LED 튜브

LED tube
LED 튜브

LED 튜브는 기존 형광등을 대체하기 위해 G5와 G13 베이스로 형광관 조명기에 사용되는 LED 램프의 일종이다.[1] 형광등과 비교했을 때 LED 튜브의 가장 중요한 장점은 에너지 효율과 긴 사용 수명이다. LED 튜브를 'LED 형광등'이라고도 한다.

일반

특정 시동기가 있는 LED 튜브
AC와 램프 접점이 직접 연결된 특정 램프 홀더
더미 시동기

기존 T8 형광등을 안전하게 교체할 수 있는 LED관(EN62776)에 대한 표준이 2014년 12월에 완성되었다. 이 표준 덕분에 오래된 형광등을 LED 튜브로 교체할 수 있고 브랜드에 상관없이 표준화된 LED 튜브를 사용할 수 있다.

T8 형광등 교체에 사용할 수 있는 LED 튜브에는 몇 가지 유형이 있다.

  1. Retro-Fit 설계에 기반한 LED 튜브는 일반적으로 제조업체 및 램프별 제한을 고려하여 호환 가능한 조명기구에 있는 이전의 형광등 대신 설치될 수 있다. 일부 모델은 자석 밸러스트와만 호환되지만, 어떤 구형 형광관 루미너에도 설치할 수 있는 모델도 시중에서 구입할 수 있다. 일부 레트로핏 LED 튜브에서는 형광등 시동기 대신 특수 LED 시동기가 사용된다. 형광등 재도입은 여전히 램프와 시동기 교체만으로 가능하다. 보정 캐패시터가 장착된 조명기기에 사용할 경우 LED 튜브는 많은 반응성 전력을 발생시키는 경우가 많다. Retro-Fit 설계에 기초한 대부분의 LED 튜브는 LED 튜브 표준 EN62776에 따라 제조된다.
  2. 전환 키트 설계 기반 설치의 경우 LED 튜브 도입을 위해 구형 조명기 및 배선을 수정한다. 이 경우 설치 작업은 자격을 갖춘 전기 계약자가 수행할 필요가 있다. 개조 대상에는 흔히 소위 전자 밸러스트가 있는 형광등 조명기사가 포함된다.
  3. 전용 조명 설비의 일부로만 사용할 수 있는 LED 튜브. 또한 패키지는 LED 튜브 외부에 있는 제어 전자장치를 포함할 수 있으며, LED 튜브가 LED 튜브 표준 EN 62776을 준수하지 않는다. 레트로핏 LED 튜브(위의 설치 방법 1)도 LED 튜브를 위해 설계된 고정 장치에 설치할 수 있다. 이 경우 고정장치는 일반적으로 튜브의 프레임 또는 홀더 역할만 하며 튜브에 대한 전기 공급은 고정장치의 도체를 사용한다. 또한 LED 튜브는 표준 EN 62776을 준수할 수 있다.
  4. 전자(HF) 밸러스트와 호환되는 LED 튜브 이러한 LED 튜브는 작동하는 전자 밸러스트를 포함하는 고정장치를 필요로 한다. 이 타입은 LED 튜브를 쉽게 업그레이드할 수 있는 장점이 있다(설치 방법 2에 비해). 유지비가 비싼 것이 단점이다. 발광다이오드(LED) 튜브 외에도 전자 밸러스트가 고장 날 수 있으며, 자격을 갖춘 전기 기술자만 교체할 수 있다. 전자 밸러스트와 호환되는 LED 튜브를 낡은 형광기구에 장착할 경우 책임 문제를 명확히 해야 한다. 발광다이오드(LED) 튜브가 설치될 때 밸러스트가 파손될 경우 책임지는 사람은 누구인가? 전자 밸러스트가 있는 LED 튜브를 사용할 경우 고정장치와 연결 장치의 원래 공급자는 더 이상 책임을 지지 않는다. 따라서 특히 광범위한 전환 프로젝트에서 LED 튜브를 오래된 고정장치에 장착할 때 전자 밸러스트를 폐기해야 하는지를 고려해 볼 필요가 있다. 새로운 LED 튜브는 수정 없이 기존 고정장치에 들어갈 것이기 때문에 이러한 튜브를 가리키는 데에도 레트로핏이라는 용어가 사용된다. 이러한 경우 LED 튜브도 EN 62776 표준을 준수할 수 있다.
  5. 좁은 T5 형광등과 호환되는 LED 튜브도 시장에 선보이고 있다. 그들은 주로 위의 타입 3과 4를 준수한다: 그것들은 외부 제어 전자 장치가 있는 조명 설비의 일부로 제공되거나 전자 밸러스트가 있는 T5 설비가 필요하다.

LED 튜브 표준 EN 62776은 국제 표준 IEC 62776[2](전자식 밸러스트뿐만 아니라 자성과 호환되는 LED 튜브에 적용되는 선형 형광등을 개보강하도록 설계된 이중 캡 LED 램프 - 안전 사양)에 기초한다.

역사

발광다이오드(LED) 튜브의 정확한 생년월일은 정립하기 어렵지만, 대상 특허의 대부분은 2000년대에서 비롯됐다. 2000년대 초반 흰색 LED가 개발되면서 일반 조명에 LED를 사용할 수 있게 됐다. 2012년까지 LED 튜브는 주로 중국에서 제조되었다. 그러나 그 이후 핀란드에서도 예를 들면 제조나 조립이 시작되었다.

1세대 레트로핏 LED 튜브
소위 1세대 레트로핏 LED 튜브가 2005년부터 2010년 사이에 시중에 소개되었고, 품질이나 안전에 큰 관심이 없었다. 2010년 핀란드 안전화학청 등 유럽 안전당국은 설치 단계 중 LED 튜브를 통해 전기가 흐를 위험을 피해야 한다고 판결했다. 발광다이오드(LED) 튜브의 한쪽 끝이 루미너에 연결되고 다른 한쪽 끝은 자유단에 전원이 공급되는 상황을 말한다. 그 판결은 수많은 판매 금지와 제품 리콜을 초래했다. 1세대 전기 연결을 준수하는 제품은 여전히 시판 중이다.
2세대 레트로핏 LED 튜브
2010년 안전판정 직후(특히 북유럽 국가에서는) 2세대 LED 튜브가 보편화됐다. 2세대 LED 튜브에서는 1세대를 괴롭혔던 설치 관련 전기충격 위험이 새로운 형태의 전기연결로 해소됐다. 조명기구에 존재하는 스타터 와이어를 루미나를 통해 튜브의 반대쪽 끝으로 전기를 전달하는 데 활용한다는 점에서 1세대와 연결부가 다르다. 대부분의 경우 이 솔루션은 스타터 분기를 단락시키는 특수 LED 스타터로 스타터를 대체한다.
3세대 레트로핏 LED 튜브
현재 시판 중인 이른바 3세대 LED 튜브는 1, 2세대 업체들의 부족한 광도 문제를 해결한다. 발광다이오드(LED) 튜브에서 방출되는 빛은 빔과 비슷하기 때문에 비슷한 크기의 형광등에 비해 LED 튜브의 성능(lx로 측정)도 발광체 배치와 광학 등에 크게 좌우됐다. 어떤 발광 프레임은 형광등에서 방출되는 빛을 위와 옆으로 꽤 잘 반사하는 반면, 다른 프레임은 아래쪽으로 방출되는 빛을 제외한 거의 모든 빛을 낭비한다. 특히 발광력이 약한 1세대와 2세대 LED 튜브는 발광 특성이 우수한 광학장치를 포함시켜 형광등/LED 튜브 하나만 수용했다면 형광등 성능에 미치지 못했다. 그러한 조명 기구는 형광등에서 방출되는 빛의 방향을 위쪽으로 그리고 옆쪽으로 다시 방으로 들어오는 방향을 최대화할 수 있다. 3세대 발광다이오드(LED) 튜브의 경우 발광력을 높여 이 문제를 해결하려는 노력을 기울여 왔기 때문에 발광기와 상관없이 어떤 상황에서도 충분할 것이다. 그러나 결과적으로 튜브 표면 밝기는 형광등 밝기를 능가하고, 경우에 따라서는 개별적인 밝은 LED 구성품이 교란 작용을 일으킬 수 있다. 오늘날 여러 제조업체가 3세대 LED 튜브를 제공하고 있지만, 과도한 발광력은 일반적으로 전기 소비량 증가를 수반한다.
4세대 레트로핏 LED 튜브
4세대 발광다이오드(LED) 튜브는 일반 조명의 웰빙 관련 이슈를 해결하는 데 초점을 맞춘다. 최근에는 전등 점멸을 목적으로 한 여러 연구가 실시되고 있다. 이러한 연구에 따르면, 전통적인 형광등이 깜박이는 것은 뇌 스트레스와 불안감을 유발할 수 있다. 4세대 LED 튜브는 깜박이는 문제에 대한 해결책을 제공한다. 깜박임은 이른바 깜박임 지수 또는 깜박임 백분율 값을 사용하여 측정한다. 깜박임 제거를 통해 고품질 비디오 녹화 및 저속 모션 캡쳐는 물론 깜박임 없는 조명이 장착된 구내 특정 기계 비전 애플리케이션도 가능하다.[3][4]

기술

G13/T8 소켓이 있는 10와트 LED 튜브

LED 튜브는 보통 저출력 또는 중출력 LED를 많이 사용하여 생산된다. 이것들의 도움으로, 광 출력과 열 전도는 전체 관 길이에 걸쳐 균형을 이루게 된다. LED 튜브의 작동 온도는 기존 조명 기술에 비해 낮으며, LED 튜브는 기존 형광등보다 발열이 적다.

LED 튜브의 가장 중요한 특성 중 하나는 광 방향의 가능성이다 – LED 튜브의 전체 발광력은 빛이 필요한 곳으로 더 좁은 빔으로 유도될 수 있다. LED 튜브는 직접성과 우수한 발광 효과로 낮은 전력 소비량에서 다른 조명 기술과 동일한 조도를 제공한다.

발광다이오드(LED) 튜브는 일반적으로 내구성이 강한 플라스틱과 알루미늄으로 만들어지는데, 이는 발광하지 않는다는 것을 의미한다.

LED 튜브의 기술 개발은 마케팅 기간 내내 빨랐다. 발광효율이 심지어 150lm/w에 이르렀다.

다른 개장 광원과 유사하게, LED 튜브는 작동하기 위해 제어 기어가 필요하다. 일반적으로 제어 기어는 LED 튜브에 통합되어 있지만 실제 광원 외부에 위치할 수도 있다.

적용들

LED 튜브는 상향 및 하향 조명이 필요한 위치를 제외하고 모든 위치에서 일반적인 조명 용도로 사용할 수 있다. 예를 들어, 천장에 매달려 위아래로 빛을 방출하는 사무용 조명기구를 포함한다.

현재 LED 튜브는 조명이 많이 켜져야 하는 구내에서 주로 사용된다. 이런 경우, 조명 관련 전력 소비 절감액은 더 비싼 취득 가격을 빠르게 상쇄할 것이다. 대표적인 적용 분야로는 산업생산시설, 공공시설, 상점, 창고, 주차장, 냉동실/장비가 있다. 또한 광원 설치가 복잡하고 비용이 많이 드는 시설에서는 LED 튜브의 사용 수명과 설치 비용 절감으로 인해 LED 튜브를 선호해야 한다. 발광다이오드(LED) 튜브도 동작감지기를 동반할 수 있는 탁월한 선택으로, 즉시 불이 켜지고 꺼지는 스위치 수가 형광등에 비해 발광다이오드(LED) 튜브 사용수명에 미치는 영향이 적다.

색온도

LED 튜브는 다른 조명 기술과 유사한 색온도로 사용할 수 있다. 그러나 LED 기술의 경우 더 낮은 색온도가 더 유리하다. 발광다이오드(LED) 기술이 구현한 빛이 따뜻할수록 희생된 기술의 장점(예: 유연 동력)이 더 많다.

이점

간편한 유지 관리

LED 튜브는 원칙적으로 누구나 교체할 수 있다. 레트로핏 설치 접근법에 따른 제품의 경우 LED 튜브에 필요한 모든 전자장치가 들어 있어 LED 튜브가 고장 났을 경우 교체하거나 형광등 튜브 재설치까지 간단하다.

전기 소비량

LED 튜브는 T8 형광등 기술과 비교해 전력소비를 50% 이상 줄일 수 있다. LED 튜브의 사용 수명은 일반적으로 형광등보다 3-5배 길기 때문에 설치 및 유지관리 비용 절감도 기대할 수 있다.

발열량이 감소하면 냉장 관련 에너지 소비량이 줄어들어 추가 절약을 할 수 있기 때문에 LED 튜브는 냉방 조명에 탁월한 선택이다.

재활용가능성

LED 튜브는 수명주기가 끝날 때 반드시 재활용 가능한 폐전기 및 전자장비로 폐기하고, 제품 제조업체/수입업체는 재활용 배열을 관리해야 한다. 대부분의 경우, 재활용 서비스 약정은 전국 사업자에게 아웃소싱되고 대부분의 지역에서 수거 지점을 이용할 수 있다. 제조자/수입자별 차이는 약정에서 가능하다. 형광등과는 반대로 일반적으로 수은이나 중금속이 LED관에서는 사용되지 않는다.

근무수명

LED 튜브의 사용 수명은 기계적 설계, LED 부품의 품질, 구현된 열 관리 및 기타 사용되는 전자 부품의 품질에 따라 달라진다. 제조업체에 따르면, 유리한 조건에서 LED 부품의 사용 수명은 최대 100,000-30만 시간까지 될 수 있다고 한다. 시중에 유통되는 LED 튜브의 경우, 사용하는 전자 부품의 품질이 좋지 않아 실제 사용 수명이 짧다. 사용 수명은 제품 설계, 사용 재료, 조립품 외에도 작동 온도와 사용 기간에 따라 크게 달라진다. LED 튜브가 사용 기간 사이에 냉각되도록 허용되면 사용 수명에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 냉방에서도 사용 수명이 긴 반면 온도가 높을 경우 LED 부품의 조도 효율이 더 빨리 떨어지고 전자파 고장률이 높아진다. 물론 제조업체들은 10만 시간 동안 연속적으로 제품을 테스트하는 데 11년 이상이 걸릴 것이기 때문에 지금까지 절대적 서비스 수명 테스트를 수행할 수 없었다.

과제들

LED 튜브는 국제 조화된 표준이 확립된 최초의 LED 램프 종류에 속한다(IEC/EN 62776) 국제전기기술위원회(IEC)는 2014년 12월 11일에 표준화 절차를 완료하였다. 표준화 과정은 기존의 T8 형광등과 호환되는 LED 튜브 제조의 전제조건을 만들었다. 또한 이 표준은 상호 호환성과 사용자 안전을 보장하기 위해 LED 튜브의 특성을 정의한다. 다만 안전성에 대한 주의가 미흡한 경우 미준수 LED 튜브 제품은 여전히 시중에 유통되고 있다. 예를 들어, 핀란드 안전 화학청(TUKES, The Finish Safety and Chemical Agency)이 앞서 다룬 설치 관련 감전 위험은 시중에 유통되는 일부 제품의 경우 여전히 존재한다. CE 마크는 안전을 보장하지 않는다.[5]

참조

  1. ^ "REVIEWED LED tubes".
  2. ^ http://standards.globalspec.com/std/9963140/cei-en-62776
  3. ^ http://www.ledsmagazine.com/articles/print/volume-11/issue-4/features/developer-forum/proper-driver-design-eliminates-led-light-strobe-flicker.html
  4. ^ https://valtavalo.fi/blogikirjoitukset/valtavalos-flicker-free-g4-led-tube-was-a-success-in-an-international-led-tube-comparison/?https://valtavalo.fi/blogikirjoitukset/valtavalos-flicker-free-g4-led-tube-was-a-success-in-an-international-led-tube-comparison/=en
  5. ^ https://valtavalo.fi/blogikirjoitukset/too-good-to-be-true-are-led-lights-really-as-good-as-promised/?https://valtavalo.fi/blogikirjoitukset/too-good-to-be-true-are-led-lights-really-as-good-as-promised/=en

원천