고압 나트륨 램프

오늘은 고압 나트륨 램프에 대해서 알아보겠습니다.

 

고압 나트륨 램프의 구조와 특성을 이해한다.

 

고압나트륨램프 활용-1

 

1) 구조 및 특성

고압 나트륨램프(High pressure sodium lamp)는 0.1 기압 정도의 나트륨 증기압 중 아크방전에 의한 발광을 이용한 램프이다. 나트륨 방전을 이용한 발광이 시감도가 가장 좋은 파장과 가까운 부분에 있다는 것이 알려져 이미 1932년부터 저압 나트륨램프에 이용되어 왔지만 연색성이 매우 나쁜 것이 큰 흠으로 작용하였기 때문에 발광관 온도를 올려 증기압을 높여 줄 필요가 있었다. 그러나 온도가 높은 나트륨 증기는 화학적으로 활성이 강하기 때문에 발광관 온도를 높여 증기압을 상승시키는 것만으로는 기존의 발광관 재료인 석영 등과는 함께 사용할 수 없다는 것이 큰 문제였다. 그러던 중 1962년 미국 제너럴 일렉트릭(GE)에서 나트륨에 견딜 수 있는 세라믹 재료인 투광성의 복합 결정 알루미나 (PCA : Polycrystalline Alumina)를 사용한 발광 관인 루카 럭스(Lucalux)를 발명하여 이 발광관을 사용한 고압 나트륨램프가 개발되었다. 이후 고압 나트륨램프는 고압 수은 램프의 두 배 이상에 해당하는 고효율과 긴 수명의 장점 때문에 에너지 절약 시대에 적합한 광원으로 고압 수은 램프를 대체하면서 널리 보급되어 왔다.

 

 

고압 나트륨 램프의 구조

발광관 게터전극외관지지대상부 지지대

 

① 고압 나트륨램프의 특성

램프 효율은 100-140m/W 정도로 우수하고, 20,000시간의 장수명이 가능하며, 광속유지율도 우수하다. 그러나 고압나트륨램프는 황색의 한 가지 빛만을 내기 때문에 물체의 구분이 중요한 가정이나 사무실용 조명으로는 사용할 수 없다. 하지만 색상의 구분이 크게 중요하지 않은 장소, 특히 야간의 옥외용 조명으로서 다양한 장점을 지니고 있다.

 

 

고압 나트륨 램프

 

 

단일 색깔을 내는 광원이기 때문에 물체의 형태를 인식하는 데 있어서 유리하게 작용하여, 특히 야간에 도로 위에 존재하는 요철들의 식별이 용이하다. 또한 나트륨램프의 황색 빛은 파장이 길어 안개나 매연이 있는 조건에서 빛이 보다 멀리까지 퍼져 운전자의 가시성을 확보하는데 유리하다.

 

고압나트륨램프 활용-2

 

② 고압 나트륨램프의 종류

고압 나트륨램프의 종류에는 일반형, 연색 개선형, 고연색형, 시동기 내장형 등이 있다.

일반형

광색은 황백색으로 연색성은 좋지 않으나, 연속스펙트럼으로 되므로 저압 나트륨램프와는 달리 색의 식별 가능.

 

연속 개선형

램프의 수명과 효율은 약간 희생하되, 연색성을 개선(CRI 65)

 

고연색형

백열전구와 유사한 광색으로 백색 나트륨램프라고도 하며, 연색성이 우수 (CRI 85)

 

시동기 내장형

크세논 가스압을 높게 하여 효율을 높이되, 시공 기를 외관 내에 내장한 램프

고압나트륨램프 활용-3

 

또한, 외구가 투명한 투명형과 외구 내면에 확산 성막을 부착한 확산형, 그리고 알루미늄 반사막으로 된 반사경을 가진 반사형 등이 있다.

 

이동현 / 조명디자인 기본서 / 2012 / P73