๊ดํจ์จ์ด๋?
๊ดํจ์จ(luminous efficacy)์ ๊ด์์ด ์ ๊ธฐ ์๋์ง๋ฅผ ๋์ ๋ณด์ด๋ ๋น์ผ๋ก ์ผ๋ง๋ ํจ์จ์ ์ผ๋ก ๋ฐ๊พธ๋์ง๋ฅผ ๋ํ๋ด๋ ์งํ์ ๋๋ค. ๋จ์๋ ๋ฃจ๋ฉ/์ํธ(lm/W)๋ก, ์ด ๊ฐ์ด ํด์๋ก ๊ฐ์ ์ ๋ ฅ์ผ๋ก ๋ ๋ง์ ๋น์ ๋ธ๋ค๋ ๋ป์ ๋๋ค. ๋ธ๋๋๋ ๊ธฐ์ ๋ฐฉ์๊ณผ ๋ฌด๊ดํ๊ฒ ๋ฐฑ์ด๋ฑ, LED, ์กฐ๋ช ๊ธฐ๊ตฌ ๋ฑ์ ๊ฐ๊ด์ ์ผ๋ก ๋น๊ตํ ์ ์๋ ๊ตญ์ ๊ณตํต์ ๊ด๋ ์ธก์ ๋จ์์ ๋๋ค.
๊ณ์ฐ๊ธฐ ์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
๊ด์์ ์ด ๊ด์์ ๋ฃจ๋ฉ(lm) ๋จ์๋ก ์ ๋ ฅํ์ธ์. ๋ณดํต ์ ํ ํฌ์ฅ์ด๋ ๋ผ๋ฒจ์ ํ๊ธฐ๋์ด ์์ต๋๋ค. ๊ทธ๋ค์ ํด๋น ๊ด์์ด ์๋นํ๋ ์ ๋ ฅ์ ์ํธ(W) ๋จ์๋ก ์ ๋ ฅํ๋ฉด, ๊ณ์ฐ๊ธฐ๊ฐ ๊ด์์ ์ ๋ ฅ์ผ๋ก ๋๋์ด ๊ดํจ์จ(lm/W)์ ์๋์ผ๋ก ์๋ ค์ค๋๋ค. ๊ณต์ ํ ๋น๊ต๋ฅผ ์ํด์๋ ์ ๊ตฌ์ ์ ๊ฒฉ ์๋น ์ ๋ ฅ์ ์ฌ์ฉํ๋ ๊ฒ์ด ์ข์ต๋๋ค.
๊ณต์ ์ค๋ช
๊ณ์ฐ ๊ณต์์ ์์ฃผ ๊ฐ๋จํฉ๋๋ค.
$$\eta = \frac{\text{๊ด์ (lm)}}{\text{์ ๋ ฅ (W)}}$$
๊ด์(\(\Phi_v\))์ ์ฌ๋ ๋์ ๊ฐ๋๋ฅผ ๋ฐ์ํด ๊ฐ์คํ ๋น์ ์ด ์ถ๋ ฅ๋์ด๋ฉฐ, ์ ๋ ฅ(\(P\))์ ์ค์ ๋ก ์๋น๋๋ ์ ๊ธฐ ์๋์ง์ ๋๋ค. ๊ด์์ ์ ๋ ฅ์ผ๋ก ๋๋๋ฉด 1์ํธ๋น ๋ช ๋ฃจ๋ฉ์ ๋น์ ๋ด๋์ง ์ ์ ์์ต๋๋ค.
๊ณ์ฐ ์์
์์ฆ ๋์ค๋ LED ์ ๊ตฌ๋ 9์ํธ๋ก 800๋ฃจ๋ฉ์ ๋น์ ๋ ๋๋ค. ์ด ๊ฒฝ์ฐ ๊ดํจ์จ์ $$800 \div 9 \approx 88.9 \ \text{lm/W}$$์ ๋๋ค. ๋ฐ๋ฉด ์์ ๋ฐฑ์ด์ ๊ตฌ๋ 60์ํธ๋ฅผ ์จ์ ๊ฐ์ 800๋ฃจ๋ฉ์ ๋์ต๋๋ค. $$800 \div 60 \approx 13.3 \ \text{lm/W}$$์ด์ฃ . ์ฆ LED๋ ๋ฐฑ์ด์ ๊ตฌ๋ณด๋ค ์ฝ 6.7๋ฐฐ ๋ ํจ์จ์ ์ ๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
lm/W ๊ฐ์ ์ผ๋ง๋ ๋์์ผ ์ข์๊ฐ์? ๋ฐฑ์ด์ ๊ตฌ๋ ์ฝ 10~17 lm/W, ํ ๋ก๊ฒ ๋จํ๋ 16~24 lm/W, ํ๊ด๋ฑ์ 50~100 lm/W, ์ฐ์ํ LED๋ 80~150 lm/W ์ด์๊น์ง ๋์ต๋๋ค.
์ด๋ก ์ ์ธ ์ต๋๊ฐ์ ์ผ๋ง์ธ๊ฐ์? ๋ณต์ฌ์ ์ต๋ ๊ดํจ์จ์ 555nm ํ์ฅ์ ๋จ์ ๋ น์๊ด์์ ์ฝ 683 lm/W์ ๋๋ค. ๋ค๋ง ๋ฐฑ์๊ด ๊ด์์ ์ฌ๋ฌ ํ์ฅ์ด ์์ฌ ์์ด ๊ตฌ์กฐ์ ์ผ๋ก ์ด๋ณด๋ค ๋ฎ์ ์๋ฐ์ ์์ต๋๋ค.
๋๋ผ์ด๋ฒ(์ ์๋ถ) ์์ค๋ ํฌํจ๋๋์? ๋๋ผ์ด๋ฒ๋ ์์ ๊ธฐ๋ฅผ ํฌํจํ ์์คํ ์ ์ฒด์ ์๋น ์ ๋ ฅ์ ์ฌ์ฉํ๋ฉด ๊ด์ ์ ์ฒด์ ๊ดํจ์จ์ ๊ตฌํ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ์ด๊ฒ์ด ๊ฐ์ฅ ํ์ค์ ์ธ ๋น๊ต ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋๋ค.