[논문]휘도비 측정을 통한 유도등의 경년변화 연구

정종진

doi:10.7731/kifse.2019.33.6.181

[국내논문] 휘도비 측정을 통한 유도등의 경년변화 연구
A Study on the Aging Change of Exit Light by Measuring the Ratio of Luminance 원문보기

한국화재소방학회 논문지= Fire science and engineering, v.33 no.6, 2019년, pp.181 - 185

정종진 (한국소방산업기술원 소방기술연구소)

초록
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본 연구에서는 유도등의 광원과 경년변화에 따른 휘도성능을 분석하기 위하여 사무실, 상가, 병원, 공장 등에 설치된 유도등을 발취하여 CCFL, LED광원별 경년변화에 따른 휘도성능을 분석하였다. 이는 유도등과 같은 전기적 특성을 갖는 소방제품은 설치된 곳의 주위온도나 습도, 먼지 등이 그 성능에 변화를 줄 수 있기 때문에 설치장소별로 발취하여 그 특성을 분석하였다. 실험결과, CCFL유도등은 대형, 중형, 소형 모두 '휘도비 2'정도의 값을 나타내었다. 기술기준 규정값이 '휘도비 9이하'인 점을 감안할 때 매우 양호한 값을 나타냈으며, 경년변화에 의한 휘도비 변화도 거의 없음을 확인할 수 있었다. LED유도등은 '휘도비 5'정도의 값을 나타냈으며, 이는 표시면의 빛이 균일하지 못함을 뜻한다. 또한 경년변화에 의한 휘도비 변화는 거의 없으나, 휘도비의 값은 LED유도등보다 크게 나타났다. 이는 시각적인 측면에서는 만족스럽지 못한 결과이다. 이를 개선하기 위해서는 LED광원의 빛 분산이 필요하며 휘도비 관련 규정을 강화할 필요가 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, Exit light installed in offices, malls, hospitals, and factories were analyzed to analyze the luminance performance of CCFL and LED light sources. In addition, fire protection products with electrical characteristics such as Exit light may change their performance due to ambient temperature, humidity, and dust. So it was extracted by installation place and analyzed its characteristics. As a result of the experiment, Exit light for CCFL type showed the value of 'ratio of luminance 2' for large, medium and small. Considering that the reference value was 'lower than 9', the value was very good and it can be seen that there is almost no change in ratio of luminance due to aging. The Exit light for LED type showed a value of 'ratio of luminance 5', which means that the light on the display surface is not uniform. In addition, there was almost no change in ratio of luminance due to ageing, but the ratio of luminance was larger than Exit light for LED type. This is an unsatisfactory result from a visual point of view. To improve this, it is necessary to disperse the light of LED light source and strengthen the regulation on ratio of luminance.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 CCFL유도등과 LED유도등을 대상으로 각 광원 종류별 경년변화에 따른 휘도성능을 분석하였다. 또한 유도등은 설치되는 주위환경 조건, 즉 설치장소의 온도나 습도, 먼지 등에 따라 수명이나 휘도성능이 각각 다르므로 유도등이 설치된 장소별로 시료를 발취하여 휘도성능을 측정하여 유도등 상태를 분석하였다.
따라서 본 연구에서는 현장에서 사용되는 LED유도등을 발취하여 설치장소별 유도등의 휘도특성과 LED유도등의 경년변화에 따른 휘도분석을 통하여 유도등의 성능을 확인하고자 한다.
사무실, 상가, 병원, 공장 등에서 사용된 유도등을 대상으로 각각 휘도실험을 수행하였다. 본 연구에서는 각 유도등의 광원별 휘도특성과 경년별 휘도(비)특성을 분석하여 성능변화를 확인하였다.
본 연구에서는 유도등의 광원과 경년변화에 따른 휘도성능을 분석하기 위하여 사무실, 상가, 병원, 공장 등에 설치된 유도등을 발취하여 CCFL, LED광원별 경년변화에 따른 휘도성능을 분석하였다.

가설 설정

. 유도등에서 LED광원이 갖는 장점은 1) 광변환 효율이 높아 소비전력이 적고 2) 필라멘트가 없어 충격에 강하고 안전하며 3) 수은을 사용하지 않아 친환경적인 것이다. 반면에 단점은 LED광원 모양이 칩 형태이거나 그와 유사한 형태가 유도등에 사용되어 국소부위가 집중적으로 밝다는 것이다.

제안 방법

유도등의 광원과 경년변화에 따른 휘도성능을 분석하기 위하여 사무실, 상가, 병원, 공장 등에 설치된 유도등을 발취하여 CCFL, LED광원별 경년변화에 따른 휘도성능을 분석하였다. 감지기나 유도등과 같은 전기적 특성을 갖는 소방제품은 주위온도, 습도와 먼지 등이 그 성능에 변화를 줄 수 있기 때문에 설치장소별로 발취하여 그 특성을 분석하였다. 또한 휘도비 분석은 유도등이 건물 내의 인테리어 소품으로서의 기능을 확인해 보는 의미도 갖는다.
따라서 본 연구에서는 CCFL유도등과 LED유도등을 대상으로 각 광원 종류별 경년변화에 따른 휘도성능을 분석하였다. 또한 유도등은 설치되는 주위환경 조건, 즉 설치장소의 온도나 습도, 먼지 등에 따라 수명이나 휘도성능이 각각 다르므로 유도등이 설치된 장소별로 시료를 발취하여 휘도성능을 측정하여 유도등 상태를 분석하였다. 또한 이 휘도비를 광균질성의 의미로 두고 유도등을 시각적인 측면에서 분석하였다.
또한 유도등은 설치되는 주위환경 조건, 즉 설치장소의 온도나 습도, 먼지 등에 따라 수명이나 휘도성능이 각각 다르므로 유도등이 설치된 장소별로 시료를 발취하여 휘도성능을 측정하여 유도등 상태를 분석하였다. 또한 이 휘도비를 광균질성의 의미로 두고 유도등을 시각적인 측면에서 분석하였다.
휘도비는 최대휘도값을 최소휘도값으로 나눈값을 의미한다. 본 연구는 무작위 샘플링으로 시료를 발취하지 않았기 때문에 개별 평균휘도는 의미가 없으며 휘도비 측정을 통하여 경년변화에 따른 광원별 성능을 고찰하였다. 휘도를 측정하는 방법은 “유도등 형식승인 및 제품검사의 기술기준”의 휘도 측정법으로 실시하였다.
유도등은 LED나 CCFL광원을 사용하여 재난이나 화재시 피난을 유도하는 소방 설비로서, 그 성능은 켜져있는 유도등의 밝기와 표시면으로의 빛 확산 등으로 육안으로 쉽게 확인 가능하다. 본 연구에서는 LED유도등과 CCFL유도등의 광원이 경년변화에 따라 밝기 변화를 보기 위함이므로 평균휘도와 최대휘도값, 최소휘도값을 측정하였다. 휘도비는 최대휘도값을 최소휘도값으로 나눈값을 의미한다.
유도등의 광원과 경년변화에 따른 휘도성능을 분석하기 위하여 사무실, 상가, 병원, 공장 등에 설치된 유도등을 발취하여 CCFL, LED광원별 경년변화에 따른 휘도성능을 분석하였다. 감지기나 유도등과 같은 전기적 특성을 갖는 소방제품은 주위온도, 습도와 먼지 등이 그 성능에 변화를 줄 수 있기 때문에 설치장소별로 발취하여 그 특성을 분석하였다.
유도등이 설치되는 장소별로 특성변화를 보기 위하여 학교, 상가, 사무실, 공장 등에서의 휘도비를 측정하였다.

대상 데이터

Figure 5는 LED유도등을 제작년도에 따라 휘도비를 나타낸 것으로 시료는 2007년에서 2010년까지의 제품에 대해서 실험을 실시한 것이다. 2007년도 제품부터 시료를 사용한 것은 그 이전에는 LED광원의 유도등이 생산되지 않았기 때이다.
또한 각 유도등은 설치된 장소별로도 시료를 발취하였다. 사무실, 상가, 병원, 공장 등에서 사용된 유도등을 대상으로 각각 휘도실험을 수행하였다. 본 연구에서는 각 유도등의 광원별 휘도특성과 경년별 휘도(비)특성을 분석하여 성능변화를 확인하였다.
유도등의 경년변화에 따른 휘도성능을 분석하기 위하여 CCFL유도등과 LED유도등 30여개를 대상으로 실험을 수행하였다. 또한 각 유도등은 설치된 장소별로도 시료를 발취하였다.

이론/모형

휘도를 측정하는 방법은 “유도등 형식승인 및 제품검사의 기술기준”의 휘도 측정법으로 실시하였다.

성능/효과

1) CCFL유도등 : 대형, 중형, 소형 등 크기에 관계없이 모두 평균값으로 2이하의 휘도비를 나타내었다. 이는 “유도등의 형식승인 및 제품검사의 기술기준”에서 요구하는 기준이 ‘휘도비 9이하’인 점을 감안할 때 상당히 양호한 값을 나타냈다.
2) LED유도등 : 대형, 중형, 소형 등 크기에 무관하게 휘도비가 5이상 나타났다. 이는 상대휘도가 크게 차이남을 의미하고 하고 디자인조명 측면에서 보면 주위의 인테리어와도 어울리지 못하는 이미지를 준다고 할 것이다.
Figure 4는 CCFL유도등을 제작년도에 따라 휘도비를 나타낸 것이다. 2003년에서 2008년까지의 제품에 대해서 측정한 결과, 평균값으로 약 1.93으로 나타났으며 제작된 연도에 관계없이 휘도비가 거의 일정함을 볼 수 있다. 이는 CCFL광원을 사용하여 유도등을 제작할 때 도광판을 사용하여 CCFL의 빛이 이 도광판으로 인해 골고루 분산되어 표시면에서의 빛이 균일하게 나타난다.
3) CCFL유도등 경년변화 : 그 제작된 연도에 관계없이 휘도비가 거의 일정한 함을 볼 수 있다. 이는 CCFL광원을 사용하여 유도등을 제작할 때 도광판을 사용하여 CCFL의 빛이 이 도광판으로 인해 골고루 분산되어 표시면에서의 빛이 균일하게 나타난다.
3) 표시면의 휘도 측정범위는 표시면의 주변부 중 1/10 H(1:1표시면)은 제외한다(Figure 1).
4) LED유도등 경년변화 : 제작된 연도에 그 의미가 없이 높은 휘도비를 나타냄을 알 수 있다. 이는 LED점광원만을 사용하여 유도등을 제작하므로 광원이 있는 곳과 없는 곳의 차이가 크게 나타났으며 경년에 따른 변화는 작다고 볼 수 있다.
5) 설치장소 : 학교, 상가, 사무실, 공장, 주차장 등 여러 장소에서 사용되는 유도등을 발취하여 그 특성을 살펴본 결과, 설치장소가 상이하지만 유도등의 광원이 가지는 특성에 의한 차이 외에는 별다른 상이점은 없었다. 물론 아주 특별한 장소, 예를 들면 열기가 아주 높은 높이나 습기가 아주 많은 곳 등은 다를 수 있을 것으로 판단되나 일반적인 공간에서의 큰 차이는 없는 것으로 나타났다.
공장5에 설치된 것은 2008년에 제작된 LED유도등이고, 그 외 공장의 유도등은 2005년～2006년에 제작된 CCFL유도등이다. 휘도비로만 보면 큰 차이가 없었으나 평균휘도를 측정해 본 결과, 공장5의 유도등은 기술기준에서 정하는 평균휘도의 25%에 불과한 아주 어두운 상태를 나타내었다. 즉 전체적으로 표시면이 어둡기 때문에 휘도비의 차이는 작게 나타났다.

후속연구

끝으로 유도등 광원으로 LED가 대부분인 점을 감안할 때 유도등 표시면의 광균질성을 양호하게 유지하여 시각적인 측면과 미적인 측면을 만족시키기 위해서는 유도등의 ‘휘도비 기준’을 강화할 필요가 있다고 사료된다.

참고문헌 (7)

D. Y. Lee, "Characteristics Analysis and Design of High Frequence Inverter Circuit for CCFL Drive", Master's Thesis, University of Dongguk (2004).
D. J. Kim, "A Study on the Switching Power Supply for the CCFL and EEFL", Master's Thesis, University of Kwangwoon (2008).
Y. G. Jung, "Study on the Characteristics of CCFL Electrode for LCD", Master's Thesis, Hankyong National University (2008).
J. J. Jung and S. H. Sagong, "A Study of Stability Analysis for Exit Light", Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation, Vol. 8, No. 4, pp. 81-85 (2008).
Nation Fire Agency, "Standards of Model Approval and Inspection Technology for EXIT LIGHT", No 2018-3, (2018).
W. J. Jang, "High Efficiency Lighting Technology", Ah Jin Publishing, Korea, pp. 179-184 (2007).
L. W. Kim, J. S. Lee, P. M. Jung, W. J. Jang, S. P. Han, C. H. Hong and M. G. Hwang, "High Power LED and Solid State Lighting Technology", Ah Jin Publishing, Korea, pp. 129-163 (2006).

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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