광원은 자연 광원과 인공 광원으로 나누며 자연 광원은 태양, 인공 광원은 백열등, 할로겐램프, 크립톤 램프, 형광등, 방전 램프, 특수램프 등을 들 수 있다. 광원은 빛의 파장이 각기 다른 고유한 색채의 빛을 내는데 이것을 광색이라고 하며 날씨에 따라서 같은 광원도 다른 색을 내며 광원의 종류에 따라서 물체의 색도 다르게 보인다.
일광은 햇빛이라고도 하며 광원에서 유일한 자연 광원이라고 할 수 있다. 일광은 비용이 들지 않지만 날씨나 시간에 따라서 변화하고 개구부가 없는 경우에는 빛이 들어오지 못하기 때문에 복층유리나 개구부의 범위나 위치에 따라서 적절하게 사용하는 것이 중요하다.
인공광원으로는 첫 번째, 미국의 에디슨이 백열전구를 발명한 이후에 1879년 무렵 전구 생산의 공업화가 열렸다. 필라멘트에 전류를 흘려보내 고온으로 백열 시켜 온도 방사에 의하여 빛을 방사시키는 원리이다. 백열등은 따뜻한 광색이 나므로 물체에 색감을 주는 연색성이 좋고 밝게 비출 수 있고 점등이 손쉬우나 백열등의 빛을 받은 물체가 뜨거워져 이용에 불편함이 있다.
두 번째, 할로겐 램프는 소량의 할로겐 물질과 불활성 가스를 포함한 컴팩트한 램프이며, 이 광원의 효율은 25lm/W이고 수명은 3,000~4,000 시간 정도 된다. 상점의 스포트라이트나 다운 라이트 및 높은 광질의 조명용 광원으로 사용된다. 유리구의 온도는 250~850도로 설계되기 때문에 고온에 견딜 수 있는 석영 유리나 경질 유리를 사용한다. 백열등의 특징은 초소형이기 때문에 편리하고 작은 공간에 알맞고, 조도가 일정하며 빛의 각도 조절이 쉽다. 그러나 할로겐전구는 저 볼트로 전환 시켜 사용하는 것이 좋고 인화 물질을 가까이 두어서는 안 되며 전구를 교환할 때는 반드시 전원을 꺼야 한다.
세 번째, 크립톤 램프는 크립톤 가스를 넣고 봉입하여 만든 램프로 열전도율이 낮아 가스 손실이 적고 소비 전력을 줄일 수가 있다. 일반 램프는 수명이 1,000 시간 이며 크립톤 램프는 2,000 시간으로 수명이 길다. 연색성도 형광등보다 좋고 발광 효율을 높였으며 눈부심을 방지하는 코팅을 하여 눈의 피로도 감소시킨다. 밝고 장식적인 효과가 있어야 하는 백화점이나 레스토랑, 극장 등에 사용하면 효과적이다.
네 번째, 1938년 미국의 인만이 개발한 형광등은 오랜 기간 동안 사용되어 왔다. 형광체의 종류에 따라서 여러 가지 광색이 나오며 아르곤 가스가 봉입 되어 있고 이중, 삼중의 코일 필라멘트로 되어 있다. 램프의 모양은 직관 형, 서클라인 형, U자형, 전구형 등이 있고 전자식 안정기를 사용하여 에너지 손실을 줄이며 소음이 없고 빛의 깜박거림이 없어서 시력이 보호되는 장점이 있다. 형광등의 종류로는 삼파장 램프라고도 하고 백열등 보다 소비전력이 훨씬 좋은 콤팩트 형광등이 있고, 광 촉매 형광등은 램프로부터 발생하는 근자외선으로 인해 오염 물질이나 역겨운 냄새의 분자를 공기 중의 산소와 결합해 탄산 가스나 물로 분해하는 기능으로 주로 병원, 회의실, 식품 매장, 식당 등에서 일반 조명 대신 사용하여 청결한 환경을 만든다.
반사형 형광등은 일반 형광등보다 2배 밝은 밝기로 개발하여 램프 수를 줄이고 시설 비용 및 에너지 절약 효과를 내는 장점을 가진다.
바이오 형광등은 백열등에 비해 10배 수명이 길며 원적외선을 방출하여 식물의 성장을 촉진 시키고 생체 활성화 기능을 높인다.
다섯번 째, 방전 램프는 전류를 제한하고 편리한 점 등을 위해서 특수 안정기를 사용하고 방전관 중에 저압 방전관은 저항 인덕턴스를 직렬로 접속하여 직류 전류를 흐르게 하면서 안정된 저압 가스 방전이 이루어진다.
방전램프의 종류에는 유리관 내에 봉입 된 수은 증기압의 방전을 이용한 수은 램프, 수은 램프를 개선해 금속 혼합 증기를 할로겐의 화합물 형태로 첨가한 메탈 할라이드 램프, 나트륨 증기의 방전을 이용한 나트륨램프, 크세논 가스의 방전을 이용한 크세논램프가 있다.
여섯번 째, 특수 램프는 일반 조명에서 사용되지 않고 적외선 영역, 자외선 영역에 주로 사용되고 있다.
적외선램프는 치료용, 연구용, 농업용, 산업용 등에 다양하게 쓰이고 있으며, 치료용으로 쓰일 경우 단파장의 적외선이 방사되어서 유기체 내에 열 효과, 피하 침투 효과, 방사열에 노출된 세포와 기관이 활성화되어 혈액 순환에 도움을 준다. 그래서 신진대사가 활성화되며 노폐물이 신속하게 제거되어 항체 작용이 가능하게 된다. 근육통, 류머티즘, 천식, 안면 신경통 등 다양한 질환을 치료하는 데 사용되고 있다.
자외선램프는 플라스틱, 페인트, 점착제 등을 경화시키고 빛을 쏘이며 재료를 숙성시키는데 사용되고 있으며 위조지폐 검사 식별에 사용되기도 한다. 자연 광원과 유사하여 물질의 특성과 기능적 안정성 및 수명을 확인하는 재료나 기기 검사에 사용되고 있다.
최근에는 LED 전구라고도 하는 다이오드 전구가 시장의 대부분을 차지하고 있다. 발광다이오드를 사용하여 만든 조명기구로써 백열등이나 형광등에 비해서 에너지 효율이 높고, 수명도 25~40배 이상 길다. 푸른색의 칩은 빨간색, 노란색, 초록색 형광체가 결합하여 흰색의 광원을 만들어 내는 원리이며, 실내 조명 이외에도 간판, 백라이트 유닛, 의료기구, 살균 기구 등에도 다양하게 사용되고 있다. 중금속을 사용하지 않아 환경을 파괴하지 않고 냄새가 나지 않고 벌레가 달려들지 않는 장점도 있다. 생산원가가 비싸지만 가장 주목해야 할 혁신적 과학기술에 선정되며 여러 나라에서 국책과제로 선정되어 더욱 폭넓은 개발이 추진되고 있다.
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