대만-멕시코 공동 연구진, 도로만 비추는 LED 가로등 개발
대만과 멕시코 연구진은 빛이 옆으로 새지 않고 한 방향을 향하게 만들어 '빛 오염'을 없앤 가로등을 개발했다. - 대만국립중앙대학 제공
‘잠들지 않는 도시’라는 별명은 도시의 화려함을 나타내는 말이기도 하다. 그렇지만 도시를 잠못들게 만드는 화려한 조명은 밤하늘에서 별이 보이지 않는 것은 물론, 도심 식물들의 생장에도 영향을 미칠 정도가 됐다. 이른바 ‘빛 공해’다.
빛 공해는 사람에게는 불면증을, 동식물에게는 성장과 생식 장애를 유발시키기 때문에, 우리나라를 비롯해 전 세계적으로 이를 줄이려는 노력이 계속되고 있다.
사실 조명 방향이 의도적으로 하늘을 향하는 경우보다는 밝히려는 지점을 벗어나 사방으로 새어나오는 빛 때문에 빛 공해가 생기는 것이다. 이처럼 의도치 않게 ‘빛 오염’을 일으키는 빛은 조명에 들어가는 에너지의 20%를 낭비하게 한다.
대만과 멕시코 공동 연구진은 이 같은 빛 공해를 획기적으로 줄일 수 있는 ‘친환경’ LED 가로등을 개발해 주목받고 있다.
대만 국립중앙대 선칭쳉 교수와 멕시코 사카테카스 자치대 이반 모레노 교수 공동 연구팀은 주변으로 새어나오는 빛을 최소화하고, 필요한 부분에만 집중할 수 있는 가로등을 개발해 ‘옵틱스 익스프레스’ 6일자에 발표했다.
연구진은 LED 램프 앞에 특수 렌즈를 달아 빛이 옆으로 새지 않고 한 방향으로 나가도록 만들었다. 가로등 하나에 이런 램프 여러 개를 넣어 각 램프에서 나온 빛들이 평행을 이루며 원하는 지점을 비추도록 했다. 램프 뒤쪽에는 반사판을 달아 효율을 높였다.
이와 함께 연구진은 가로등 위치에 따라 낭비되는 빛이 많다는 사실에도 주목했다. 일반적으로 가로등은 도로 중앙이나 한쪽 측면, 왼쪽과 오른쪽을 번갈아 가며 세운다. 그런데, 가로등을 한쪽 측면에 세울 경우처럼, 가로등에서 나온 빛의 방향과 도로 바닥이 이루는 각도가 클수록 빛 낭비가 심했다.
연구진은 렌즈의 각도를 바닥과 수평하게 기울여 이 문제를 해결했다. 램프에서 나온 빛이 사다리꼴 모양으로 비취면서 바닥과의 각도를 줄인 것이다.
연구진은 가로등을 도로 한쪽 끝에 세울 경우, 렌즈의 각도를 조절해 빛이 사다리꼴 모양으로 나오게 만들어 빛이 새지 않게 했다. - 대만국립중앙대 제공
연구진이 개발한 LED 가로등은 빛이 거의 새어나오지 않아 에너지 낭비가 2%에 불과했으며, 효율도 높아 전력량을 40~60% 줄일 수 있었다. 연구진은 3~6개월 내에 시제품을 개발해 내년 초 실용화할 것이라고 밝혔다.
Source : 동아사이언스
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