EPS 출력이 88%와 같거나 크면 EPS 출력을 88%로 유지하도록 램프부(120)에 공급되는 전압 및 전류의 크기를 제어한다. EPS 출력을 88%로 유지하고 있는 시간을 카운트 한다(SS8). 카운팅 시간이 120분을 초과하면(SS9-Yes), 램프부(120)의 EPS 출력을 감소시키기 위해서 램프부(120)에 공급되는 전압 및 전류를 감소시킨다. 만약 카운팅 시간이 120분을 넘지 않았으면(SS9-No), EPS 출력을 88%로 유지하도록 램프부(120)에 공급하는 전압 및 전류의 크기를 제어한다.EPS 출력이 감소하여 50% 보다 작거나 같아지면(SS11-Yes), 램프부(120)의 EPS 출력이 50%를 유지하도록 램프부(120)에 공급되는 전압 및 전류의 크기를 제어한다(SS12). 만약, 램프부(120)의 EPS 출력이 50%보다 크면 EPS 출력을 감소시키기 위한 단계(SS10)를 반복 실시한다. EPS 출력을 50%로 유지하도록 제어하는 상태면, 제1, 2 차광부(130-1, 130-2)의 이격 거리를 감소시킨다(SS13).
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 물리적 디밍과 전자적 디밍을 설명하는 도면이다. 도 14를 참고하면, 태양광을 모사하는 일 주기 동안에 전자적 디밍과 물리적 디밍의 구간을 확인할 수 있다.
우선, 태양광 조사 장치(100)의 램프부(120)에 전원을 공급한 후 안정화된 이후에, 물리적 디밍이 시작한다. 1차 물리적 디밍은 제1 내지 5 시간 단위 동안에 이루어진다. 1차 물리적 디밍 중에는 제1, 2 차광부(130-1, 130-2)의 이격 거리를 증가시켜서 광 조사면의 단위 면적당 출력을 태양광의 출력과 유사하게 모사할 수 있다.
1차 물리적 디밍이 종료하면 1차 전자적 디밍을 시작한다. 1차 전자적 디밍은 제 6 내지 13 시간 단위 동안에 이루어진다. 1차 전자적 디밍 중에는 다른 물리적 디밍이 실질적으로 이루어지지 않는다. 1차 전자적 디밍은 램프부(120)에 공급되는 전압 및 전류의 크기를 증가시켜서 램프부(120)의 EPS 출력을 50%에서 88%까지 증가시킨다.
램프부(120)의 EPS 출력이 88%에 도달하면, 1차 전자적 디밍을 종료한다. 램프부(120)의 EPS 출력이 88%로 유지하는 시간은 제 14 내지 17 시간 단위 동안이다. 제17 시간 단위가 경과하면 2차 전자적 디밍을 시작한다. 2차 전자적 디밍은 제18 내지 25 시간 단위 동안에 이루어진다. 2차 전자적 디밍 중에는 다른 물리적 디밍이 실질적으로 이루어지지 않는다. 2차 전자적 디밍은 램프부(120)에 공급하는 전압 및 전류의 크기를 감소시켜서 램프부(120)의 EPS 출력을 88%에서 50%까지 감소시킨다.
2차 전자적 디밍이 종료하면 2차 물리적 디밍을 시작한다. 2차 물리적 디밍은 제26 내지 30 시간 단위 동안에 이루어진다. 2차 물리적 디밍 중에는 제1, 2 차광부(130-1, 130-2)의 이격 거리를 감소시켜서 광 조사면의 단위 면적당 출력을 태양광의 출력과 유사하게 모사할 수 있다.
상술한 바와 같이, 1차 물리적 디밍, 1차 전자적 디밍, 휴지 기간, 2차 전자적 디밍, 2차 물리적 디밍을 통해서, 하루 동안의 태양광의 스펙트럼 변화를 실제와 유사하게 모사할 수 있게 된다.
비록 본 발명의 예시적인 실시예 및 적용예가 도시되고 설명되었더라도, 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 범위에서 많은 변화 및 수정이 가능하고, 이러한 변형은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있습니다. 따라서, 설명된 실시예는 예시적이지 제한적인 것이 아니며, 본 발명은 첨부된 상세한 설명에 의해서 제한되는 것이 아니지만 청구항의 기술적 범위 내에서 수정가능하다.
100 : 태양광 모사 장치 110 : 하우징부
120 : 램프부 130 : 램프 차광부
140 : 구동부 150 : 송풍부
160 : 제어부 170 : 광 경로 제한 부재
180 : 차광 커튼

Claims (10)

  1. 일주 태양광(Diurnal Solar)의 시간대별 단위 면적당 광의 조사량을 모사하는 태양광 모사 장치에 있어서,
    일면에 형성된 개방 영역, 상기 개방 영역이 아닌 적어도 일면에 형성된 램프 설치 개구 및 상기 램프 설치 개구를 덮는 커버를 포함하는 하우징부;
    빛을 발광하는 중심부, 상기 중심부의 직경보다 작은 크기의 좌측 원통부 및 우측 원통부로 구성되며, 상기 램프 설치 개구를 통해서 상기 하우징부의 내부에 삽입 설치되서 광을 방사하는 원통 형태인 램프부
    상기 램프부의 외주면을 비접촉 상태로 둘러싸도록 상기 램프부의 중심부의 직경보다 큰 직경을 갖는 원통 형태이고, 상기 램프부의 상기 좌측 원통부를 둘러싼 상태에서 상기 좌측 원통부의 일 지점과 상기 중심부의 중간 지점 사이에서 제1 직선 왕복 운동을 하는 제1 차광부와, 상기 램프부의 우측 원통부를 둘러싼 상태에서 상기 우측 원통부의 일 지점과 상기 중심부의 중심 지점 사이에서 제2 직선 왕복 운동을 하는 제2 차광부로 구성되며, 상기 제1 차광부의 상기 제1 직선 왕복 운동과 상기 제2 차광부의 상기 제2 직선 왕복 운동에 의해서 상기 램프부의 상기 중심부에서 방사되는 광의 전부 또는 일부를 차단하는 램프 차광부;
    상기 제1 차광부와 상기 제2 차광부를 이동시키는 구동력을 제공하는 구동부;
    상기 램프부와 상기 램프 차광부 사이의 공기를 순환시키는 송풍부; 및
    기 결정된 조건에 따라 상기 구동부를 제어하여 상기 램프 차광부의 이동 거리, 이동 속도 또는 이동 방향을 제어하고, 상기 램프부의 정격 출력을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 램프부에 전원을 인가하기 전에 상기 제1 차광부와 상기 제2 차광부를 서로 맞닿게 위치시키고, 상기 램프부에 전원을 인가한 후 기 정해진 시간이 경과하면 상기 제1 차광부와 상기 제2 차광부를 서로 이격시키도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 모사 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 구동부는, 상기 제1 차광부와 상기 제2 차광부를 서로 반대 방향으로 이동시키되, 기 결정된 시간 동안에 상기 제1 차광부와 상기 제2 차광부 사이의 이격 거리를 유지시키고, 상기 기 결정된 시간이 경과하면 상기 이격 거리를 변경하기 위하여 상기 제1 차광부 및 상기 제2 차광부를 이동시키는 것을 특징으로 하는 태양광 모사 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 램프 차광부는, 알루미나(Alumina)인 것을 특징으로 하는 태양광 모사 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 이격 거리에 따라 상기 램프부의 정격 출력을 50% 이상으로 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 모사 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 램프부는, HMI(Hydrargyrum Medium-arc Iodide) 램프 또는 제논(xenon) 램프인 것을 특징으로 하는 태양광 모사 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3872392A1 (en) * 2020-02-26 2021-09-01 Visol Inc. Hybrid super precision diurnal solar simulation apparatus and diurnal solar simulation method using same
KR20220069218A (ko) 2020-11-20 2022-05-27 에이치앤피엔지니어링 (주) 수송기계의 기후환경풍동용 태양광모사장치
KR20240012752A (ko) 2022-07-21 2024-01-30 주식회사 비솔 선택적 파장대 조절을 통한 태양광 모사 led 시스템

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200153210Y1 (ko) * 1993-07-22 1999-08-02 손욱 음극선관용 노광장치의 광원조립체
JP2000295422A (ja) * 1999-04-07 2000-10-20 Fuji Photo Film Co Ltd 光量調節装置及び光量調節方法
JP2001237087A (ja) * 2000-02-25 2001-08-31 Research Institute Of Innovative Technology For The Earth 光源装置
JP2003028785A (ja) * 2001-07-13 2003-01-29 Nisshinbo Ind Inc 擬似太陽光照射装置
KR20060095952A (ko) 2003-09-24 2006-09-05 큐-랩 코포레이션 빛과 부식성분에 대한 물질의 저항성을 측정하기 위한 방법및 장치
KR101013776B1 (ko) * 2010-11-05 2011-02-14 김재우 아파트형 인삼재배 장치 및 이를 이용한 인삼재배 방법
KR20140048625A (ko) 2012-10-16 2014-04-24 한국항공우주연구원 태양광 모사장치

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200153210Y1 (ko) * 1993-07-22 1999-08-02 손욱 음극선관용 노광장치의 광원조립체
JP2000295422A (ja) * 1999-04-07 2000-10-20 Fuji Photo Film Co Ltd 光量調節装置及び光量調節方法
JP2001237087A (ja) * 2000-02-25 2001-08-31 Research Institute Of Innovative Technology For The Earth 光源装置
JP2003028785A (ja) * 2001-07-13 2003-01-29 Nisshinbo Ind Inc 擬似太陽光照射装置
KR20060095952A (ko) 2003-09-24 2006-09-05 큐-랩 코포레이션 빛과 부식성분에 대한 물질의 저항성을 측정하기 위한 방법및 장치
KR101013776B1 (ko) * 2010-11-05 2011-02-14 김재우 아파트형 인삼재배 장치 및 이를 이용한 인삼재배 방법
KR20140048625A (ko) 2012-10-16 2014-04-24 한국항공우주연구원 태양광 모사장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3872392A1 (en) * 2020-02-26 2021-09-01 Visol Inc. Hybrid super precision diurnal solar simulation apparatus and diurnal solar simulation method using same
KR20220069218A (ko) 2020-11-20 2022-05-27 에이치앤피엔지니어링 (주) 수송기계의 기후환경풍동용 태양광모사장치
KR20240012752A (ko) 2022-07-21 2024-01-30 주식회사 비솔 선택적 파장대 조절을 통한 태양광 모사 led 시스템

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