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LED 조명은 이제 가장 대중적인 조명 기술입니다.거의 모든 사람들은 LED 조명 기구가 제공하는 수많은 이점, 특히 기존 조명 기구보다 에너지 효율적이고 오래 지속된다는 사실에 익숙합니다.그러나 대부분의 사람들은 LED 조명 이면의 기본 기술에 대한 지식이 많지 않습니다.이 게시물에서 우리는 LED 조명이 어떻게 작동하고 모든 이점이 어디에서 오는지 이해하기 위해 기본 LED 조명 기술을 살펴봅니다.

1장: LED란 무엇이며 어떻게 작동합니까?

LED 조명 기술을 이해하는 첫 번째 단계는 LED가 무엇인지 이해하는 것입니다.LED는 발광 다이오드를 의미합니다.이 다이오드는 본질적으로 반도체이므로 전류를 전도할 수 있습니다.전류가 발광 다이오드에 가해지면 결과적으로 광자(빛 에너지) 형태의 에너지가 방출됩니다.

LED 고정 장치는 반도체 다이오드를 사용하여 빛을 생성하기 때문에 고체 조명 장치라고 합니다.다른 고체 조명에는 반도체 다이오드를 사용하는 유기 발광 다이오드 및 폴리머 발광 다이오드가 있습니다.

2장: LED 조명 색상 및 색온도

대부분의 LED 조명기는 색상이 흰색인 빛을 생성합니다.백색광은 각 조명기의 따뜻함 또는 차가움(따라서 색온도)에 따라 다양한 범주로 분류됩니다.이러한 색온도 분류에는 다음이 포함됩니다.

웜 화이트 – 2,700 ~ 3,000켈빈
중성 흰색 – 3,000 ~ 4,000 켈빈
순수한 흰색 – 4,000 ~ 5,000 켈빈
데이 화이트 – 5,000 ~ 6,000 켈빈
쿨 화이트 – 7,000 ~ 7,500 켈빈
따뜻한 흰색에서 LED가 생성하는 색상은 백열등과 유사한 노란색 색조를 띠고 있습니다.색온도가 상승하면 빛의 외관이 하얗게 되어 자연광(주간 태양광)과 유사한 주간 백색에 도달합니다.색온도가 계속 증가함에 따라 광선은 푸른빛을 띠기 시작합니다.

그러나 발광 다이오드에 대해 주의해야 할 한 가지는 백색광을 생성하지 않는다는 것입니다.다이오드는 빨간색, 녹색 및 파란색의 세 가지 기본 색상으로 제공됩니다.대부분의 LED 조명기에서 볼 수 있는 흰색은 이 세 가지 기본 색상을 혼합하여 만들어집니다.기본적으로 LED의 색상 혼합에는 두 개 이상의 다이오드의 서로 다른 광 파장을 결합하는 작업이 포함됩니다.따라서 색 혼합을 통해 가시광선 스펙트럼(무지개 색)에서 볼 수 있는 7가지 색 중 하나를 모두 결합하면 흰색을 얻을 수 있습니다.

3장: LED 및 에너지 효율성

LED 조명 기술의 중요한 측면 중 하나는 에너지 효율성입니다.이미 언급했듯이 거의 모든 사람들은 LED가 에너지 효율적이라는 것을 알고 있습니다.그러나 많은 사람들이 에너지 효율이 어떻게 나오는지 깨닫지 못합니다.

LED를 다른 조명 기술보다 더 에너지 효율적으로 만드는 것은 LED가 거의 모든 입력 전력(95%)을 빛 에너지로 변환한다는 사실입니다.또한 LED는 적외선(가시광선)을 방출하지 않으며 각 조명기구에 있는 다이오드의 색 파장을 혼합하여 흰색 파장만 구현하도록 관리합니다.

반면에 일반적인 백열등은 소비 전력의 일부(약 5%)만 빛으로 변환하고 나머지는 열(약 14%)과 적외선(약 85%)으로 낭비됩니다.따라서 기존의 조명 기술에서는 충분한 밝기를 생성하기 위해 많은 전력이 필요하며 LED는 유사하거나 더 많은 밝기를 생성하기 위해 훨씬 적은 에너지가 필요합니다.

4장: LED 조명기구의 광속

과거에 백열등이나 형광등을 구입해 보신 분이라면 와트수에 대해 잘 아실 것입니다.오랫동안 와트 수는 조명기에서 생성된 빛을 측정하는 허용된 방법이었습니다.그러나 LED 조명기구가 등장하면서 상황이 달라졌다.LED에서 생성된 빛은 광원에서 모든 방향으로 방출되는 에너지의 양으로 정의되는 광속으로 측정됩니다.광속의 측정 단위는 루멘입니다.

밝기 측정을 와트에서 밝기로 변경하는 이유는 LED가 저전력 장치라는 사실 때문입니다.따라서 전력 출력 대신 광 출력을 사용하여 밝기를 결정하는 것이 더 합리적입니다.또한 LED 조명기구마다 발광 효율(전류를 광출력으로 변환하는 능력)이 다릅니다.따라서 같은 양의 전력을 소비하는 조명기는 매우 다른 광출력을 가질 수 있습니다.

5장: LED와 열

LED 조명기구에 대한 일반적인 오해는 만졌을 때 차갑기 때문에 열이 발생하지 않는다는 것입니다.그러나 이것은 사실이 아닙니다.위에서 이미 언급했듯이 발광 다이오드에 공급되는 전력의 일부는 열 에너지로 변환됩니다.

LED 조명기구가 만졌을 때 시원한 이유는 열 에너지로 변환되는 에너지의 작은 부분이 너무 많지 않기 때문입니다.그 위에 LED 고정 장치에는 이 열을 발산하는 방열판이 있어 발광 다이오드와 LED 고정 장치의 전기 회로가 과열되는 것을 방지합니다.

6장: LED 조명기의 수명

에너지 효율적일 뿐만 아니라 LED 조명 기구는 에너지 효율성으로도 유명합니다.일부 LED 조명기구는 50,000~70,000시간 동안 지속되며, 이는 일부 백열등 및 형광등에 비해 약 5배(또는 그 이상) 더 오래 지속됩니다.그렇다면 LED 조명이 다른 유형의 조명보다 오래 지속되는 이유는 무엇입니까?

글쎄, 그 이유 중 하나는 LED가 고체 조명이라는 사실과 관련이 있지만 백열등 및 형광등은 전기 필라멘트, 플라즈마 또는 가스를 사용하여 빛을 방출한다는 사실과 관련이 있습니다.전기 필라멘트는 열분해로 인해 짧은 시간 후에 쉽게 타 버리는 반면, 플라즈마 또는 가스를 수용하는 유리 케이스는 충격, 진동 또는 낙하로 인한 손상에 매우 취약합니다.따라서 이러한 조명 기구는 내구성이 없으며 수명이 충분히 길더라도 LED에 비해 수명이 훨씬 짧습니다.

LED와 수명에 대해 주의해야 할 한 가지는 형광등이나 백열등처럼 타지 않는다는 것입니다(다이오드가 과열되지 않는 한).대신, LED 조명기의 광속은 원래 광출력의 70%에 도달할 때까지 시간이 지남에 따라 점차적으로 저하됩니다.

이 시점(L70이라고 함)에서 광도 저하가 육안으로 확인되고 저하율이 증가하여 LED 고정구를 계속 사용할 수 없게 됩니다.따라서 고정 장치는 이 시점에서 수명이 다한 것으로 간주됩니다.