스트레스에 따른 감성컬러 LED 매칭 시스템 설계 및 구현

Abstract

사람들은 흔히 직장에서 압박감, 사장의 명령, 병든 자식, 교통 지옥등을 스트레스라고 생각하기 쉽다. 그러나 이들은 단지 스트레스를 일으킬수 있는 하나의 유발인자라고 할수 있으며 스트레스란 이같은 요인에 의한 실제적인 신체의 반응을 말한다. Hans Selye박사의 정의에 의하면 스트레스란 생성된 어떤 요구(demand)에 따른 신체의 비특이성 반응을 말한다. 여기서 요구란 신체의 적응이 필요로 하는 위험, 도전이나 어떤 종류의 변화를 뜻한다. 이러한 반응은 자동적이고 즉각적이다. 스트레스란 우리에게 모두 나쁜 것은 아니다. 적절한 스트레스는 건강을 위협하지 않고 긍정적인 효과를 극대화 시키고 이는 생활에 활력을 불어 넣고 자신감과 일의 창의력을 높힐수도 있다. 이와같이 우리몸에 도움을 주어 더나은 상태를 유지할 수 있는 좋은 스트레스(eustress)가 있는가 하면 반대로 우리 몸에 혼란을 야기하고 병들게 하는 나쁜 스트레스(distress)가 있다. 스트레스 반응은 자극 호르몬인 아드레나린이나 다른 스트레스 호르몬이 혈중 내로 분비되어 우리몸을 보호하려고 하는 반응으로서 어떠한 위험상황 에서 싸우거나 멀리 피할수 있는 힘과 에너지를 제공한다(fight or flight response). 이러한 변화는 맥박과 혈압의 증가( 근육, 뇌, 심장에 더 많은 피를 보낼 수 있도록) ,호흡이 빨라짐( 더많은 산소를 얻기 위하여), 근육이 긴장( 행동을 할 준비), 정신이 더 명료해지고 감각기관이 더 예민해짐( 상황을 판단과 빠른 행동을 위해), 뇌, 심장, 근육으로 가는 혈류증가( 위험을 대비한 중요한 장기들), 피부, 소화기관, 신장, 간으로 가는 혈류 감소( 위험시기에 가장 적게 요구되는 곳), 혈중에 당, 지방, 코레스테롤 양 증가( 추가 에너지를 위해), 혈소판이나 혈액응고인자의 증가( 상해시 출혈 예방)로 나타날수 있다.

또한, 현대에서 LED의 활용성은 형광등이나 백열등보다 더한 이점과 효용성에 있다. 기존의 가로등이나 정원등은 광원을 위쪽에 매달아 직접 조명을 하는 방식으로, 광원 앞쪽에 렌즈나 필터를 부착하여 빛의 밝기를 제한하는 조명으로서 단순히 주위를 밝히는 조명등이 설치되어있다. 이러한 등은 광원의 위치를 높게 하면 밝기가 떨어져서 광원을 높이와 비례하여 크게 해야 하며 이에 많은 전력소비가 발생하고 등을 지탱하는 지지기둥의 대형화로 설치비용이 많이 들며, 주위의 환경과 조화롭지 못하다는 단점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 모듈화 기술이 필요하며 그 핵심 기술은 패키지 재료를 바탕으로 한 방열 설계 기술이다. 실제로 방열설계 기술은 LED를 이용한 조명 제품을 만들기 위해서 꼭 필요한 핵심 기술이다. 현재 사용되고 있는 파워LED 패키지는 PCB(배선회료용기판) 및 수평형 타입으로 사용되며 종류가 다양하다. 그러나, PCB 상태에서 파워LED를 사용함으로 부피가 커지는 문제점이 있고, 사용되는 칩의 크기는 20, 28, 40mil(1000분의 1인치)로 칩의 크기가 크다는 단점이 있다. 또한 사용되는 소비전력은 0.5~1와트를 이용하기 때문에 소비전력이 높은 만큼 열이 많이 발생하여 출력을 높이는데 한계가 있다. 이에 따라 본 논문에서는 LED 발열처리를 분산화 하고 스트레스 단말기로부터 Zeegbee 무선통신을 통해 전송된 스트레스 지수를 차분진화 알고리즘을 통해 표준화, 단계화 하고 감성컬러와 매칭한 후 그 컬러값에 해당하는 LED조명 시스템을 설계 및 구현 하였다. 따라서 2장에서는 관련연구에 대해 기술한다. 3장에서는 스트레스에 따른 감성컬러 LED매칭 시스템을 구성및 설계한다. 4장에서는 스트레스에 따른 감성컬러 LED매칭 시스템의 성능평가를 하고, 마지막으로 5장에서는 종합적인 결론과 향후 연구에 대해 기술 하였다.|Abstract

A Design and Implementation of Sensitivity Color LED Control System by Stress

Seo, Dae-Woong Advisor : Prof. Bae, Sang-Hyun, Ph.D. Department of Computer Science and Statistics, Graduate School of Chosun University

People think easly, It is stress - an oppressive feeling, order of a director, a painful children, a traffic mess in the office. but this is induction factor by one thing caused stress, Stress is daily response of body by induction factor. By Hans Selye doctor's definition, 'Stress is similarly response of the body according to generated certain require(demand)' What is this Require - It means change of certain kind, danger, challenge by needed body adaptation. This reacting is automatically and immediately.

Not every stress is harmful. Moderate stress doesn’t threaten us but it has positive effect on vitalizing one’s life and raising one’s confidence or creativity. Like this, there are two kinds of stress; one of them is called eustress which is so helpful for the health that it makes us keep great condition. One the contrary, the other is called distress which causes confusion and sickness. Reaction of stress is a response to protect one’s body and it gives us fight or flight response in any situation. This reaction is caused by adrenalin, stimulative hormone, or other kinds of hormone which secretes into blood. Theses changes are an increase of the pulse and blood pressure(to give more blood to muscle, the brain, and the heart), quick respiration(to gain more oxygen), tension of muscle(prepare for action), distinctness of mentality, more sensitive sensory(for judgment on situation and quick action), an increase of blood’s flow to the brain, heart, and muscle(important organs for provision against danger), a decrease of blood’s flow to skin, digestive organs, the kidney, and the liver(the least required organs in the case of danger), an increase of sugar, fat, and cholesterol in blood(for further energy), and finally an increase of blood platelet or blood coagulation factor(for protection of bleeding in the case of injury). also, present-day, using of LED is more advantage and useful than that are a fluorescent lamp and light bulb. the existing streetlight have a source of light located top of the those to direct lighting effects. head of a source of light attached lens or filter do restriction of light as lighting that just light around it. If these bulb of a source of light is moved to high, the brightness of the light have been fallen down. so, a streetlight muse need to make that a source of light is relative to high. under the above, power consumption and cost of installation will be increased and it is not matched with the surrounding environment. solution if the problem is that need a module skill and core technology is radiant heat design technology based on package material. actually, radiant heat design technology is really core technology to make bulb using LED technology. powerLED package are used with PCB and horizontality type and have lots of package. but, it has a problem that situation of PCB use powerLED to expand volume and size of using chips is 20, 28, 40 that is weakness are small size of chip. besides, it uses 0.5~1W power consumption. if power consumption is high, it makes heat. output is limited growing.

under the above, this study do a dispersed LED exothermic processing. chapter 2 is involved research. chapter 3 is consist of sensitivity-color LED matching system with stress. chapter 4 is done a performance evaluation with stress. finally, chapter 5 are total conclusion and research from now on.