효율적인 가정용 조명 선택

에너지 효율에 관심이 많은 현명한 주택 소유주들은 모든 콘센트에 CFL을 설치하는 대신 점점 더 미묘한 전략을 추구하고 있습니다: 각 애플리케이션에 적합한 기술을 선택하여 최적의 성능과 비용 효율적인 에너지 절약을 실현하는 것입니다.

조명 용어 이해

전구를 서로 비교하는 가장 친숙한(그러나 가장 유용하지 않은) 방법은 와트로, 전력 소비량은 알려주지만 전구가 얼마나 많은 빛을 제공할지 또는 빛의 품질이 마음에 드는지에 대해서는 아무 것도 알려주지 않습니다. 다른 주요 용어는 다음과 같습니다:

와트 당량

대부분의 에너지 절약형 전구는 패키지 상단에 굵고 화려한 글씨로 와트당 전력량을 표시하는 경우가 많습니다. 이를 무시하세요! 연방 정부는 제조업체가 와트당 전력량을 계산하고 보고하는 방법을 규제하지 않기 때문에 제품이 주장하는 내용이 제각각이며 종종 기만적인 경우가 많습니다. 대신 측정된 광량을 기준으로 쇼핑하는 것이 더 현명합니다.

루멘

루멘은 전구가 제공하는 절대적인 빛의 양을 측정하는 단위입니다. 적분 구는 사용되는 측정 도구 중 하나입니다. 적분 구는 먼저 전구의 모든 파장에 걸쳐 모든 방향에서 전구의 총 광 출력을 포착합니다. 그런 다음 각 파장에 대한 사람의 눈의 감도를 반영하여 결과 값에 가중치를 부여하고 가중치를 모두 합산하여 "유용한" 광 출력의 전체 측정값을 제공합니다. 어두운 전구는 200루멘 정도만 제공할 수 있지만, 매우 밝은 전구는 2,500루멘 이상을 제공할 수 있습니다.

효율성

소비 전력 와트당 더 많은 루멘의 빛을 제공할 수 있는 조명 기술이 있다면 에너지 효율이 높다고 할 수 있습니다. 와트당 루멘은 효율을 나타내는 수치이지만 제품 라벨이나 포장에 표시되는 경우는 거의 없으므로 별도로 제공되는 값으로 계산해야 합니다.

예를 들어 표준 60W 백열등의 정격이 750루멘(와트당 12.5루멘)이라고 가정해 보겠습니다. 이를 900루멘의 14W 소형 형광등(와트당 64.3루멘)과 비교해보십시오. 효율성은 선택하는 기술과 필요한 빛의 양에 따라 와트당 최소 5루멘에서 100루멘 이상까지 다양합니다.

평생

수명은 이제 제품 라벨에 연 단위로 표시되며, 하루 3시간 작동을 가정합니다(유틸리티 연구에 따르면 일반적인 사용량보다 약간 높음). 또한 가속 수명 테스트 프로세스의 불확실성과 새로운 조명 제품이 지금과 그 사이에 계속 개선되는 정도를 고려할 때 두 제품의 예상 수명이 20년과 25년이라는 차이는 큰 의미가 없다는 점을 기억하세요. 실용적인 관점에서 보면 제조업체가 제공하는 보증이 더 유용합니다. 최고 품질의 제품은 일반적으로 10년 보증을 제공합니다.

연색성 지수(CRI)

연색성 지수(CRI)는 전구가 특정 색상 하위 집합(주로 파스텔)을 얼마나 정확하게 렌더링하는지 알려줍니다. 일반적으로 조명 전문가들은 80 이상의 CRI를 권장하지만, 대부분의 사용자는 일반적인 가정 조명 조건에서는 그 차이를 구분할 수 없기 때문에 조명 커뮤니티에서는 90 이상의 CRI를 가진 제품에 추가 비용을 지불해야 하는지에 대한 논쟁이 있습니다.

상관된 색온도

상관 색온도(CCT; 켈빈, K로 표시)는 전구의 빛이 얼마나 "따뜻" 또는 "차갑게" 보이는지 알려줍니다. 주거용 사용자는 일반적으로 백열전구와 비슷한 따뜻한 색온도(약 2,700K) 또는 할로겐 전구와 비슷한 3,000K의 CCT를 선호합니다. 4,000K~6,000K 범위에서는 빛이 푸르스름하게 보일 수 있습니다. 햇빛이 매우 강한 열대 지방에 사는 사람들은 대낮이나 한낮의 햇빛과 더 유사하기 때문에 CCT가 높은 전구를 선호하는 것이 일반적입니다.

에너지 스타 라벨

에너지 스타 라벨은 위에 나열된 대부분의 속성에서 우수한 성능을 제공하는 에너지 효율 제품에 표시됩니다. 하지만 현재 수천 개의 모델이 이 인증을 받았기 때문에 최고의 성능을 제공하는 제품을 찾으려면 좀 더 신중하게 선택해야 합니다. 또한 많은 에너지 절약형 조명 신제품이 에너지 스타 라벨을 획득할 수 있는 충분한 가속 수명 테스트를 완료하기 몇 달 전에 시장에 출시된다는 점에 유의하세요. 제조업체는 나중에 해당 인증을 받은 것을 반영하여 포장을 변경하지만, 패키지 안의 제품은 로고가 없는 몇 달 전에 판매된 제품과 동일한 경우가 많습니다. 즉, 에너지 스타 로고가 없는 가장 최근에 출시된 모델이 라벨이 부착된 이전 모델보다 더 효율적이고 저렴할 수 있습니다.

리플렉터 램프의 빔 각도 및 중앙 빔 캔들파워, 일반 조광기와의 호환성 등 보다 전문적인 정보는 제품 패키지나 제조업체 웹사이트에서 확인할 수 있습니다. 효율이 높은 전구를 대량으로 구매하는 경우 온라인 리뷰를 확인하여 다른 사용자들에게 꾸준히 인기가 있는 제품을 찾거나, 성능에 불만족할 경우 반품 및 환불이 가능한 소매업체에서 구매하세요.

조명 기술

백열 전구

백열전구는 흰색으로 뜨겁게 빛날 만큼 충분한 전기를 전도하는 얇은 텅스텐 필라멘트를 사용합니다. 이 기술은 100년이 넘은 기술이지만 토마스 에디슨이 처음 발명한 이후 몇 가지 업그레이드만 이루어졌을 뿐입니다. 그러나 백열등은 여전히 시중에서 널리 판매되고 있지만 대부분 연방 에너지 효율 표준을 준수하기 위해 할로겐 가스로 채워져 있습니다. 안타깝게도 많은 제조업체가 램프를 더 어둡게 만들어 새로운 전력 제한을 충족하고 있습니다. 따라서 진정한 대체품을 구입하려면 라벨을 주의 깊게 읽고 비교 쇼핑을 해야 합니다. "백열등 대체품" 표를 사용하여 구매하려는 할로겐 램프가 교체하려는 기존 백열등만큼 밝은지 확인하세요.

예를 들어, 고려 중인 새 할로겐 전구가 75W 백열등을 대체한다고 주장하지만 900루멘만 제공한다면 실제로는 60W 백열등에 가깝고 충분한 빛을 제공하지 못합니다. 제너럴 일렉트릭은 72W만 사용하여 표준 100W 백열등을 대체할 수 있다고 주장하는 리빌 할로겐 전구를 판매하지만 1,120루멘만 제공합니다. 표준 75W 전구를 대체할 정도로 겨우 밝기 때문에 에너지 절약 효과가 거의 없습니다!

많은 종류의 할로겐 전구는 전력 사용량을 25%에서 30%까지 줄이지만 광 출력도 크게 감소하여 효율성이 거의 개선되지 않는 경우가 많습니다. 변형 스펙트럼 할로겐(전구의 유리가 청자색을 띠는 것)은 가장 나쁜 할로겐이므로 피하세요. 할로겐을 구매할 때는 가시광선은 통과시키면서 필라멘트에 열을 반사하는 특수 로이 코팅이 된 적외선 반사(IR) 모델을 선택하세요. 이를 통해 최고의 백열등은 와트당 더 많은 루멘을 제공할 수 있습니다.

할로겐 가스 없이 합법적으로 판매되는 구형 백열등은 주로 3방향, 진동 방지, 매우 밝은(2,600루멘 이상) 등 특정 틈새 제품 범주에 속합니다. 이러한 제품도 피하고 더 효율적인 선택이 있습니다.

유망한 새로운 백열등 기술은 IR 코팅을 사용하여 전구 열을 필라멘트로 다시 반사시켜 더 밝게 만드는 방식으로 표준 백열등의 효율과 수명을 잠재적으로 두 배로 늘릴 수 있습니다. 이러한 전구는 일반적인 백열전구의 와트당 7~18루멘에 비해 와트당 32~37루멘이라는 놀라운 수치를 달성할 수 있습니다. CFL과 LED는 여전히 이러한 새로운 백열전구보다 효율이 높지만 가격이 더 비싸고 색 품질에 미묘한 차이가 있을 수 있습니다.

소형 형광 전구(CFL)

소형 형광 전구(CFL)는 다양한 크기, 가격, 조도로 널리 사용되고 있습니다. 일반적인 선형 형광등에서 볼 수 있는 기술을 소형화하여 튜브를 구부려 작은 공간에 넣을 수 있습니다. 현재 수천 개의 모델이 에너지 스타 인증을 받았으며, 많은 유틸리티에서 리베이트를 제공하고 있습니다.

한때 에너지 효율이 높은 유일한 저렴한 조명 옵션이었지만, 주의할 점이 있습니다. CFL은 다양한 색상을 적절하게 표현하지만 모든 색상을 잘 표현하지는 못하며, 특히 시력이 약한 사람들은 이러한 점을 쉽게 알아챌 수 있습니다. 또한 깨졌을 때 수은 노출을 피하는 방법과 안전하게 폐기하는 방법에 대해 우려하는 사람들도 있습니다. (대부분의 분석에 따르면 에너지 절약으로 화석 연료 발전소의 수은 배출량을 훨씬 더 많이 줄일 수 있기 때문에 이러한 우려는 다른 환경적 이점에 비해 부차적인 것으로 밝혀졌습니다.)

또한 CFL은 일반적으로 밝기를 조절할 수 없으며 밀폐된 조명기구에서 과열될 수 있습니다. 이는 일부 가정에서 널리 사용되지만 집안의 모든 조명기구에 사용되는 경우는 드문 이유를 설명하는 데 도움이 됩니다.

CFL은 일반적으로 와트당 약 50~70루멘으로 작동하며 약 8,000~18,000시간 동안 작동한 후 소진됩니다. 저렴한 비용으로 조명 에너지를 절약할 수 있는 방법이지만, 점점 더 나은 성능의 사촌형인 LED에 의해 대체되고 있습니다.

발광 다이오드(LED)

발광 다이오드(LED)는 에너지 효율이 가장 높은 조명 기술로 빠르게 자리를 잡아가고 있습니다. 초기 LED 모델은 부피가 크고 비싸며 밝지 않았지만, 현재는 CFL보다 10%에서 30%의 에너지를 덜 사용하고, 더 쉽게 어두워지며, 훨씬 오래 지속되는 차세대 고품질 제품으로 발전했습니다.

LED는 한때 CFL과 비슷한 효율 범위에서 작동했지만 이제는 광범위한 광 출력 수준에서 와트당 85루멘을 달성할 수 있으며, 동급 최고의 LED 설계는 와트당 100루멘, 그 이상을 향해 나아가고 있습니다.

백열등, CFL, LED의 색 품질 차이는 각 광원의 빛이 가시광선 스펙트럼의 각 파장 내에 얼마나 많이 포함되는지 보여주고 이를 각 파장에 대한 사람의 눈의 감도와 비교하는 스펙트럼 분포 그래프(점선 곡선)에서 확인할 수 있습니다. 백열등(할로겐)과 LED는 모두 연속적인 색상 스펙트럼을 제공하지만 백열등은 빨간색이 주를 이루고 스펙트럼의 파란색 끝에서 상당히 제한적인 경향이 있다는 점에 유의하세요. LED는 그 반대인 경우가 많습니다. 반면 CFL은 가시 스펙트럼의 특정 부분 내에서만 빛을 방출하므로 미묘한 색상 차이에 특히 민감한 일부 사용자에게는 실망감을 줄 수 있습니다.

애플리케이션에 전구 매칭

대부분의 가정용 애플리케이션에는 전방향 광원이 필요합니다. "일반 서비스" 전구는 다양한 종류의 테이블 및 플로어 램프, 밀폐형 글로브, 펜던트 조명 및 천장이나 벽에 가깝게 설치하는 기타 유형의 좁은 조명기구에 잘 어울립니다. LED는 훌륭한 옵션이지만 전방향성이 있는지 확인해야 합니다. 눈송이 모양의 구형 모델은 대부분의 빛을 위쪽으로 비추는 경우가 많습니다.

대부분의 다운라이트는 특정 반사판 램프 모양과 크기를 수용하도록 설계되었습니다. PAR(파라볼릭 알루미늄 반사판) 램프는 깊은 천장 캔에서 가장 잘 작동하고, R(반사판) 램프는 얕은 천장 캔에서 더 잘 작동합니다. 구멍의 지름에 따라 구매할 전구의 크기를 알 수 있습니다. 구멍의 지름이 5인치 미만인 경우 PAR 38이 적합합니다(38은 지름이 38/8인치 또는 4.75인치를 의미함). PAR 30 또는 PAR 20 전구는 더 작은 구멍에서 더 잘 작동하는 경향이 있습니다. 돌출형 반사판(BR) 전구도 동일한 천장 캔에 맞지만 반사판이 빛을 모으고 조준하는 역할을 제대로 수행하지 못하기 때문에 효율이 매우 떨어지는 경향이 있습니다. 선택하는 리플렉터 램프 기술도 용도에 따라 다릅니다. 일반적으로 CFL 리플렉터는 빛이 너무 확산되기 때문에 좋은 선택이 아닙니다. 가장 효율적인 할로겐 기술, 특히 IR 할로겐이 좋은 선택이 될 수 있습니다. LED는 가장 효율적인 선택이지만 여전히 약간 비쌉니다. 방향성과 디밍 기능은 이 애플리케이션에서 자연스러운 이점을 제공하며, 긴 수명(20,000시간 이상)은 많은 다운라이트에 도달하여 교체해야 하는 상대적으로 불편함을 고려할 때 장점으로 작용할 수 있습니다.

세 가지 주요 조명 기술 유형은 일반적으로 다양한 특수 조명 애플리케이션에 적용되지 않습니다. 예를 들어 매우 넓은 영역에 균일하게 빛을 분배하려면 경제성과 균일한 배광 측면에서 선형 형광등을 능가하기는 어렵습니다. 일부 제조업체는 이러한 형광등 대신 삽입할 수 있는 선형 LED '튜브'를 생산하기 시작했지만, 대부분 합리적인 비용으로 선형 형광등의 균일성을 따라잡기에는 여전히 어려움을 겪고 있습니다. 직경 1.5인치(T12)였던 선형 형광등은 이제 효율성과 성능을 개선하기 위해 직경 1인치(T8), 심지어 5/8인치(T5) 램프에까지 그 자리를 내주었습니다.

효율적인 주택을 위한 효율적인 조명

가장 효율적인 전구를 사용하는 것은 제로 순 에너지(ZNE) 주택이나 재생 에너지 시스템으로 구동되는 오프 그리드 주택에서 특히 중요합니다. 예를 들어, CFL에 비해 LED를 사용함으로써 절약되는 추가 에너지는 더 큰 전체 부하를 충족하기 위해 더 많은 PV 모듈 및 장비와 비교할 때 비용 효율적입니다.

또한 LED는 CFL보다 다양한 색상을 선택할 수 있어 주로 일광에 의존하는 패시브 솔라 홈과 더욱 원활하게 통합됩니다. 예를 들어, 자연광이 잘 들어오는 방에 3,000K에서 3,500K 사이의 CCT를 가진 LED를 사용하면 저녁에 조명이 켜질 때 빛의 색을 더 비슷하게 유지하는 데 도움이 됩니다. 또한 일부 LED는 어두워질수록 색온도가 변하므로 일출과 일몰 시 "따뜻한" 온도의 햇빛이 쏟아지는 태양광 주택과 잘 어울립니다.

목적에 맞는 조명을 사용한 생생한 ZNE 하우스 사례

예를 들어, ZNE 주택은 내부와 외부의 거의 모든 조명기구에 LED를 사용합니다. 세탁실과 마스터 옷장에는 선형 T5/형광등이 사용되고 천장 선풍기 하나에는 핀 기반 CFL이 사용됩니다. 백열등은 주방 아일랜드 위의 빨간색 유리와 조개껍질 모자이크 펜던트 램프, 완전히 밝기를 조절할 수 있는 식당 조명, 침대 옆의 작은 벽걸이형 독서용 램프 등 미적으로 중요한 일부 용도에만 사용되며, 조명 외관의 따뜻함이 에너지 효율성을 상쇄할 만한 가치가 있는 곳에만 사용됩니다. 인간의 뇌는 불꽃이나 석양에서 나오는 빛과 유사한 적색광을 잠들라는 신호로 해석합니다. 반면, 인간의 뇌는 TV, 컴퓨터 모니터 또는 휴대폰에서 나오는 빛과 유사한 CFL 또는 대부분의 LED에서 나오는 청색광을 깨어나라는 신호로 해석합니다.

대부분의 가정에서 사용하는 조명은 연간 1,200~1,800kWh, 즉 총 전력 사용량의 약 15%를 소비하지만, 조명 에너지 사용량은 연간 약 400kWh에 불과합니다. 이 집에서 가장 널리 사용되는 광원은 Cree 나사 기반 800루멘 LED로, 개당 $10~$13에 구입했습니다. 또한 건축주는 신축 공사 시 전기 배선함에 직접 표면 장착하여 다운라이트 고정 장치나 단열재를 관통할 필요가 없는 새로운 유형의 Sylvania LED 다운라이트에 크게 의존했습니다. 이 완전 디밍이 가능한 제품은 각각 약 $35로, 빛을 매우 균일하고 눈에 거슬리지 않게 실내에 분산시킵니다. 저전압 트랙 조명기구에는 고품질 Soraa LED MR-16 전구가 사용됩니다.

에너지 절약은 물론, 에너지 효율이 높은 조명은 따뜻하고 포근한 느낌을 줍니다. 지난 봄에 집을 공개적으로 둘러보았을 때 집주인이 방문객들로부터 가장 많이 들은 말은 조명이 얼마나 쾌적하고 매력적이냐는 것이었습니다.

모션 센서와 스위치를 잊지 마세요.

모션 센서와 모션 센서 조명 스위치는 가정 내 조명 에너지를 절약할 수 있는 좋은 방법입니다. 이러한 장치는 방 안의 움직임을 감지하여 누군가 들어오면 자동으로 조명을 켜고 방이 비어 있으면 다시 꺼집니다. 욕실, 복도, 세탁실 등 자주 사용하지 않는 방에서 특히 유용하게 사용할 수 있습니다.

모션 센서 조명 스위치는 설치가 간편하며 에너지 효율이 높은 LED를 포함한 모든 유형의 전구와 함께 사용할 수 있습니다. 모션 센서 조명 스위치는 수동 적외선(PIR) 기술을 사용하여 실내의 열과 움직임을 감지하는 방식으로 작동합니다. 센서가 움직임을 감지하면 스위치에 신호를 보내 조명을 켭니다. 설정된 시간 동안 움직임이 감지되지 않으면 스위치가 자동으로 조명을 다시 끕니다.

모션 센서 조명 스위치를 사용하면 불필요하게 켜져 있는 조명으로 인한 에너지 낭비를 줄일 수 있습니다. 또한 방에 들어오고 나갈 때 조명을 수동으로 켜고 끌 필요가 없어 편리함을 더할 수 있습니다. 또한 어두운 방이나 실외에 사람이 들어올 때 자동으로 조명이 켜지므로 안전과 보안을 강화할 수 있습니다.

조명을 제어하는 데 사용할 수 있는 독립형 모션 센서도 있습니다. 이러한 센서는 현관 근처나 자주 사용하지 않는 방과 같이 집 안의 전략적 위치에 배치할 수 있습니다. 스마트 홈 시스템에 연결하여 조명을 원격으로 제어하고 자동화할 수 있습니다.

전구의 주된 목적은 뛰어난 빛을 제공하는 것임을 잊지 말아야 합니다. 아무리 에너지를 절약한다고 해도 방을 매력적으로 비추지 못하면 널리 받아들여지지 않을 것입니다.