안녕하세요? 반갑습니다. 프로페서 B입니다.
성능과 효율의 줄다리기는 기술의 영역에서 늘 있는 일입니다. 모든 조명 품질 요구 사항을 충족하는 제품이라 할지라도 불필요하게 많은 비용이 들고 유지 관리가 어려우며 에너지 사용량이 비효율적이라면 이러한 조명은 좋은 시스템이라고 말할 수 없습니다. 좋은 조명 시스템은 다양한 비용을 고려하면서 그에 맞는 최적화된 기능을 제공해야 합니다. 이번 시간에는 빛의 경제성적인 측면과 환경적인 측면에 대해 알아보도록 하겠습니다.
조명 설치
경제성은 조명 프로젝트에 대한 첫 번째 논의부터 모든 고려 사항의 필수적인 요소가 되어야 합니다. 총비용은 전체 기간 동안 조명의 솔루션과 관련된 모든 비용을 평가하는 것입니다. 일반적으로 이러한 비용은 각 설계 대안마다 계산되어 가장 효율적인 대안을 선택하게 됩니다. 이 시점에서 많은 비용 요인은 실제 비용이 아닌 예상 비용, 즉 추정치입니다. 이러한 추정치를 안정적으로 결정하기 위해서는 설계와 비용 측정 시 기준이 되는 올바른 프로세스가 정립되어야 합니다.
비용 포함 항목
투자 비용
특정 조명 설비의 투자 비용은 다음과 같이 나눌 수 있습니다.
• 램프, 조명 장치, 고정 장치 및 기타 조명 제어 장치의 초기 구입 비용
• 추가 구성 요소 및 전기 관련 구성 요소(천장 지지대, 돛대, 케이블 연결 등) 장착 비용
• 설치 비용
운영 비용
가장 중요한 운영 비용은 다음과 같습니다.
• 에너지 비용
• 램프 교체 비용
• 유지관리 비용
• 폐기 비용
운영에 있어 발생하는 주요 비용은 바로 에너지 비용입니다. 이는 물론 다른 모든 요구 사항을 충족하는 것 외에도, 시스템이 전력 소비를 최소한으로 유지할 수 있도록 가능한 한 효율적이 되어야 한다는 것을 의미합니다. 조명기구의 높이가 너무 높거나 특수 장비가 필요한 공간처럼 조명기기에 대한 접근이 어렵거나 교체 시 정상적인 작업 흐름을 방해할 수 있는 특수한 경우를 제외하고, 유지관리 비용은 연간 총비용 중 비교적 작은 부분을 차지합니다. 그러나 설치의 수명 동안 적절한 기능을 보장하기 위해서는 유지 보수의 용이성이 필수적입니다. 또한 폐기 비용 역시 검토해야 하는 요소 중 하나입니다. 수거 및 재활용이 지원되는 형광램프와 달리 LED 램프의 경우에는 별도의 폐기 비용이 발생한다는 특징을 가지고 있습니다.
조명 제어
조명 설치 효율은 사용 효율과 함께 고려되어야 합니다. 특정 순간, 해당하는 실제 작업에 필요한 빛의 양만을 필요한 시기에 적절히 사용할 수 있도록 하는 것이 중요합니다. 우리는 이것을 수요 의존 조명(demanddependent lighting)이라고 부릅니다. 현대의 조명 제어 시스템은 단순한 스위치 온 스위치 오프 기능보다 훨씬 더 많은 가능성을 제공해야 합니다.
조명 그룹의 원격 또는 자동 제어가 가능한 디밍 기능은 설치 작업의 성능 저하 없이 에너지 및 비용 절감 효과를 가져올 수 있습니다(작업 의존형 제어). 이러한 작업 의존형 조명 제어는 실내조명(작업 및 연령에 따라 다름)에서 도로 조명(교통 밀도, 날씨 유형, 야간 시간 종속) 및 스포츠 조명(경기 유형 또는 훈련만 해당)에 이르는 모든 조명 응용 분야에 적용됩니다.
실내조명 설비에서 효율적인 제어 시스템은 충분한 일광이 실내 공간에 들어오는 시기에 인공조명의 비중을 낮추고 자연광을 충분히 사용할 수 있도록 해야 합니다. 이를 주광 연계 조명이라고 하는데 간단한 수동 적외선 감지 시스템을 이러한 지능형 제어 시스템과 결합하여 자동으로 조명이 꺼지도록 할 수 있습니다. 최신 조명 제어 시스템에 대해서는 이 시리즈의 다른 곳에서 자세히 설명할 예정입니다.
빛의 경제성(Economics of light)
1972년에 이미 외교, 산업, 학계, 시민 사회 분야의 소규모 국제 전문가 그룹인 로마 클럽은 “성장의 한계(The limits to growth)”라는 보고서를 작성했습니다.
이 보고서는 한정된 자원의 세계에서 물질 소비의 무제한적인 성장의 모순적인 면을 처음으로 보여주었습니다. 특히 제한된 에너지 자원의 문제를 세계적인 의제로 끌어올렸습니다. 이에 조명 분야는 보다 에너지 효율적인 조명 제품을 개발하고, 최소 요구 값에 대해 보다 명확하게 정의된 조명 권장 사항과 표준을 재고함으로써 이러한 문제 제기에 반응했습니다. 그리고 90년대 이후, 기후 변화에 대한 이산화탄소 배출의 부정적인 영향 또한 명백해졌습니다.
기후 변화
지구는 대기를 쉽게 통과하는 일사량에 의해 가열됩니다. 이 태양 방사선은 지구의 표면을 가열합니다. 그 결과, 지구는 적외선을 방출하게 됩니다. 이 적외선의 일부는 대기에 의해 흡수되고, 이런 과정은 방출 에너지가 우주로 완전히 빠져나가는 것을 막습니다. 이것은 지구 환경의 점진적인 온난화를 야기합니다. 대기의 주요 구성 요소(산소 및 질소)는 방사선에 영향이 거의 없습니다. 하지만 이산화탄소는 훨씬 더 강한 흡수 효과를 가지고 있습니다. 증가하는 이산화탄소의 배출은 대기의 적외선 흡수를 강화합니다. 이것이 바로 ‘온실효과’를 일으키는 원인입니다. 화석 연료로부터 전기를 생산하는 발전소는 가장 중요한 온실가스인 이산화탄소의 주요 배출원입니다.
오늘날 조명은 전 세계적으로 사용되는 모든 전기의 19%를 차지하며, 따라서 CO2 배출량의 상당 부분을 차지합니다. 일부 조명 제품은 수은과 같은 위험 물질을 사용합니다. 우리가 지속적으로 해야 할 일은 에너지 효율과 제품의 신뢰성을 극대화하고, 유해 물질 사용을 최소화하며, 재활용을 늘리며 폐기물은 줄이고 빛 공해를 방지하여 지속 가능성을 높이는 것입니다.
이는 마지막으로 다음과 같이 정의할 수 있습니다. “조명의 긍정적인 효과와, 환경에 미치는 부정적인 영향의 균형”이라고 말이죠. 이런 적절한 균형은 조명과 관련된 모든 분야를 전문적으로 책임지는 방식을 통해 만들어져 나가야 합니다. 이를 통해 우리는 사람들의 삶의 질과 우리가 살고 있는 세계의 질을 개선할 수 있습니다.
우리는 지난 20개의 강의를 통해 빛에 대한 다양한 사실들을 배웠습니다. 빛의 정의, 성질, 인공조명의 생성 원리부터 시작해 눈이 사물을 보는 방식과 시력, 건강과의 관계, 빛을 측정하고 설명하는 단위와 계산 방법에 대해서도 이야기 나누었습니다. 또한 조명이 어떻게 우수한 시각적 성능과 편안함, 건강을 제공할 수 있는지, 그러한 빛의 품질은 어떻게 설명할 수 있는지에 대해 이야기했습니다. 이 강의가 빛에 대해 궁금했던 많은 사람들에게 도움이 되었기를 바랍니다. 또한 여러분의 삶도 빛을 통해 바뀌기를 기대합니다.
감사합니다.
프로페서 B (Bommel)
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