이 글은 독자들에게 백열전구, 형광등, 에너지 절약형 조명, 주도의 조명의 특성, 장점, 단점, 차이점에 대한 심층적인 이해를 제공하여 조명 제품을 구매할 때 보다 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있도록 돕는 것을 목표로 합니다.
백열전구는 일반적으로 전구라고도 하며, 전류가 필라멘트(보통 녹는점이 섭씨 3,000도 이상인 텅스텐 와이어로 만들어짐)를 통과할 때 발생하는 열에 주로 의존합니다. 이 나선형 필라멘트는 지속적으로 열을 축적하여 온도를 섭씨 2,000도 이상으로 높입니다. 이렇게 높은 온도에서 필라멘트는 마치 붉게 달군 철처럼 밝은 빛을 냅니다. 특히 필라멘트 온도가 높을수록 방출되는 빛은 더 밝습니다. 따라서 "in백열등 lamp"라는 이름이 매우 적절합니다. 그러나 이 변환 과정에서 대부분의 전기 에너지(정확한 비율은 확인되지 않았지만 99% 이상일 수 있음)는 열 에너지로 변환되고, 극히 일부만이 빛 에너지로 변환됩니다.
백열전구는 전 스펙트럼 빛을 방출하지만, 각 색의 비율은 발광 물질(예: 텅스텐)과 온도의 영향을 받습니다. 이러한 비율의 불균형은 빛의 색상 편차를 초래하여 백열전구 아래에서 관찰되는 물체의 색상이 정확하지 않을 수 있습니다. 동시에 백열전구의 수명은 필라멘트 온도의 영향을 받습니다. 온도가 높을수록 필라멘트가 승화되기 쉽습니다. 텅스텐 필라멘트가 어느 정도 승화되면 전기가 인가될 때 저항이 증가하여 소손되기 쉽고, 결과적으로 전구의 수명이 단축됩니다.
형광등은 일광등이라고도 하며, 다음과 같이 간략하게 설명할 수 있는 원리에 따라 작동합니다. 형광등은 밀봉된 가스 방전관으로, 주로 아르곤 가스, 소량의 네온 또는 크립톤, 그리고 미량의 수은으로 구성됩니다. 가스가 관 내부에서 방전되면 수은 원자는 2537 옹스트롬의 기본 파장을 가진 자외선을 방출합니다. 이 과정에서 전기 에너지의 약 60%가 자외선으로 변환되고 나머지는 열로 변환됩니다. 이 자외선은 관 내벽의 형광 물질에 흡수되어 가시광선으로 변환됩니다. 다양한 유형의 형광 물질은 서로 다른 색상의 가시광선을 방출합니다. 일반적으로 자외선을 가시광선으로 변환하는 효율은 약 40%입니다. 따라서 형광등의 전체 효율은 약 24%로, 동일한 와트수의 텅스텐 필라멘트 램프의 약 두 배입니다.
에너지 절약형 램프, 즉 콤팩트형 형광등(국제적으로는 CFL로 줄여서 부르기도 함)은 높은 광효율(일반 전구의 5배), 상당한 에너지 절감, 긴 수명(일반 전구의 최대 8배), 소형 크기, 그리고 사용 편의성으로 널리 선호됩니다. 작동 원리는 형광등과 매우 유사합니다.
또한, 에너지 절약형 램프는 차가운 백색뿐만 아니라 따뜻한 백색 옵션도 있습니다. 동일한 와트수에서 에너지 절약형 램프는 백열전구 대비 최대 80%의 에너지를 절약할 수 있으며, 수명은 8배, 열 방출량은 20%에 불과합니다. 일반적으로 5와트 에너지 절약형 램프는 25와트 백열전구와 동일한 조도를 제공하고, 7와트 에너지 절약형 램프는 40와트, 9와트 에너지 절약형 램프는 60와트에 가깝습니다.
주도의 램프, 즉 발광 다이오드는 고효율 고체 반도체 조명 기술입니다. 반도체 칩을 사용하여 열 변환 없이 전기 에너지를 빛 에너지로 직접 변환하여 에너지 효율을 크게 향상시킵니다. 주도의 조명의 핵심 부품은 칩입니다. 칩 내부의 P형 반도체와 N형 반도체는 각각 정공과 전자를 생성하고, 양자 우물은 광자를 생성합니다. 전류가 전선을 통해 칩으로 흐르면 전자와 정공이 양자 우물로 밀려들어가 재결합하여 광자 형태의 에너지를 방출하고, 이를 통해 주도의 조명 기능이 활성화됩니다.
소형, 저에너지 소비, 긴 수명, 그리고 친환경적인 특성을 갖춘 주도의 조명은 조명 산업에서 점점 더 널리 사용되고 있습니다. 초기의 옥외 장식 및 엔지니어링 조명부터 오늘날의 주택 조명에 이르기까지, 주도의 조명은 현대 조명 기술의 중요한 대표주자로 자리 잡았습니다.