조명의 골격 설명

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목차

Ⅰ. 조 명
1. 빛의 발생
2. 빛의 제어
3. 빛과 조명의 특성
4. 조명 설비의 에너지 절감

Ⅱ. 조명의 용어 및 단위
1. 가시광(빛의 파장단위 nm(나노미터))
2. 색온도
3. 연색성(빛이 색에 비치는 효과)
4. 분광분포(빛의 파장단위별 밀도)
5. 시감도와 비시감도
6. 광도
7. 광속
8. 조도
9. 휘도
10. 광속 발산도
11. 반사율과 투과율 및 흡수율
12. 발광 효율 및 전등 효율
13. 루소 선도(Rousseau diagram)
14. 온도 복사에 의한 법칙
15. 백열 전구의 전압 특성
16. 광원의 간격
17. 실지수의 결정
18. 광속 및 광원의 크기 결정
19. 광원의 수명 기간 중의 점등비
20. 광원의 lumen-hour 당의 점등비

본문내용

광원에서 어떤 방향에 대한 단위 입체각당 광속이다. 즉, 빛의 세기를 나타낸다.
2) 공식
광도 :
단, dω : 미소 입체각(sterad), dF : dω 내의 광속
7. 광속
1) 정의
복사속을 시감도에 따라 측정한 값이다. 단위는 [lumen, lm]을 사용한다. 따라서 광속 F는 다음식으로 주어진다.
2) 공식
단, Pλ : 분광 복사속[Wμ-1], Kλ : 시감도 [lm/W], λ : 파장[μ]
Km : 최대 시감도 680[lm/W], : 비시감도
○ 구광원 :
○ 평면판 광원 :
○ 원통 광원 :
8. 조도
1) 정의
단위 면적당 입사광속이다. 즉, 어떤 면위의 한점의 밝기를 나타낸다. 조도의 단위는 [lux ,lx]=[lm/㎡], [phot=ph]=[lm/㎠]이다.
2) 공식
○
단, dA : 미소 면적[㎡], dF : dA에 입사하는 광속 [lm]
○ 조도에 관한 거리의 역제곱의 법칙 :
○ 입사각의 여현(코사인)의 법칙 :
○ 평균 조도 :
○ 점광원에 의한 조도 : 그림에서 점 P인 법선 조도 En은
점 P에서의 수평면 조도 En는
또, 수직면 조도 Ev는
9. 휘도
1) 정의
발광면의 어떤 방향에서 본 단위 투영 면적당 그 방향의 광도로서 광원의 빛나는 정도를 말한다. 즉, 광원의 눈부심의 정도이다.
휘도의 단위는 [cd/㎡ = nit], [cd/㎠ = stilb] 이다.
2) 공식
단, : 어느 방향의 광도, : 어느 방향에서 본 겉보기 면적
10. 광속 발산도
1) 정의
발광면의 단위 면적당 발산 광속이다.
단위는 [lm/㎡=radlux], [lm/㎠=Lambert] 이다.
2) 공식
○
단, dA : 미소 면적 [㎡], dF : dA에 발산하는 광속 [lm]
○ 완전 확산면의 휘도와 광속 발산도 :
11. 반사율과 투과율 및 흡수율
1) 정의
물체에 F[lm]의 광속이 입사하여 그중 일부 이 반사되고, 다른 이 투과하면, 물체에 흡수된 광속 라고 하고, 이때 반사율을 ρ, 투과율을 τ, 흡수율을 α라고 한면, 이다.
2) 공식
○ 반사율 :
○ 투과율 :
○ 흡수율 :
12. 발광 효율 및 전등 효율
1) 정의
복사속에 대한 광속의 비율을 그 광원의 발광 효율이라 하고, 전소비력 P에 대한 전발광 광속 F의 비율을 전등 효율이라 한다.
2) 공식
○ 발광효율 :
단, F : 광속[lm], Φ : 복가속[W]
○ 전등효율 :
13. 루소 선도(Rousseau diagram)
1) 정의
수직면의 배광 곡선의 하나로서 그 곡선의 면적이 전광속에 비례하도록 한 직각 좌표 곡선을 루소 선도라고 한다. 광속 F는 루소 선도의 면적 S에 비례하고, 이 면적을 구함으로써 구할 수 있다.
룻소도의 면적 S는
광원이 구면 광원, 평면판 광원, 원주 광원일 경우 룻소 선도법에 의하여 광속을 알아보면 다음과 같다.
2) 공식
○ 구면 광원 : 루소 선도의 면적 S는
○ 평면판 광원 : 루소 선도의 면적 S는
○ 원주 광원 : 루소 선도의 면적 S는
그러므로 전광속 F는
14. 온도 복사에 의한 법칙
1) 정의
물체를 가열하여 온도를 높이면 백열 상태가 되어 그 표면에서 여러 가지 파장의 전자파가 복사된다. 이것을 온도복사라고 한다.
2) 공식
○ 스테판 - 볼쯔만(Stefan-Boltzmann)의 법칙 : 온도 T[。K]의 흑체 단위 표면적으로부터 복사되는 전복사 에너지 W는 그 절대온도 T의 4제곱에 비례한다.
단, σ : 시테판-볼쯔만 상수 (=5.6724×10-12 [Wcm-2°K-4 ]
○ 비인(Wien)의 변위 법칙 : 흑체에서 최대 분광 복사가 일어나는 파장 은 절대온도에 반비례한다.
○ 플랑크(Planck)의 식 : 임의의 온도에 있어서 어느 물체가 방사하는 복사속의 파장마다의 에너지, 즉 분광 복사속 발산도는 다음과 같다.
단, : 임의 파장 λ[μ]의 스펙트럼 복사 발산도, λ : 파장 [μ]
: 플랑크의 제 1상수 (3735[Wcm-2μ4 ]
: 플랑크의 제 2상수(14380 [μ。K]), e : 자연대수 2.71828
15. 백열 전구의 전압 특성
1) 정의
백열전구는 전압이 변하면 필라멘트의 온도가 변화하고 저항, 전류, 전력, 광속, 효율, 수면 등이 변화한다. 이들 변수 사이의 관계를 전구의 특성이라 한다.
2) 공식
16. 광원의 간격
1) 정의
광원 상호간의 간격을 S라 하고, 벽과 광원의 사이의 간격을 S0 라하고, 작업면상에서 등기구 까지의 높이를 H라 하면, 다음과 같다.
2) 공식
S1.5H
S0 H/2(벽측에 사용하지 않을 때)
S0 H/3(벽측에 사용할 때)
17. 실지수의 결정
1) 정의
천장과 바닥면이 직사각형인 방은 X, Y 두변의 조화 평균을 한 변으로 하는 정방형의 방과 동일한 수치라는 이론에 따라 방의 형태에 대한 계수, 즉 실지수를 다음과 같이 정한다.
2) 공식
18. 광속 및 광원의 크기 결정
1) 정의
전반설계조명은 에너지 보존 법칙을 응용한 광속법을 이용한 것으로서 방 전체의 균일한 조도를 얻기 위한 것이며 조도를 계산하기 위해서는 조명률을 사용하면 쉽게 얻어진다.
2) 공식
○ 실내조명설계
단, N : 광원의 수, E : 작업면상의 평균 조도 [lm]
F : 광원 1개당의 초기광속 [lm], A : 피조면 면적 [㎡]
D : 감광 보상률, U : 조명률, M : 유지율
○ 도로조명설계
단, F : 광원 1개당의 광속[lm], S : 기구의 간격[m], B : 도로의 폭[m]
E : 노면의 평균 조도 [lx], U : 조명률, D : 감광 보상률
19. 광원의 수명 기간 중의 점등비
1) 정의
광원 1개가 그의 수명 L[h] 중에, 점등에 소요되는 조명비를 나타낸다.
2) 공식
y = p + qWL × 10-3 (원)
단, p : 광원의 가격 (원)
q : 1[kWh]당 전력 요금(원)
W : 광원의 평균 소비 전력[w]
L : 광원의 수명[h]
y : 조명비(원)
20. 광원의 lumen-hour 당의 점등비
1) 정의
광원의 평균 광속 F[lm]이라고 하면 광원 lumen-hour의 광량을 발산하는데 소요되는 점등비(원)는 다음과 같다.
2) 공식

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