국부조명(局部照明) Local Lighting

 

국부조명(局部照明) Local Lighting

 

비교적 작은 영역이나 특정한 위치․장소를 조명하는 방식을 “국부조명”이라 한다. 정밀작업과 같이 고조도를 필요로 하는 경우, 전반조명으로 하면 경제성이 없고 작업 종류에 따라 그림자가 생긴다. 이것을 보완하는 의미에서 국부조명 방법을 이용한다. 이 조명은 단순하게 밝게 하는 것 뿐만아니라 장시간의 작업에 고통이나 피로를 동반하지 않는 시각환경을 만들어, 시야내의 휘도비를 줄이고 눈의 피로를 방지해야 된다. 도로조명에서는 교차점, 교량, 인터체인지와 같이 필요한 장소를 국부적(연속적이 아님)으로 조명하는 것을 말한다.

반간접조명 (Semi Indirect Lighting)

 

KS에 의한 정의는 「크기가 무한하다고 가정된 작업면에, 발산광속의 10～40[％]가 직접 도달하는 배광을 가진 기구에 의한 조명」으로 되어있다. 즉, 기구 중심을 통과하는 수평면을 경계로, 위쪽으로 나가는 광속이 90～60[％], 아래쪽으로 나가는 광속이 10～40[％]인 조명기구를 사용한 조명이다. 이 방법에서는 위쪽으로 나가는 빛이 아래쪽으로 나가는 빛보다 많다. 따라서 천정면에서 반사되어 확산된 빛이 조명의 질에 크게 영향을 주어 부드러운 분위기가 얻어진다. 효울은 별로 안좋으므로 천정면의 색을 연구해서 반사율을 높이는 것이 바람직하다.

전반조명(全般照明) General Lighting

 

일반적으로 실내조명에서 사용하는 용어이다. 사무실, 공장 등에서 특별한 영역 없이 실내 전체를 거의 일정한 조도로 조명하도록 설계된 조명을 말한다. 기본적으로 천정에서의 조명기구로 조명하며 기구의 배치, 배열이 거의 규칙적이다.

 

전반확산조명(全般擴散照明) General Diffused Lighting

 

전반확산조명의 JIS에 의한 정의는 「크기가 무한하다고 가정된 작업면에 발산광속의 40～60[％]가 직접 도달하는 배광을 갖는 기구에 의한 조명」으로 돼 있다. 즉, 기구 중심을 통과하는 수평면을 경계로 위쪽으로 나가는 광속이 60～40[％], 아래쪽으로 나가는 광속이 40～60[％]인 조명기구를 사용한 조명이다. 이 방법으로는 위쪽으로 나가는 빛이나 아래쪽으로 나가는 빛의 양에 큰 차이가 없으며 천정, 벽, 작업면에 모두 빛이 입사한다. 균일한 실내 휘도분포를 얻기 쉬운 반면, 실내 각 면의 반사율이 낮으면 효율이 나빠지므로 주의가 필요하다.

글로우 방전관 (Glow Discharge Tube)

 

글로우 방전(음극에서의 2차 전자 방출이 열전자 방출보다 한층 큰 방전. 음극강하가 크고(70[V] 또는 그 이하) 음극에서의 전류밀도가 작은 것이 특징이다)을 이용한 방전관이며, 정전압 방전관, 릴레이 방전관, 네온관 등이 있다. 냉음극 방전관은 대부분 이에 속한다.

반사율(反射率) Reflectance, Emissive Power

 

어떤 물체의 발산도와 같은 온도의 흑체의 발산도와의 비를 “반사율”이라 한다.  수치적으로는 흡수율과 같다.  어떤 파장에 대하여 물체의 발산도와 같은 온도의 흑체의 발산도와의 비를 스펙트럼 발산을 또는 단색 발산율이라고 한다. 물체의 전 발산도(파장에 대해서)와 같은 온도의 흑체의 전 발산도와의 비를 전 발산율이라고 한다.

램프 (Lamp)

 

전기에너지의 변환에 의해 빛을 얻을 수 있는 수단이 “램프”이다.

램프는 그 발광원리, 크기(램프 단위의 광속 및 소비전력), 치수, 형식, 밸브의 마무리, 꼭지쇠의 종류 등에 따라 다양하게 나누어진다.

백열전구(白熱電球) Incandescent Lamp

 

유리구 안의 필라멘트에 전류를 흘려 2000[℃]이상으로 가열해 열 방사에 의한 발광을 이용한 램프이다. 필라멘트는 가는 텅스텐선을 코일모양(단일코일 또는 이중코일)으로 만들어 사용하며 일반 조명용 전구는 이중코일이 많다. 유리구는 소다 석회 유리를 이용하며 형상은 서양배형과 구형이 많다. 투명 유리는 고휘도 필라멘트 때문에 눈부시다(글레어). 일반 조명용은 이것을 완화하기 위해 유리구 내면에 투광성이 뛰어나고 광 확산성이 좋은 백색 도장막(실리카)이 도포되어 있다(종전에는 프로스트 전구가 일반 조명용이었다). 유리구 안은 진공이거나 아르곤, 질소, 크립톤 같은 불활성 가스가 봉입되어 있다. 일반 조명용 전구(220[V] 20～100[W])는 아르곤(86～98[％])과 질소(2～14[％])가 봉입되며 점등시에 약 1기압(100[kPa])이 된다. 크립톤을 봉입한 전구는 효율을 향상시키나 수명을 길게 할 수 있다. 전구의 발광은 고온 필라멘트에서의 열 방사이다.

 

열방사는 고온이 되면 물질 내부에서의 원자, 분자, 이온의 열진동이 활발해져 에너지가 방사되는 현상으로 연속 스펙트럼의 백열발광이다. 따라서 연색성이 상당히 좋다. 일반 조명용 100[W] 전구의 필라멘트 온도는 약 2500[℃](색온도 2854[K]로 높다. 입력전력에 대한 가시광의 변환율은 약 10[％]로, 적외선이 약 70[％]로, 방사하고 있다. 필라멘트 온도를 높여 광색을 좋게 만든 사진 촬영용의 색온도는 3360[K]이다. 필라멘트 온도를 낮추어 적외선의 방사를 늘린 것이 적외전구 (색온도 2500[K])이다.

 

전구의 장점으로, 〔1〕점광원에 가깝고 빛의 제어가 용이하다. 조광을 연속적으로 할 수 있다. 〔2〕연색성이 좋고(평균 연색 평가수 Ra:100), 따뜻한 광색이다. 〔3〕점등이 간단하고 형광램프나 수은램프같은 방전램프에 부속하는 안정기를 필요로 하지 않는다. 〔4〕주위온도의 영향은 거의 없다.〔5〕광속의 저하가 적다.

 

단점으로는,〔1〕효율이 낮다.〔2〕열선(적외선) 방사가 많다.〔3〕유리구의 온도가 높다.〔4〕전원전압 변동에 의해 수명과 광속이 영향을 받기 쉽다.〔5〕수명이 형광램프 등에 비해 짧다.

백열전구의 동정특성

 

백열전구의 동정특성이란 백열전구는 점등시간이 경과함에 따라 필라멘트의 텅스텐이 약간씩 증발하고 이와 함께 전류․전력이 감소하며 효율이 낮아지고 증발한 텅스텐이 유리구에 부착되어 벌브가 검게 변함으로써 광속이 감퇴된다. 그러나 백열전구의 경우 수명 시간율에 대한 광속감소율은 다른 광원에 비하여 비교적 크지는 않다. 일반적으로 백열전구의 필라멘트가 단선되어야 수명이 끝난 것으로 알고 있으나 특별한 조건에서 사용하는 것에 대해서는 광속이 일정한 설정치로 내려갔을 때가 수명이라 정의하는 경우도 있다.

할로겐 전구

 

텅스텐의 증발을 방지하기 위해 관내에 할로겐족 원소(불소, 브롬, 요소) 등을 밸브내에 봉입(封入)한 것을 “할로겐 전구”라 한다.

할로겐의 화학반응을 이용해서 고온으로 증발한 텅스텐을 재차 원래로 되돌리는 작용을 반복하여 텅스텐 증발을 방지하고 있다.

백열전구보다 효율이 높고 수명이 길기 때문에 점포 조명이나 사진기, 광학기기에 사용되고 있다.