형광등의 구조와 역사

오늘은 형광등의 구조와 역사 그리고 미래에 대해서 알아보겠습니다.

필라멘트가 달궈져 빛을 내던 백열전구와 달리 형광등은 눈에 보이지 않는 아주 작은 전자들의 힘으로 빛을 냅니다. 진공으로 된 유리관 안에는 적은 양의 수은 증기와 아르곤 가스가 들어 있습니다.

 

형광등 이미지

전원을 켜면 필라멘트에서 열전자가 튀어나와 유리관 내의 수은과 충돌해 자외선이 많이 포함된 빛을 발생시킵니다. 눈에 보이지 않는 자외선은 유리관 벽에 칠해진 형광 물질을 통과하면서 눈으로 볼 수 있는 가시광선으로 바뀌어 우리 눈에 비치는 것입니다.

 

형광등의 내부구조

 

형광등의 장점과 단점

형광등은 백열등에 비하여 효율이 좋고, 소비전력은 1/3 정도입니다. 또 빛이 부드럽고, 수명도 5~6배(약 3,000시간) 깁니다. 형광등의 정격전압은 ± 6% 이내이며 전압이 높으면 흑화(黑化)가 진행되어 수명이 짧아집니다. 또 전압이 낮으면 점등하지 않습니다. 형광등은 1회의 점멸로 약 1.5시간 정도 수명이 줄며, 점멸 횟수가 적은 곳에 사용하면 좋습니다. 주위의 온도에 의하여 특성이 변동하며, 0~40℃ 범위 외에서는 점등하기 어렵고 밝기가 저하합니다. 수명이 지난 형광등은 형광물질이 열하 하여 광속(光束)이 감퇴하므로 비경제적입니다.

 

 

이런 단점을 없애기 위해 점등관 대신 빠르게 반응하는 반도체 등을 개발하기도 했습니다. 형광등은 한 번 켜면 약 1.5 시간 정도 수명이 줄어들기 때문에 화장실처럼 자주 켜거나 끄는 곳에서 사용하는 것은 좋지 않습니다.

 

형광등 활용 사례

 

형광등의 종류
형광 방전등의 크기는 W수로 표시하며, 10~40W 이외에, 4~8W의 저출력관, 60~110W의 고출력관, 110~220W의 초고출력관이 있습니다. 색은 일반 조명용에 주광색(晝光色)·백색 온백색(白色溫白色), 晝光色)·백색 온백색(白色溫白色 자연색·자연 백색 등이 있으며, 특수조명용으로는 청·녹·황·적·도홍 색 등의 착색 형광등이 있습니다. 그밖에 특수한 용도의 형광등에는 다음과 같은 것들이 있습니다.

 

① 반사형광등 : 관의 내역에 반사막을 설치하여 직하광도를 높인다. 따라서 반사 감이 필요 없고 먼지가 많은 장소 등에 적합하다.
② 급속형광등 : 점등관을 사용하지 않고, 특수코일과 도전(導電) 스트라이프를 사용하여 즉시 점등시킨다. 큰 빌딩·공장·지하도 등에서 사용한다.
③ 저온용 : －20 ℃에서 사용할 수 있게 한 것으로, 냉동실이나 한랭지에서 사용한다.
④ 직류형광등 : 차량·선박, 빌딩이나 공장의 비상등 등의 직류전원을 사용하는 곳에서 쓴다.
⑤ 살균등 : 파장 260nm 부근의 자외선이 가진 살균작용을 이용하는 것으로, 살균선 투과율이 좋은 특수 유리를 사용한다. 공기살균·소독, 보존을 위한 기물의 직접 살균 등에 사용한다.
⑥ 건강선(健康線) 형광등 : 파장 280~320 nm의 자외선의 건강작용을 이용하여 지하실 등에서의 일광욕이나 치료, 가축 등의 사육에 사용한다.
⑦ 블랙라이트 : 자외선의 형광 작용을 이용하여 금속 마무리면·주물(鑄物)·보석·미술품 등의 각종 정밀검사에 사용한다.
⑧ 화학램프 : 자외선이 가지는 광화학(光化學) 반응작용을 이용하여 복사기나 사진제판 등에 사용한다.
이밖에도 무자 외선 형광등이나 식물 육성용·관상용·잎담배 선별용·포충용(捕蟲用) 형광등이 있다.

 

이렇게 형광등의 구조와 역사 장점과 단점에 알아보았습니다.

 

다음 시간에는 발광다이오드 LED에 대해서 알아보겠습니다.