광원에 관하여
광원은 빛을 발생하는 물체를 총칭하며 태양을 비롯하여, 반디 등의 생물에서 양초, 백열전구, 형광램프, 레이저 발광물체까지 여러 종류를 포함합니다. 광원 기술은 빛에너지를 사용하여 응용분야별로 연관된 소재, 부품, 모듈 및 시스템 분야입니다.특히, 20세기부터 전기에너지를 광으로 변환하는 학문적 원리가 주류를 이루면서 전기에너지 변환시스템으로위치하고 있습니다. 응용분야는 광원의 방사파장의 영역에 의해 산업용 및 반도체 공정용 등의 자외선 부문, 조명용 및디스플레이 등 가시광선 부문, 그리고 의료용 및 전열용등의 적외선 부문으로 구분가능합니다.
1. 열방사형 광원열복사의 대표적인 백열광(incandescence)은 “흰색으로빛나게 한다”는 라틴 동사 “incandescere”에서 유래했으며 뜨거운 물체의 온도로 인해 빛이 방출됩니다. 이론적으로 완벽하게 검은 물체의 백열광은 흑체(black body)방사로 알려져 있으며, 그 전자기적 스펙트럼은 플랑크의법칙에 의해 설명되어집니다. 흑체에서 방출되는 방사선에의한 총 전력은 스테판–볼츠만(Stefan–Boltzmann) 법칙에 의해 표현되며, Wien의 변위 법칙은 피크 방출의 파장을 예측할 수 있습니다.열복사의 대표적인 백열전구는 진공유리구에 비활성기체를 봉입하고, 텅스텐 필라멘트에 전류를 흐르게 하여복사열에 의한 백열광(incandescence)을 발생시킵니다.광학적으로 휘도가 높고, 적색 광색을 나타내며 연색성이뛰어나지만 효율이 낮고 수명이 짧습니다.
2. 루미네선스 광원포토 루미네선스(photo-luminescence:PL)를 이용한 광원은 전기에너지를 포톤으로 변환하여, 형광체를 통해 발광하는 형광램프가 대표적입니다. 형광램프는 1938년 GE社의 인만(Inman)에 의해 개발되어 지금까지 이르고 있으며, 옥내조명의 주광원으로서 효율 및 연색성의 개선에많은 노력이 이루어져 왔습니다. 그 동안 백열전구에 비해 고효율, 장수명인 까닭에 일반 조명이외의 산업, 의료, 농수산 분야에도 널리 이용되고 있습니다. 최근에는 에너지 절약과 소형화의 요구에 따라 전구형 및 컴팩트형 램프가 개발되어, 전자는 백열전구 대체용으로, 후자는 형광램프의길이를 1/3이상 줄이는 데 공헌하고 있습니다. 이와 함께 3파장 발광형 램프의 개발에 따라 소형경량화, 고효율화, 고연색화가 이루어지고 있습니다. 또한, 전자식 안정기와 조합하여 고주파점등에 의해 시스템 종합효율이 100[lm/W]까지 달성되고 있습니다.
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