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표제지
과제 요약서(초록)
목차
제1장 서론 7
제1절 연구개발의 필요성 7
제2절 연구 배경 및 목적 9
제3절 연구의 내용 및 범위 10
제2장 국내·외 기술개발 현황 11
제1절 국내·외 기술동향 11
제2절 국내 관련 규정 14
제3절 국외 관련 규정 22
제3장 연구개발수행 내용 및 결과 38
제1절 LED 비상유도등 연구개발 38
제2절 축광표시장치의 연구개발 46
제4장 연구개발 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 55
제1절 연구개발 목표 및 평가의 착안점 55
제2절 연구개발 목표의 달성도 56
제5장 연구개발 결과의 활용계획 63
제1절 추가연구의 필요성 및 타 연구에의 응용 63
제2절 연구의 파급효과 및 기대효과 64
제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 66
제7장 참고문헌 67
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1. 기술개발목표
①지하주차장, 다중이용업소, 백화점, 대형할인마트, 사무실, 관공서, 종합병원, 학교, 지하역사 등에서 정전과 동시에 암흑상태가 되어 피난하여야 할 방향이나 출구를 찾기가 곤란하므로 이를 방지하기 위하여 기존의 유도등 대신 LED 비상유도등에 축광체의 구조를 첨부하여 광원(LED)의 발광이 소멸되는 순간에 그동안 축적한 빛 에너지로 자체적으로 발광하여 충분한 초기 휘도를 확보하고, 잔광시간을 보다 길게 할 수 있는 축광식 LED 비상유도등을 개발하고자 한다.
②연구개발 제품은 전기적인 발광 광원은 LED를 사용하고 광원이 소멸한 후의 초기휘도를 한층 높일 수 있음과 동시에 잔광시간을 보다 한층 길게 할 수 있고, 타이머를 부착하여 점등과 소등을 주기적으로 반복하여 축광을 최대한 활용함으로써 에너지 절약을 꾀할 수 있는 절전형 축광식 LED 비상유도등을 개발하고자 하는 것이 연구 목표이다.
③해외 선진국의 축광표시장치의 연구문헌 조사 및 기술 동향 분석과 국내·외 축광시체 관련 법규정의 조사 분석하여, 기존의 성능 기분을 능가하는 개발품을 제작하여 국내의 기술 기준의 향상을 꾀한다.
2. 기술개발의 목적 및 중요성
①연구개발의 목적
국내에서는 2003년 2월 18일 발생한 대구지하철 화재에서 발생 10여분만에 화재가 전역으로 확산되었고, 전 지하역사에 연기가 충만하였다. 발생된 연기로 인해 다수의 피난자가 비상구를 찾지 못하고 질식사 하였고, 화재현장 접근 및 진화작업 조차 불가능하였다. 이 화재는 지하철 역사 및 터널의 특수성을 고려한 화재안전 설계개념의 정립 필요성을 단적으로 보여주고 있다. 따라서 지하철 역사 및 터널에서의 화재 발생 자체를 근본적으로 방지하는 것은 불가능하지만 화재에 의한 인명 피해를 최소화하기 위하여 화재 또는 정전시에도 피난표지와 위치표지는 전원의 공급이 없이도 오랜시간 동안 빛을 발할 수 있는 축광표시장치를 이용하며, 또한 광원으로 CCFL을 사용하는 비상유도등은 전격소모가 많으며 램프 수명이 짧았던 것을 LED를 사용하므로 전력소비 절감과 램프 수명을 길게 하는 축광식 LED 비상유도등의 연구개발은 필수적인 것이다.
②연구개발의 필요성
ㆍ지진이나 화재 등에 의한 정전이 발생하였을 때 정전과 동시에 암흑상태가 되어 피난해야 할 방향이나 출구를 찾기가 곤란하다. 이러한 경우 비상유도등이 있으나 평소에 에너지의 소모가 발생하므로 가능한 에너지 소모를 줄이는 효과는 물론이거니와 축광빛에 의해 사람이 불안해하거나 패닉현상을 막을 수 있으므로 에너지 절감과 안전에 기여하기 위해 축광재료가 개발되었다.
ㆍ일반적으로 축광표시장치는 초기 휘도가 높아야 하고 잔광시간이 길어야 한다. 다시말하면 광원이 소멸하여 갑자기 어두워졌을 때에 주위의 물체를 확인할 수 있어야 하고, 이렇게 물체를 확인할 수 있는 시간이 길어야 한다는 것이 축광을 이용한 비상유도등의 필요조건이다.
ㆍ이러한 축광표시장치는 평소에는 태양장이나 전기적인 광원의 광 에너지를 흡수 및 축적한 후에 야간 또는 정전 등과 같이 빛이 차단되었을 경우에 그동안 축적한 빛을 발광하여 피난구 또는 비상구 등의 식별 및 확인을 용이하게 하는 것으로 특히 피난유도등과 같은 안내판으로 널리 확산되고 있는 추세인데 이러한 종래의 축광표시장치는 휘도가 높지 않고 잔광시간이 짧다는 문제가 있었다.
ㆍ이러한 종래 기술이 갖는 문제점을 해결하기 위하여 축광표시장치의 구조를 개선하여 광원의 발광이 소멸되는 순간에 그동안 축적한 빛에너지로 자체적으로 발광하여 충분한 초기 휘도를 확보하고, 잔광시간을 보다 길게 할 수 있는 축광식 LED 비상유도등의 개발이 필수적이다.
3. 기술개발의 내용 및 범위
연구내용 및 범위로는 해외기술동향 분석을 위하여 선진국의 축광체 제조기술과 연구문헌을 조사하고, 국내·외 축광체 및 비상유도등 관련 법규정을 조사 분석한다. 또한 절전형 LED 비상유도등 관련하여 LED 소자의 절전형 모듈화의 연구 분석하며, 비상유도등 내부의 제어시스템을 일체화, 슬림화의 연구 분석하며, 기존의 충전장치의 교환을 간편화 연구 분석하며, 타이머를 부착하여 에너지 절감 연구 분석한다. 또한 축광유도표지의 개발을 위하여 축광체의 도포기술 연구 분석하며, 축광안료에 배합하는 각종용제류의 사양과 배합률 연구 분석한다.
4. 기술개발 결과
①해외 기술 동향분석
○ 선진국에서 고휘도 축광식 유도 표시체 기술 동향 분석 검토하였음
②국내·외 관련 법규정의 조사 분석
○ 국내·외 고휘도 축광식 유도표시체 관련 법규정을 조사 분석 하였음
○ 국내·외 비상유도등 관련 법규정을 조사 분석 하였음
③절전형 LED 비상유도등 연구
○ 기존 시판중의 LED소자를 절전형 모듈화로 완료하였음
○ 비상유도등 내부 제어반 시스템을 일체화, 슬림화로 완료하였음
○ 기존의 충전식 배터리의 교환 간편화로 완료하였음
○ 타이머 부착으로 에너지 절감과 간편 완료하였음
④축광체 개발
○ 축광체의 도포기술을 완료함으로 고휘도화, 장잔광화 완료하였음
○ 기존의 축광안료의 종류와 입자크기의 연구, 각종 용제류의 사양과 배합률의 연구로 고휘도화, 장잔광화 완료하였음
5. 기대효과
①제품 개발에 따른 표시장치에 타이머를 별도로 부착시켜, 일정시간 점등한 후에 일정시간 소등하고 그동안 축광된 빛에너지를 활용함으로써 절전과 에너지절약을 할 수 있다.
②축광 표시장치는 정전, 사고 등으로 조명이 소등됐을 때에 자기 발광하여 표시를 계속기키는 기능을 가진 것으로 광고를 위한 실내 및 실외의 간판이나, 건물이나 지하통로 등의 안내표지로서 매우 유용하게 사용될 수 있다.
③지하공간의 화재 안전성이 확보되어 사회적인 불안감 해소 및 대형 인적, 물적 피해를 최소화하여 대 국민 신뢰도 확보 및 대외 신인도 향상으로 무형의 경제적 효과 달성할 수 있다.
④지하공간 화재시 피난유도기능을 적절히 발휘할 수 있는 유도설비의 다양한 형태의 개발과 기술향상을 꾀한다.
⑤낙후된 축광산업의 대외경쟁력을 선진국 수준으로 확보하고, 선진화된 안전관리 역할의 활성화를 기대할 수 있다.
6. 향후계획
①금번 연구개발 제품의 제조비용 절감 및 산업화를 위한 비용 경쟁력을 갖추기 위하여 축광안료 사용량을 줄임으로 인한 원가 절감 효과가 크다. 현재 KS규격에서 정하고 있는 축광재의 휘도치보다 무려 9~10배에 달하고 있어, 휘도치를 지금에서 4~5배로 축소 조정함으로 축광안료의 사용량을 줄여 현재의 원가에서 15% 절감하도록 연구한다.
②금번 연구개발 제품의 제조비용 절감 및 산업화를 위한 비용 경쟁력을 갖추기 위하여 LED 램프의 사용 수량의 절감을 위한 연구 및 LED소자의 수입선 다변화로 구입 단가를 줄임으로 현재의 원가에서 10% 절감하도록 연구한다.
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