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[국내논문] 산업용 백열전구 대체 LED조명등 설계
Design of the LED Luminaires replacing the incandescent lamps for Industrial Use 원문보기

한국조명전기설비학회 2008년도 춘계학술대회 논문집, 2008 May 08, 2008년, pp.25 - 28  

장하균 ((주)일루텍) ,  여인권 (서울산업대) ,  장우진 (서울산업대)

초록
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수은이 함유된 방전등과 같은 조명기구의 사용이 제한되는 특수구역의 산업용 조명설비로 200 W 이상의 높은 소비전력의 백열등기구들이 사용되고 있다. 인공광원으로 백열전구는 매우 낮은 발광효율로 전력소모가 많고, 높은 방사열로 인해 화재의 염려가 있어 램프보호유리구를 장착하므로 낮은 조명률로 광 손실이 높게 발생한다. 또한 산업지역 내에서는 일반적으로 각종 전동기 및 공기조화 설비의 가동으로 진동이 심하며 여기에 백열전구 사용 시 당초 예상되는 수명보다 더욱 단축되고 있다. 이러한 지역에 설치된 백열등을 조명등기구 효율(Luminaire Efficacy)이 높은 친환경 에너지 절감형 차세대 광원인 LED조명등으로 대체하여 산업설비 지역 내 공급되는 조명용 소비전력을 크게 줄여 에너지 절약효과를 높임과 동시에 양호한 조명율의 LED광원을 사용함으로써 조명환경 개선에 따른 작업능률을 높이기 위해 특수지역의 산업용 LED조명등을 개발하였다.

AI 본문요약
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제안 방법

  • LED조명등의 광속은 백열전구의 총광속인 300 W 4, 700 Im이상으로 하고, LED의 광원 효율이 약 65 lm/W이므로 백열전구의 광원 효율 약 16 lm/W보다 4배이상 높으므로 LED조명등의 소비전력을 75 W급으로 설정하여 LED광원 시제품을 제작하여 광속을 측정였다.
  • 또한 LED조명등의 색온도를 5500 K로 설계하여 적용함으로써 백열전구 사용 시 보다 주광에 가까운 조명환경을 유지하여 특수 산업 지역 내 설비 등이 운영되고 있는 지역의 환경을 밝은 느낌으로 개선하여 작업자의 작업 능률 향상과 특수지역 내 작업 시 불안감을 해소하도록 하였다.
  • 램프 보호 커버의 투과율을 비교하기 위해 램프 보호 커버 사용유무에 따른 300 W 백열전구의 광도를 측정하였다.
  • 줄일 수 있게 된다. 이에 300 W 백열전구의 총광속 대비하여 LED조명등을 75 W급으로 설계하였다. 이 연구에 적용된 백열전구와 LED조명등의 광원특성을 표 1에 나타내었다.
  • 이에 LED조명등기구는 조명등내부 온도상승을 억제하고 LED광원효율 감소를 방지하기 위하여 조명등기구의 표면을 면적이 넓은 방열판으로 제작하여 외부공기와의 접촉에 의한 자연냉각방식을 채택하였고, LED 정션온도 (Tj) 에서 외기온도 (Ta) 까지의 열저항을 줄이기 위해 LED조명등기구에 LED 모듈이 직접 장착되고, 조명기구의 광효율 저하를 방지하기 위해 반사갓을 적용하지 않고 조명등 기구의 형태를 반사갓 형태로 설계하여 LED 광원이 조도분포면에 직접지향 하도록 설계하였다. 그림 1은 현수형 LED조명등 시제품을 보여 준다.
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