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2003. 1

LED Lamp란 ?


  
LED 란?

 

 

 

반도체에 전압을 가할 때 생기는 파장이 가시영역에 속할 때 이를 활용하여 발광 효과를 내도록 하는 장치로써 비소화 갈륨(GaAs), 인화갈륨(GaP), 갈륨-비소-인, 갈륨-알미늄-비소, 인화인듐, 인듐갈륨-인 등 화합물 반도체를 사용한다.

이 현상은 1923년에 발견되었지만 60년대 말 실용화가 시작되어 90년대 초 전광판과 신호등에 이용되면서 급속히 발전/보급되고 있다.

현재 건물 내외 장식으로 많이 쓰이고 있으며 미국을 비롯한 선진국에서는 네온싸인이 모두 LED로 대치되고 있는 중이다. 유명한 나스닥 건물 외부 조명은 1800만개의 LED를 사용한 하나의 거대한 전광판이다.


LED (Light Emitting Diode) 구조

 

 

 

       

  1. Chip
  2. Lead Frame
  3. Gold wire
  4. Epoxy
  5. Cathode


LED (Light Emitting Diode)의 종류

 

 

 

LED는 크게 IRED(Infrared Emitting Diode)와 VLED(Visible Light Emitting Diode)로 나뉘어 진다.

- Infrared LED chip
   IRED(Infrared Emitting Diode) Chip을 뜻하는 것이다. 이 칩은 가공되어 IR Emitter,

   TV 리모컨, 광학스위치, IR LAN, 무선 디지털 데이터 통신용 모듈등에 쓰인다.
- Visible LED chip
   VLED(Visible Light Emitting Diode) Chip을 뜻하며 빨강, 녹색, 오랜지색 등이 개발

   되어 있다. 이 칩은 램프로 조립(LED)되어 각종 전자제품의 표시나 신호등 및 전광판

   등의 광원으로 쓰인다


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개 요

 

 

 

LED는 반도체라는 특성으로 인해 처리속도, 전력소모, 수명 등의 제반사항에서 큰 장점을 보여 각종 전자제품의 전자 표시부품으로 쓰여지고 있으며, 높은 휘도의 제품들이 생산되면서 앞으로 첨단조명의 광원으로 각광 받고 있다.
기존 전구램프처럼 눈이 부시거나 엘러먼트가 단락되는 경우가 없는 LED는 소형으로 제작되어 각종 표시소자로 폭넓게 사용되고 있으며 반영구적인 수명(약 1백만시간)으로 그 활용도가 높다. 특히 발광효율이 뛰어나 백열등에 비해 1/10의 전력으로 같은 밝기를 구현하며 청색LED의 상용화로 LED의 풀컬러 구현이 가능해지고 가격도 크게 낮출 수 있게 되면서 제품의 활용도는 급속히 높아지고 있다. 앞으로 거의 모든 조명을 대치할 것으로 예상하는 전문가가 많다.

 


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광속/광도/휘도/조도란?

- 광 원
   태양이나 전등과 같이 빛을 발산하는 물체로써 1점으로 된 광원을 점광원이라 한다.


- 광 도 (Luminous Intensity)
   모든 방향으로 광속이 발산되고 있는 점광원에서 어떤 방향의 광도라 함은 그 방향의 단위

   입체각에 포함되는 광속수, 즉 발산 광속의 입체 각 밀도를 말하며 단위로는 칸델라(Candela

   [cd])를 사용한다.


- 1cd(칸델라)
   백금이 녹는 점에서 1㎠당 흑체가 내는 광도의 1/60 이며 1.018cd 가 1촉에 해당한다.


- 휘 도
   광원을 보면 그 면이 빛나 보이며 비춰져 있는 면을 보거나 반투명의 것을 반대측에서 보아

   도 밝게 보인다.

   이러한 광원의 빛나는 정도를 휘도라 하며 광원의 투영 면적에 따라 달라진다. 어떤 광원에

   대한 일정 방향의 휘도는 광원을 그 방향에서 바라본 투영 면적당의 광도라 나타내고 단위는

   [cd/㎡] 와 [cd/㎠]를 사용한다.

   휘도의 단위는 스틸브(stilb, [sb]) 및 니트(nit [nt])가 사용된다.

                            1[sb]=1[cd/㎠] 1[nit]=1[cd/]㎡

- 광 속 (Luminous Flux)
   복사속 중에서 사람의 눈에 빛의 느낌을 주는 것은 일정한 범위의 파장이다. 가시범위의

   복사속을 시각에 의해서 측정한 양을 광속이라 한다. 광속은 광원으로 부터 나오는 복사속

   을 눈으로 보아 빛으로 느끼는 크기를 나타낸 것으로 단위는 루멘(1 lumen [1m])를 사용

   한다.

 

- 조도(조명도: Intensity of illumination)
   어떤 물체에 광속이 입사되면 그 변은 밝게 빛나게 되고, 그 밝은 정도를 조도라한다.

   피조면의 미소면적 dA[㎡]에 투사되는 광속이 dF[1m] 그 미소면의 조도 E는

 

                            E=dF/dA [1x] 

 

   조도의 단위는 럭스 lux[1x]로서 이것은 1[㎡]에 1[m]의 광속이 투사되고 있는때의 조도

   이다.


[조명] 얼마나 밝아야 하나?

 


* 조도 익히기

달빛 : 약 1 룩스

물체를 희미하게 식별한다

보름달 : 2-5 룩스

밤길 걷는데 불편 없다

흐린 날 : 100 룩스

일반 카메라로 사진을 찍을 수 있다

밝은 사무실: 400 룩스

작은 글씨를 읽을 수 있다

TV스튜디오 : 1000 룩스

눈에 긴장을 준다

햇빛 : 40,000-100,000

직사광선아래서 책을 보면 눈에 해롭다.


* 조도 기준

단계

aaa

aa

a

b

c

d

e

f

g

표준조도[lx]

1,000

500

200

100

50

20

10

5

2

조도범위[lx]

1,500 ~ 700

700 ~ 300

300 ~ 150

150 ~ 70

70 ~ 30

30 ~ 15

15 ~ 7

7 ~ 3

3 ~ 1.5

공 장

초정밀작업

정밀작업
권선
조선
검사

보통작업
배선
일반도장

거친작업
절연처리

건 조

-

-

-

-

사무실

설계/제도
계산/타이프

도서열람
설계사무실
제도실/제어실
일반사무실

회의실/서고응접실/조리실강당, 식당화장실

다 방욕 실갱의실

차고, 창고

석탄실

-

-

-

병 원

부검/분만실구급처치

시진/주사조제/수술실기공검사세균검사

침대의/독서거즈 교환기브스포대진찰실/처치실

문진실물리치료실소독실/암실병실, 복도

-

-

-

-

심야의 병실복도

학 교

정밀제도정밀실험/재봉

흑판면/도서열람재봉, 미술공예조작정밀조작

일반교실연구 및 실험실서고/교직원실회의실/실내운동장

관리실라커룸복도, 계단화장실/강당

농구장테니스코트

옥외운동장

-

구내통로

-

주 택

재 봉

공 부 독 서재 봉

독서/세탁조리/화장식사/오락

거실/서재응접실아동실식당,욕실

현관,복도화장실

침실,차고

-

-

-

극장, 영화관, 오락장

-

소형볼을 사용하는 게임

바 둑입장권매장출입구/매점

영사실기계실복도, 계단세면실/화장실

관객석비상계단

-

-

-

관객석(상영중)

호텔, 여관

-

회계사무실

프론트/사무실현관/식당,조리책상위식탁, 거울

객 실/욕 실오락실바, 로비복도, 화장실

정원, 통로비상계단

 

 

 

 

경기장

공식경기

일반경기

일반경기레크레이션

 

관람석

관람석

 

 

 

 

 



전등의 밝기 및 전기 사용량

 

 

 

구 분

광도(루멘)

수명(시간)

전력(Watt)

1달 전기사용량 ㈜

1달 전기료(원) ㈜

백열전구 100W

1,300

1,000

100

24KWH

5,568

백열전구 60W

680

1,000

60

14.4

3,342

형광등 20W

1,800

2,000

20

4.8

1,114

형광등 10W

900

3,000

10

2.4

556

MR 16 50W

2,000

1,000

55

13.2

3,062

MR 16 20W

1,000

1,000

20

4.8

1,114

일반 취침등

50

1,000

5

1.2

278

하이라이트 THL07

10

100,000

0.6

0.15

35

하이라이트 THL19

25

100,000

1.2

0.23

53

테리라이트 23

30

100,000

1.3

0.31

72

  ㈜ :전기료는 누진제에 의하기 때문에 kwh당 요금이 34.5원에서 649원까지 19배나 차이가 납니다.

 

 


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LED 사용으로 전기료 절약하기

 

 - 월 500KWH 사용가구, 하루 8시간 사용 기준 할 때 기본료를 포함한 평균 전기요금은 232원

   /kwh으로 볼수 있습니다. 만일 100W 백열등 대신 하이라이트를 하루 8시간씩 사용하면 1년

   에 66,000원이 절약되고, 수명은 백열전구 100개 정도의 기간을 사용하실 수 있어 경제적

   입니다.

- 부엌, 화장실 , 다용도실 등에는 특별한 경우를 제외하고 일반 조명 대신 하이라이트만 켜

  놓으면 상기한 절약이 가능합니다.

- 취침등 대신 하이라이트를 사용하면 전기료와 전등값을 절약하고 화재 위험을 예방할 수 있

  습니다.