[논문]경관조명 설계 시 유지관리비 절감 방안 검토

윤재문; 장우진

경관조명 설계 시 유지관리비 절감 방안 검토
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윤재문 (서울산업대 전기공학과) , 장우진 (서울산업대 전기공학과)

경관조명은 야간관광자원 활성화를 통한 대외 경쟁력을 강화하고, 도시경쟁력을 향상시키며, 관광객들에게 도시 브랜드를 전달할 수 있는 수단으로 중요시되고 있다. 본 연구는 경관조명의 활성화에 따른 유지관리 비용을 절감할 수 있는 방안을 검토하기 위하여 국제 조명위원회(CIE)에서 제시하고 있는 조도 및 휘도 기준을 조사하였으며, 한강상 교량과 일산호수공원의 일부 지역에 대한 경관조명 설치현황 및 전력요금 사용실태를 조사하였다. 또한 '조명연출방법'과 '조명자재 선정에 의한 방법'에 따라 유지관리 비용 절감 현황을 검토하였으며, 각 회로를 세분화 하여 시간대별 제어가 가능하도록 하고, 조명연출에 적합한 조명 자재를 선정하여 적용함으로써 유지관리 비용이 절감됨을 알 수 있었다.

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문제 정의

이 연구는 최근 경관조명에 대한 관심이 높아짐에 따라 가능한 조명을 많이 설치하는데 관심을 기울이고있은 점을 고려하여 무분별한 조명 설치를 억제하고, 필요한 조명효과의 증대로 도시경관에 활력을 불어 넣으며, 에너지 절약이나 자연환경에 미치는 영향을 배려하고, 유지관리비용 절감 방안을 모색하여 경관조명으로서의 지속적인 조명효과 유지를 목적으로 한다.

제안 방법

본 연구 내용 및 방법은 첫째로 조명설계시 기준이 되는 조도 및 휘도의 기준을 제시하여 무분별한 조명설치를 억제하도록 하고, 둘째로 한강상 교량 중 대표적인 경관조명 설치교량에 대하여 조명설치 현황 및 전력 요금 사용실태를 조사하였다.
셋째로 조명제어 회로구성을 세분화 하고, 조명연출계획에 의한 방법, 조명자재선정에 의한 방법, 전력선 통신을 이용한 조명제어방법 등을 통하여 유지 관리 비용 절감 방안을 제시하였다.
전력요금은 보도육교 조명에 적용 가능한 가로등 전력 요금을 적용하였으며, 1일 6시간 기준 년 2 000 시간을 기준으로 하였다. 일반 투광등외 기타 조명등은 동등조건으로 대체하였으며, 램프교체비용은 반영구적으로 적용하였다.
4. 점검항목별 점검방법
점검항목 및 점검방법, 점검 보수 시 필요한 장비를 제시하여 효율적인 관리가 가능하도록 하였다.
조명계획 시 연출에 대한 부분을 고려하여 회로를 세분화 하고, 이로 인해 비용을 절감할 수 있는 방법을 제시하였다.
5. 조명계산
조명기법이 정해지면 대상물에 적합한 배광특성을 갖는 조명기구와 광원을 선정하고, 조도시뮬레이션 프로그램인 AGI32, Calculux, Lightscape, Relux등을 사용하여 계산한다.

대상 데이터

전력요금은 2006년도 가로등 요금 기준으로 기본요금은 3 740 원/kW, 사용요금은 51.4 원/kW을 적용하였다. 시간대별 제어에 의한 탄력적인 운용방법을 도입한다면 전력 요금 절감에 효과가 있으리라 판단되며, 일부 교량에 대한 시설현황 및 전력사용 현황을 표 5에 나타내었다.

성능/효과

검토결과 각 구성회로를 세분화하여 시간대별 차별을 둔 연출 계획으로 시각적으로 보여지는 형태의 다양성을 제시 할 수 있으며, 표 7과 같이 연출계획 시 약 戍%의 에너지 절약 효과가 있었다.
또한 각 회로를 세분화 하여 시간대별 제어가 가능하도록 설계되어야 하며, 조명연출에 적합한 조명 자재를 선정하여 적용함으로써 유지관리 비용이 절감됨을 알 수 있었다.
원안 적용 시 약 1 920 천원이 계산되었으며, 대체안 적용 시 약 1 033 천원으로 원안대비 약 46%의 에너지 절감 효과가 있었다.
호수공원 경관조명 운용시간을 1일 6시간 점등 시 연간 약 2 000시간을 기준으로 하고, 20Q6년도 가로등 요금 기준 기본요금 3 740 원/kW, 사용요금 51.4 원/kW 적용 시 표 6과 같이 연간 약 8백만원의 전력요금이 사용됨을 알 수 있다. 이 사용요금은 연 2 000시간 동일한 조건에서 산출된 금액이므로 계절과 시간의 운용 방법에 따라 전력 사용 요금은 달라질 수 있을 것이다.

후속연구

또한 고장점 검출이 용이하고, 개별 둥기구의 점등 소등 제어가 가능하므로 필요시 적절한 대응 조치가 가능하며, 등기구 개별 제어 방법에 따라 조명 연출도 다양화 할 수 있으므로 유지관리 및 비용 절감에 효과가 있을 것으로 판단된다. 현재는 일부 특수한 장소에 PLC를 이용한 조명제어가 사용되고 있으며, 경관조명 분야의 조명제어 방법으로 사용되기 위해서는 경관 조명 등 기구의 기술적인 발전에 의한 시스템의 안정성 확보가 우선시 되어야 할 것으로 판단된다.

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