일반기술

측각광도계 제작 및 전광선속 측정 불확도 평가 기술

측각광도계 제작 및 전광선속 측정 불확도 평가 기술은 조명분야에서 제일 중요한 측정량 중에 하나인 전광선속(total luminous flux, 단위 lm)을 측정하기 위한 기술 가운데 정확도가 가장 높은 기술로서 이 전광선속을 측정함으로 조명광원의 효율(소비전력에 대한 전광선속, 단위 lm/W) 및 각도변화에 따른 광도분포를 측정할 수 있다. 이 측각광도계를 사용하는 전광선속 측정기술은 측정하려는 광원에서 4π 방향으로 방출하는 모든 광선속을 적분하는 방법을 사용한다. 이를 구현하기 위하여 광원을 중심으로 하여 가상의 구면의 조명도들을 측정하고 측정된 조명도를 적분하여 전광선속을 계산한다. 보다 정확한 전광선속 측정을 위해서는 조명도계의 분광감응도를 측정하여 광원의 분광분포차이에 의해 발생되는 색보정계수를 구하여 보정하여야한다. 이 기술은 적분구를 사용하는 방법보다 측정시간은 더 소요되지만 광원의 최대크기가 약 30 cm 이하인 광원의 전광선속을 가장 정확히 측정할 수 있는 기술이다. 이 측각광도계를 사용하여 1 lm 이하의 아주 작은 LED, LD 에서부터 소비전력 500 W 이하의 텅스텐전구까지의 전광선속을 측정할 수 있는 기술이다.일반적으로 사용되는 전광선속 측정은 적분구를 사용하며, 전광선속 표준전구와 피시험광원을 적분구 표면에 설치된 photometer 를 사용하여 비교 측정하는 방법을 사용한다. 그러나 이 방법은 피시험광원의 방출 각도분포가 표준전구와 다를 경우 적분구 내부에서의 반사되는 방식 달라져 전광선속 측정값이 적분내부의 반사도에 따라 5 %에서 20 % 이상 까지 틀릴 수가 있다. 따라서 본 기술에서는 각도변화에 따른 조명도를 측정하여 적분하는 방법을 사용함으로 광원의 방출각도분포가 다름으로 인해 발생되는 오차가 없다고 볼 수 있어 적분구 보다 훨씬 정확하게 전광선속을 측정할 수 있는 장점을 갖는 기술이다. 기대효과로는 조명관련 제조사들의 제품 평가시 에네지 절약정도를 표시하는 전광선속(조명광원의 효율)을 정확히 측정함으로 품질향상과 대외 신뢰성향상에 기여할 것이며, Display 등의 관련 산업분야에서 수출증대에 기여 할 것으로 사료된다.