전등

3. 종류

전등은 전력을 사용하여 빛을 발생시키는 장치이지만, 전력에서 빛을 발생시키는 방법이 다양하기 때문에 그 종류가 다양하다. 용도나 필요로 하는 크기, 이에 따라 제약을 받는 구조 등에 따라 다양한 장치가 개발되고 있다.

전등은 가스등이나 등롱, 안동 등 불꽃을 사용한 광원보다 안정적인 빛을 얻을 수 있게 하였다. 가장 초기의 전등인 아크등은 불안정했지만, 이후 빛으로의 변환 효율이 좋은 장치들이 개발되었으며, 아크등 다음으로 개발·이용된 전구와 함께, "문명"화된 많은 지역에서 일반적으로 이용되고 있다.

빛을 얻기 위한 에너지원인 전원은 용도에 따라 선택할 수 있다. 설비 측면에서 가스관을 필요로 하고 점화도 번거로우며 밝기도 제한되는 가스등과 비교하면, 전력 배분(→배전)은 금속선 등 전기 전도체를 배치하는 것만으로 가능하여(단, 절연 등의 안전 조치는 필요) 취급하기 쉽다. 휴대형 기기에서는 건전지 등 전지의 발달로 운반이나 휴대가 편리해졌다. 이 외에도 전력을 다양한 방법으로 얻고, 축전 기술과 결합함으로써, 다양한 에너지를 발전 장치와 축전 장치를 통해 빛으로 변환하는 것이 가능해졌다. 휴대형 기기(손전등)를 중심으로, 인력 발전처럼 인간의 힘을 이용하는 전등도 이용되고 있다.

전등은 필요에 따라 광량이 큰 장치를 만들기 쉽고, 매연이나 방사열(및 이에 따른 화재 우려) 등의 단점이 적어 널리 보급되었다. 하지만 장치에 따라 큰 전류를 필요로 하는 등, 안전성 면에서 감전과 같은 사고를 일으키는 경우도 있다. 따라서 전력에서 빛으로의 변환 효율을 향상시키는 기술 개발과 함께, 감전 사고 방지 등 안전성 향상도 중요한 과제이다.

전등은 그 자체로 조명을 위한 장치이지만, 안정적으로 빛을 발생시킬 수 있는 기구이기 때문에 기계 요소인 광원으로 다른 기계에 포함되기도 한다. 이렇게 포함된 것을 "전등"이라고 하는 경우도 있다.

3. 1. 작동 원리에 따른 종류

• 백열전구
• * 할로겐 램프
• 형광등
• * 네온관
• 아크 방전등
• * 제논 램프
• * 수은등
• * 나트륨 램프
• * 메탈 할라이드 램프
• 일렉트로루미네선스
• * 무기 EL
• ** 발광 다이오드(LED)
• * 유기 EL

3. 2. 용도에 따른 종류

• 가로등, 도로등, 터널등
• 손전등
• 실내등
• 차량 내등, 항공기 내등

4. 용도 및 응용

전기 램프는 인큐베이터에서 열원으로 사용되거나, 패스트푸드점에서 적외선 램프로 사용될 수 있으며, 케너 이지베이크 오븐(Kenner Easy-Bake Oven)과 같은 장난감에도 사용된다. 램프는 비타민 D 결핍, 여드름 및 피부염과 같은 피부 질환, 피부암, 계절성 정서 장애 등의 문제를 치료하기 위한 광선 요법에도 사용될 수 있다. 특정 주파수의 청색광을 방출하는 램프는 신생아 황달을 치료하는 데에도 사용되는데, 처음에는 병원에서 시행했던 치료를 집에서 할 수 있게 되었다.

전기 램프는 식물 성장에 가장 효과적인 조명 유형에 대한 최근 연구를 통해 특히 실내 수경재배 및 수생 식물에서 식물 성장을 돕는 성장 조명으로 사용될 수도 있다.

텅스텐 필라멘트 램프는 비선형 저항 특성으로 인해 오랫동안 전자 회로에서 빠르게 작동하는 서미스터로 사용되어 왔다. 널리 사용되는 용도는 다음과 같다.

• 사인파 발진기 안정화
• 스피커 인클로저의 트위터 보호 (트위터에 비해 너무 높은 과전류는 트위터를 파괴하는 대신 빛을 비춘다)
• 전화기 자동 볼륨 조절

• 실내등^[1]
• 가로등, 도로등, 터널등^[1]
• 차량 내등, 항공기 내등^[1]
• 손전등^[1]

5. 사회적 영향 및 문제점

인공 조명, 특히 가로등은 밤에도 도시를 쉽게 볼 수 있을 정도로 밝다. 20세기 후반에 외부 조명은 3~6%씩 증가했으며, 이는 빛 공해의 주요 원인이 되어 천문학자 등에게 부담을 주고 있다. 전 세계 인구의 80%가 야간 빛 공해 지역에 거주하고 있다.^[1] 빛 공해는 일부 야생동물에게 부정적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.^[1]

전기 램프는 인큐베이터의 열원, 패스트푸드점의 적외선 램프, 장난감(예: 케너 이지베이크 오븐) 등 다양한 용도로 사용된다.^[1] 또한 비타민 D 결핍, 여드름, 피부염, 피부암, 계절성 정서 장애 등의 치료를 위한 광선 요법에도 사용되며,^[1] 특정 주파수의 청색광 램프는 신생아 황달 치료에도 사용된다.^[1] 초기에는 병원에서만 가능했던 치료가 이제는 집에서도 가능하게 되었다.^[1]

전기 램프는 식물 성장에 효과적인 조명으로, 실내 수경재배 및 수생 식물 성장을 돕는 데 사용될 수 있다.^[1] 텅스텐 필라멘트 램프는 비선형 저항 특성으로 인해 전자 회로에서 빠르게 작동하는 서미스터로 오랫동안 사용되어 왔다. 텅스텐 필라멘트 램프는 사인파 발진기 안정화, 스피커 인클로저의 트위터 보호(과전류 시 트위터 파괴 대신 빛을 냄), 전화기의 자동 볼륨 조절 등에 사용된다.^[1]

전등은 전력을 사용하여 빛을 내지만, 빛을 발생시키는 방법이 다양하여 여러 종류가 있다. 가스등, 등롱, 안동 등 불꽃을 사용한 광원보다 안정적인 빛을 얻을 수 있다.^[1] 초기 전등인 아크등은 불안정했지만, 이후 빛 변환 효율이 좋은 장치들이 개발되었다.^[1] 전구와 함께, "문명"화된 지역에서 널리 사용되고 있다.^[1]

에너지원인 전원은 용도에 따라 선택 가능하며, 설비로서는 가스관이 필요 없고 점화도 간편하며 밝기 제한도 없는 전력 배분(배전) 방식이 편리하다.^[1] 전기 전도체 배치만으로 가능하며(단, 절연 등 안전 조치 필요), 휴대형 기기는 건전지 등 전지 발달로 휴대에 편리하다.^[1] 인력 발전처럼 인간의 힘을 이용하는 전등도 있다.^[1] 광량이 큰 장치를 만들기 쉽고, 매연, 방사열(및 화재 우려) 등의 단점이 적어 전등이 보급되었지만,^[1] 감전 사고 발생 가능성도 있으며, 안전성 향상도 과제이다.^[1]

6. 관련 용어

전력 회사 등 전기 관계에서는 관습적으로 단상 교류 전원을 '''전등'''(電灯)^[4], 삼상 교류 전원을 '''동력'''(動力)이라고 부른다.^[5]

참조

_[1] 서적 電気学会五十年史
_[2] 서적 光学博士藤岡市助伝
_[3] 간행물 逓信事業史6 逓信省編
_[4] 웹사이트 低圧配電線路 http://www.tl.cc.uec[...]
_[5] 웹사이트 三相交流 http://www.wdic.org/[...] 2007-10-30
_[6] 저널 Let there be light http://www.chemherit[...] 2015-11-05