에너지 소비 감소대책 마련 치중

조명공학 중심 연구활동 추진



1879년 에디슨이 백열전구를 실용화했으며, 이 백열전구의 발명은 인류의 기술발전에 매우 중요한 뜻을 지니고 있다. 이후 100여년에 걸쳐, 각종 개량 끝에 금일의 광원으로 주역을 하고 있다.

10여년전의 광원의 세계적 소비추세를 보면, 전구류 80.5%, 형광램프 18.6% 고휘도방전램프 1%미만으로서, 백열전구류가 소비의 대부분을 차지하고 있다.

백열전구는, 지난 5000년간 조명용으로 사용돼온 물질의 연소에 의한 빛인 모닥불, 기름등불, 촛불과 같이 광색이 따스하고, 아득하며, 친숙된 빛깔등의 광질과 사용이 간편하고 염가등으로 지금까지 널리 애용돼 오고 있다.

그후, 미국 G.E사의 인맨등에 의해 획기적인 형광램프가 개발됐다.
전구에 비해 램프효율이 3배이상이고, 광색도 주광에 근사하며, 수명도 7배 이상이 돼, 질적으로 우수한 에너지절약형이다.

또한 경제적인 램프로 각광을 받아 수요가 급진적으로 증가되는 추세이다. 우리나라에서도 1960년에 형광램프의 국산화에 성공하고, 이어서 형광램프 생산시설 및 생산기술이 도입돼 일반적인 품질은 세계적 수준에 도달하고 있다.

고압수은등은 1901년에 쿠퍼히트가 수은램프를 실용화시킨 것이 시초이며, 이를 기본으로 가로등, 고천창 공장등에 많이 쓰이고 있는 메탈핼라이드등인 고연색, 고효율의 고휘도방전램프(HID)로 1950년에 개발기술이 약진됐다.

HID의 한종류인 고압나트륨램프는 1961년에 슈이드에 의해 발명됐다.
현재는 광색과 효율이 좋은 메탈핼라이드램프가 고압수은등에 대치돼가고 있고 이보다 고효율인 고압나트륨램프가 도도등, 터널등의 용도로 급증되고 있으나, 연색성이 매우 낮은 것이 결점이다.

지난 20세기는 세계빈곤속에서, 물질적인 풍요로움을 추구하던 시대로부터 꾸준한 경제발전에 힘입어 정신적 문화적인 풍요로움을 추구하는 시대로 이행함에 따라 안전하고, 아름답고, 쾌적함과 여유의 생활공간에 대한 인간의 욕구를 추구하고 있다.

조명도 사회의 큰 흐름에 따르게 되므로, 종래의 밝음이나 효율 중점주위로부터 작업의 용이성, 생활의 풍요로움 활성화로의 공헌으로 비중이 이행되고 있다.

이와 같은 사회변화에 대한 조명디자인의 중점은 조도의 확보를 중심으로한 명시조명으로부터 빛의 질적측면에도 배려하는 분위기조명, 연출조명으로 이행되고 있다.

특히 옛날의 기름등불에 대치돼 전구, 형광등, HID램프등의 출현은 우리 인간활동시간을 야간으로 연장시키는 계기가 돼 야간도시의 활성화, 쾌적화가 향진돼 각국의 중요도시에서는 야간도시 경관의 연출조명이 왕성하게 이루어 지고 있다.

그리고 금세기 과학기술의 발달과 대량생산, 대량소비형 사회로의 이행은 인류의 여러 가지 편리함을 초래 하고 한편, 자원의 고갈과 각종지구환경의 파괴로, 인류의 생명을 위헙하는 공해문제가 발생되고 있다.

조명에너지에서 소비되는 전기에너지는 전체 전기에너지의 약20%정도인 현실로부터 조명도 자원에너지 환경문제의 예외는 아니다.

20세기 후반에 여러 가지 문제에 대처해 광원분야에서는 효율200ℓm/w를 한가지 목표로 해 재료, 프로세스등 다방면의 연구개발이 진행되고 있다.

그중에서 단지ℓm/w의 효율개선 뿐만이 아니라, 자원절감, 리사이클등에 배려해 기구, 광원의 제조로부터, 폐기까지에 요하는 토탈에너지 소비를 고려한 효율의 패턴으로 연구개발이 진행되야 할 것이다.

21세기의 조명의 환경, 에너지 문제를 개선하는 문제는 조명의 효과를 유지 하면서, 대폭적인 에너지 소비를 감소시키는 것이며, 이러기 위해서는
첫째로 광원, 조명기구, 조명설계등의 개개의 요소들이 효율개선을 도모하면서, 그위에 광원, 조명기구등이 조합된 조명시스템의 종합효율을 향상 시키는 것과
둘째로, 누설광등 쓸데없는 빛을 억제하고, 불필요한 곳에 충분히 조명이 되도록 조명시스템 설계를 하는것과,
셋째로는 조명의 질 개선을 통해, 낮은 조명레벨에서 필요한 조명효과를 확보하는 조명기술의 개발등을 들수 있다.

그리고, 광원, 조명기술은 시각적자원용도에 끊이지 않고, 광응용기술이나 광방사 응용사업은 광에너지, 방사원으로서 생체, 생물에의 응용, 광CVD등 반도체 박말기술에의 응용, 광촉매기술이나 정보미디어등에의 응용등 다방면으로 확대돼 가고 있다.

현재 연구가 계속되고 있는 고체방사등의 각종 방사원도 출현되고 있으며, 조명기술도 현재의 가시영익으로부터 보다 넓게 파장영익을 넓인 분야로 확대돼 새로운 전계를 기대 할수 있다.

이들의 기술은 각각 독립된 학문분야로 하는 것이 아니고, 넓게 조명공학도 포함된 예컨대, 광방사응용공학으로서 체계화 될 수 있는 연구활동이 산업계, 정부, 학계의 공동화를 추진할 필요가 있을 것으로 생각된다.

 

에너지데일리 다른기사 보기