우리 나라의 터널 조명은 운전자의 시야상태를 저해하는 불균일한 조도 균제도, 터널 내의 플리커 현상, 심한 눈부심 등과 함께 낮은 기구효율, 낮은 조명률, 높은 에너지 소비 등의 문제점을 갖고 있다. 이러한 것들을 개선하기 위해서 터널용 고효율 조명기구의 반사판을 개발하였고, 개발된 조명기구는 기구 자체 효율이 10%이상 상승함으로써 에너지의 절감과 조명효과의 상승을 가져왔으며, 기구 대수의 저감으로 건축비를 축소시켰다. 또한 이것을 이용한 터널조명에서는 평균조도 200[lx]이상, 전반 균제도 0.4이상, 차선축 균제도 0.7이상, 단위 면적당 소비전력 3.7 [W/$m^2$]이하의 효과를 얻었다.
본 연구에서는 1992년부터 정부에서 시행하고 있는 조명기기에 대한 에너지효율등급표시제도를 최저에너지효율기준 규제 제도로 전환하기 위하여 2003년∼2004년부터 단계적으로 적용할 현행 최저에너지효율기준을 상향조정한 새로운 최저에너지효율기준 설정에 대하여 연구하였다. 본 연구결과로 2002년 2월에 산업자원부고시 제2002-20호 '효율관리기자재의 운영에 관한 규정'이 개정되었다.
전 세계적으로 효율이 높은 LED 조명이 각광 받기 시작하면서 기존의 조명보다 에너지 효율이 높은 LED 조명을 보다 효율적으로 사용하기 위한 다양한 방법들에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 본 논문에서는 기존의 스위치 구조의 제품을 분석하여 한계점을 파악하고, 사용자가 스위치를 교체하는 단순한 방식으로도 스마트 조명을 경험 할 수 있도록 LED조명을 효율적으로 사용하기 위한 벽면형 스위치 구조를 디자인 하고자한다.
최근 국내 전력공급 문제에 따라 다양한 에너지절감형 기술과 제품이 연구되고 있다. 특히 국내 기준 전체 전력 소비량의 약 20%를 차지하는 조명분야에서는 기존 조명을 대체할 친환경, 고효율 LED 조명에 대한 기술이 대두되고 있다. LED 조명은 원리의 특성상 광효율과 비례하여 LED 접합부 온도가 상승하며 이는 광효율과 수명을 저하시킨다. 이에 다양한 방열기술이 LED 조명기술의 핵심이라 할 수 있다. 본 논문에서는 LED 모듈 접합부의 발열을 열전소자를 활용하여 열전발전 함으로써 에너지를 절감하고, 열회수를 통한 방열효과를 제공 하는 LED 조명을 제안한다.
최근 수년간의 조명공학분야는 눈부신 발전을 하였다. hard ware관계로는 각종의 새로운 전등들이 각국에서 경쟁하다 싶이 개발되었다. 효율, 수명 및 동정등이 종래의 박열전구에 비하여 현저하게 개선된 할로겐램프, 연색성과 효율이 종래의 수은등보다 우수한 메탈할라이트램프, 효율이 높은 고압나토륨램프등의 개발은 이미 실용화되고 있다. 한편, 이들 광원을 이용하는 시견원조기술로서의 Software관계로서는, 명시론, 색채론등 측광량, 측정치를 기준으로 한 시각생리, 시각심리적 분야로부터 시각정보공학이란 분야로 발전되었다. 또한 조명계산 및 설계나 조명시설의 분야는 인간성존중을 바탕으로한 시각환경시스템분야로 추진되고 있다. 이와같은 각국의 눈부신 발전에 반하여 우리나라 조명공학분야의 현실은 답보적이며 종래의 것들을 추종하는데만 급급한 상태에 있다고 말할 수 있다.
현재 조명의 효율화 및 제어시스템 개선을 통해 에너지절감을 추진한다는 계획을 수립하고 조명자체의 고효율화와 조명제어시스템의 성능 향상을 통해 에너지 절감을 추구하는 노력이 한층 강화될 것으로 보인다. 조명시스템에서 LED를 광원으로 사용할 경우 기존 대비 약 50% 이상의 고효율 조명 구현이 가능하다. 본 논문은 LED 디지털 조명을 제어하기 위해 USN을 활용해 유무선 통신을 지원하는 스마트 디머 와 스마트 스위치를 적용한 LEMS(Lighting Energy Management System)를 개발했다. 이 시스템은 유/무선 네트워킹 장치 및 시스템 S/W를 통해 실내외 조명 및 경관 조명을 포함한 특수 목적 등을 효율적이고 신뢰성 있게 제어 한다. 본 시스템은 LED조명의 Digital System Lighting을 통한 USN 원격통합제어기능 및 에너지 효율성을 증대하여 실내외의 조명에너지 사용량을 최소화 하고, 웹 또는 스위치를 통해 조명 에너지 사용량을 사용자가 측정하여 조명 사용량을 피드백 할 수 있게 하는 참여형 시스템이다.
본 논문에서는 지능형 LED 실내조명을 위한 효율적인 제어 시스템을 제안한다. 제안된 지능형 LED 실내조명을 위한 효율적인 제어 시스템은 스케줄 정의에 의한 조명 스타일과 재실 감지에 의한 조명 스타일에 PIR 센서와 조도 센서에 의해 측정되는 주광강도와 같은 요소를 포함시켜 무선 센서 네트워크로 점등제어를 하고 에너지 절감을 할 수 있도록 설계하였다. 또한, 재실감지에 의한 실내조명 점등제어는 PIR 센서를 사용하여 미세 움직임을 감지하고, 창측과 내측의 불필요한 조명 밝기 제어는 조도센서를 이용하여 주광의 수준을 측정하여 제어하였으며, 주광 유입량이 많은 경우 창측 조명은 자동으로 어두워지고, 적으면 조명이 자동으로 밝아지도록 설계하였다. 제안하는 지능형 LED 실내조명을 위한 효율적인 제어 시스템의 효율성 검증 결과, 외부 조명이나 주광이 조금이라도 실내로 유입되면 실내조명의 밝기를 실시간으로 제어하여 에너지 절감 효과를 극대화할 수 있었다.
우리 나라의 터널 조명은 운전자의 시야상태를 저해하는 불균일한 조도 균제도, 터널 내의 플리커 현상, 심한 눈부심 등과 함께 낮은 기구효율, 낮은 조명률, 높은 에너지 소비 등의 문제점을 갖고 있다. 이러한 것들을 개선 하기 위해서 터널용 고효율 조명기구의 반사판을 개발하였고, 개발된 조명기구는 기구 자체 효율이 10%이상 상승함으로써 에너지의 절감과 조명효과의 상승을 가져왔으며, 기구 대수의 저감으로 시설비를 절감할 수 있다. 또한 이것을 이용한 터널조명에서는 평균조도 200[lx]이상, 전반 균제도 0.4이상, 차선축 균제도 0.7이상, 단위 면적당 소비전력 3.7 [W/m$^2$]이하의 효과를 얻었다.
전 세계는 온실가스의 배출을 줄이기 위한 방안의 하나로 전 에너지 소비의 약 20%를 차지하고 있는 조명의 고효율화를 위한 노력을 다각적으로 벌이고 있으며, 그러한 노력의 일환으로 지난 100년간 사용되어온 백열등이 낮은 효율로 인하여 사용규제 논의의 대상이 되고 있다. 반면, 효율은 백열등의 7~8배인 형광등은 높은 효율에도 불구하고 수은과 납이 함유되어 중금속 사용규제(RoHs, WEEE)로 인하여 그 사용이 규제될 계획이다. 따라서, 백열등과 형광등의 빈자리를 채울 수 있는 친환경 차세대 조명에 대한 수요가 확대되고 있어 LED, OLED와 같은 반도체 조명에 대한 개발이 확대되고 있다. 본 기고서에서는 차세대 조명 중에서 OLED 기술을 기반으로 한 OLED 조명 기술과 선진국 및 선진산업체의 개발 동향을 소개하고자 한다.
코리아나호텔은 지난해 11월 절전형 전자식 안정기를 설치하고, 냉난방수 순환펌프를 고효율 펌프로 교체하는 ESCO사업을 진행했다. 이에 앞선 5월에도 기존 백열전구를 삼파장 전구로 교체하여 조명효율을 높인 바 있다. 뿐만 아니라 녹색조명운동을 통한 조명교체사업을 지속적으로 실시하는 등 정부에서 추진하는 에너지절약사업 동참에 앞장서왔다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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