[LED조명하우징]LED보안등 하우징

LED보안등, 가로등하우징

 

 

 

LED조명 녹색성장의 핵심 키워드로 부상

정부, 공공·민간부분 도입 활성화 위해 지원 확대

LED조명이 우리나라의 녹색성장의 대표 아이콘으로 등장했다. 정부는 내년부터 2013년까지 공공부문 LED조명 보급 예산을 대폭 확대해 공공부문의 조명을 LED조명으로 교체키로 했다. 지하철, 아파트 지하주차장 등 대규모 민간 수요처에 대해서는 ESCO자금을 우선 지원해 고효율 LED조명 교체를 유도할 방침이다. 또 전체 조명 수요의 26%인 개별 소비자들의 LED조명 수요 확산을 위해 올 하반기에 LED탄소캐쉬백 프로그램(20억원)을 시범운영해 일반 가정용 LED조명 사용을 확대해 나갈 계획이다. 정부의 계획대로 ‘LED 조명 보급 계획’이 실현될 경우 2020년까지 국가 전체 보급률 60% (공공기관은 100%)를 달성할 것으로 전망된다.       지식경제부는 2008년 이후 정부의 LED산업 육성·보급정책 추진에 힘입어 LED조명 보급률이 확대되고 있으며, LED조명이 녹색성장에 주도적인 역할을 수행해 왔다고 밝혔다. 국내 LED조명 보급률은 2007년 1%미만에서 2010년에는 2.5%까지 확대됐으며, LED조명 초기 시장창출을 위해 공공 부문 중심으로 LED조명 보급사업을 추진해 지자체 (지방공기업 포함) 14%, 공공기관 8%의 LED조명 보급률을 달성했다고 밝혔다.       특히 LED산업은 2009년 세계최초 LED TV 상용화 이후 급팽창해 2010년 세계 2위의 LED소자 생산국으로 발돋움하였으며, 2010년 LED분야 무역수지가 최초로 흑자로 전환됐다. 또 업체수가 급격히 증가했으며, 특히 대기업이 LED산업에 진출하면서 기술개발이 활발히 진행 세계 시장에서 경쟁력을 확보할 수 있는 발판을 마련했다. 현재 LED산업은 휴대폰, TV등 BLU(Back Light Unit)시장이 주도하고 있으나, 2012년부터 조명시장이 본격화되고 2013년 이후 융합시장이 크게 확대될 전망이며, 특히 자동차, 의료·환경(UV LED), 농수산 등 다양한 분야로 확산될 것으로 기대된다.         정부는 고효율 LED조명 보급확산 및 시장진입을 촉진하기 위해 고효율인증 대상 품목을 2007년 2개 품목에서 2010년 8개 품목으로 확대하였으며, 올해에는 LED가로등, LED투광등, LED터널등 등 3개 품목을 추가할 예정이다. 또 LED조명 관련 KS 14종을 제정했으며, 올해안에 LED터널등기구, LED도로표지등, 지중매입등 등 3종을 추가할 예정이다. 지경부는 금년 상반기에 발표한 “LED산업 제2도약 전략”과 “LED조명 2060계획”의 적극적인 추진을 통해 전력사용량 절감 및 온실가스 배출량 감축에 LED조명이 큰 기여를 할 수 있도록 한다는 방침이다.       모든 조명기기가 LED조명으로 대체되는 2015년부터 LED조명사회가 본격 구현되고 이후 LED 융합조명으로 더욱 다양화될 전망이다. 사업초기 LED조명은 전광판, 교통신호등, 가전제품의 표시소자, 휴대전화기의 자판과 액정화면의 배경조명용으로 국한되어 사용됐다. 그러다 2006년부터 본격적으로 경관조명, 건축조명, 자동차조명과 LCD TV 배경조명분야에 사용되면서 LED조명 응용분야를 확대했다. 특히 2009년 LED TV 상용화 이후 LED조명 시장이 급성장했다. 일반가정, 사무실, 공장 등을 중심으로 전체 조명의 대부분을 차지하고 있는 백열등(14.4%), 형광등(78.2%)이 대체되기 시작하면서 LED조명 사회가 본격적으로 개화되기 시작했다. LED조명은 2012년경 부터 급성장해 2015년 세계 조명시장의 20%이상 차지할 것으로 전망된다. 2015년 이후 모든 조명이 LED로 대체되고 자동차, 의료, 환경, 농수산 등 다양한 고부가 LED 융합조명이 지속 확대될 전망이다.       인터뷰_ 서울시 도시기반시설본부 박동규 (건축전기설비기술사) 조명자료에 대한 자료부족 정확한 데이터 얻는데 어려움 측정제품과 실제 설치된 제품간 품질차이 발생, 품질관리 필요 국내에서 처음으로 형광등기구 대체용 LED등기구 설계기준이 만들어 졌다. 박동규 (서울시 도시기반시설본부 설비부)씨는 이번에 설계 기준을 만들기 위해 약 7개월간 다양한 조사를 했다. 일부 건축물에 형광등과 LED등을 직접 설치해 놓고 광효율 비교를 비롯해 다양한 실증 실험을 했다. 또 경제성 분석은 물론 기술적 보완 사항까지 만들었다. 그동안 명확한 설치 기준이 없어 LED등기구 설치시 혼란을 겪었던 설계·시공 현장은 물론, 공공기관의 LED조명 담당자들도 이 기준에 따라 제품을 구매할 경우 예산의 효율적 집행이 가능해질 전망이다. 박동규 씨는 “그동안 정부와 서울시는 LED조명의 보급 확대를 추진하고 있으나, 건축물 조명등기구의 54% 정도를 차지하고 있는 형광등기구를 LED등기구로 대체 설치할 수 있는 설계 기준이 없어 보급·확대에 어려움이 있었다” 며 “이제 ‘형광등기구 대체용 LED등기구 설계기준’ 을 마련함으로써 정부 및 서울시가 추진하는 일반조명 등의 LED 보급목표 2012년까지 30% 이상, 2020년까지 100% 조기 달성에 기여할 것으로 기대된다”고 말했다. ▶형광등기구 대체용 LED 등기구 설계기준'을 만들게 된 동기는. 우리나라 건축물의 50%이상을 차지하고 있는 ‘형광등’을 ‘LED조명’으로 교체하는 작업이 절실히 필요하나, 형광등기구를 LED등기구로 대체할 때 꼭 필요한 ‘설치 기준’이 마련되지 않아 목표달성에 큰 어려움을 겪고 있다. 따라서 친환경적이며 에너지절약을 위한 LED보급 목표에 부합하는『형광등기구 대체용 LED등기구 설계기준』을 마련하여, 정부와 서울시의 LED광원 보급 확대에 선도적인 역할을 하고자 한다. ▶논문을 쓰면서 역점을 둔 것은, 어떤 내용을 담기 위해 주력했나. 조명에서 가장 중요한 작업면의 기준조도 확보 여부를 파악하기 위해 등기구별로 이론적인 조도계산, 가설사무실의 실측조도, 조도 시뮬레이션 등 3가지 방법으로 상호 비교·분석했다. 또 경제성 평가는 직접 구매한 등기구 단가와 수명을 제조사의 제품설명서 및 기술자료에 의해 Life Cycle Cost(생애 주기비용)기법을 준용하여 평가했다. LED광원의 조명성능을 적분구를 활용해 분석한 결과 실물 제품과 인증서나 시험성적서에 표시된 광효율[lm/W] 값에 차이가 있었으며, 이에 사후 품질관리 대책을 마련했다. 또 건축물의 에너지절약방안으로 조명 전력비[W/㎡]에 대한 국내외 자료조사 및 조도 시뮬레이션을 실시하고 건축물에 조명등 설치에 따른 조명 전력비[W/㎡] 허용값을 분석했다. ▶논문을 작성하며 어려움은 없었는지. LED광원을 설치하고 이론적 조도계산이나 조도 시뮬레이션을 실시하고자 하여도 LED등기구의 IES파일과 같은 기본적인 조명 데이터가 없어 연구과정에 어려움이 있었다. 국내의 경우 이용률 데이터를 확보할 수가 없어 자체적으로 광측정 시스템을 이용해 IES파일을 얻어 이용률표를 생성하였다. 가설 사무실에 설치한 조명등기구를 철거한 제품을 가지고, 충청남도 아산시 음봉면에 있는 조명전문제조사인 T업체를 방문하여 광 측정시스템(LIGHT MEASUREMENT SYSTEM)을 이용해 생성하였다. 조도계산에 필요한 조명 데이터는 강원대학교 조명연구실의 도움을 받아 생성한 IES 파일을 기본 자료로, 호주 PSI사의 Photometric Center 프로그램을 활용하여 배광곡선, 전력비 대비 전광속량, 이용률표 등 배광특성 자료를 만들었다. 조도계산은 사무실의 천정면에 균등 배치된 광원에서 나오는 광속이 작업면위에 균일하게 분포되면, 소요되는 수평면 평균조도에 대한 광원수를 구하는 것으로, 형광등기구에 대한 평균조도를 계산하는 방법은 Harrison과 Anderson이 제안한 3배광법을 주로 이용하고 있으나, 금번 연구과정에서는 조명성능 데이터를 북미조명학회(IESNA, Illuminating Engineering Society of North America)에서 제안한 측광파일인 IES파일을 이용함으로써 구역공간법(Zonal Cavity Method)1)을 적용하였다. ▶논문에 대해 만족하는 지, 아쉬운 점이 있다면. 세계 각국은 환경문제로 형광램프의 수은 사용에 따른 유해물질 규제와 이산화탄소 저감에 대한 규제를 강화하고 있어, LED조명의 보급·확대방안을 지속적으로 강구하여야 할 것이다. 이에 LED조명의 활성화되기 위해서는 광효율의 향상과 가격문제 뿐만 아니라, 실무자들이 현장에서 혼란 없이 적용할 수 있도록 작업면의 필요조도에 따라 연색성과 색온도와의 상관관계(Correlation)에 대해서도 향후 비교·분석을 하고자 한다. ▶논문을 쓰는 과정에서 현장조사를 상당히 많이 했는데, 현장에서 느낀 LED조명 현황과 문제점은. 이번 연구과정에 LED광원에 대한 객관적인 조명 데이터(DATA)가 없어, 광측정 시스템이나 적분구 등 조명특성 시험 및 분석 장비를 이용하여 조명자료를 생성하는 등 연구과정에 국내외 LED 기술자료 분석 보다는 기본적인 조명자료 확보에 많은 시간이 소요 되었다. 현장실험과 이론적인 검토, 그리고 시뮬레이션을 실시한 결과물을 전문가 토론회(기술자문)를 통해서 기술적인 검증을 받고 설계기준을 정립하였다. ▶전문가의 입장에서 볼 때 우리나라 LED 시장에 대한 전망과 활성화를 위해 선행돼 야 할 것이 있다면. 정부는 LED광원의 IES파일, 이용률(조명률), 배광특성 등의 조명 데이터를 의무적으로 공개하는 제도와 건축물에 대한 조명 전력비[W/㎡] 기준을 마련하여 에너지 절약을 유도해야 한다. 또 조명설계자는 이론적인 조도계산 방법은 북미조명학회(IESNA)가 추천하는 구역공간법(ZCM)을 적용하고, 직선보간법에 의한 정확한 이용률값 산출로 작업면의 기준조도 확보에 필요한 등수를 산출한다. LED광원의 조명성능 평가는 시스템효율 아닌 제품효율로 평가 한다. 업무담당자는 품질관리를 위해 LED제품의 시료를 직접 채취하여 전문검사기관에 품질시험을 의뢰하여 조명성능을 파악하고, LED등기구의 전체 수명 연장을 위해 전원공급장치(SMPS)의 콘덴서 사용온도를 확인한다. 이와 같은 설계기준을 마련함으로써 정부와 서울시의 LED광원 보급 목표달성에 기여하는 친환경적 에너지절약 건축물을 건설할 수 있다.