인간의 생활 패턴은 예전부터 자연광 아래서 생활해 밝은 낮동안에는 활동하고 밤에는 활동을 멈추고 수면을 취했다. 하지만 불을 이용한 문명이 발달해 인공광으로 빛을 이용하기 시작했다.
그 뒤 19세기 후반까지 촛불, 석유등, 아세틸렌등, 가스등을 인공광원으로 이용했다. 19세기 후기가 되어 전기에너지의 개발로 전기에 의한 인공광원시대로 들러갔다. 1879년에 에디슨에 의해 백열전구가 발명되고 그 50년후인 1938년에 형광등이 발명됐다.
1.2 조명설비의 현상과 동향
최근의 조명설비는 건축물의 고도화, 다양화에 따라 기술향상, 개발은 현저하다. 하지만 현재는 명시성, 쾌적성, 고효율, 고연색성 등 시각환경, 작업환경, 생활환경에 대해 질적인 필요성이 요구되고 있다. 또한 조명설비는 조명효과가 적절해야 하는 것은 말할 필요도 없다.
하지만 경제성이 중요한 요소이므로 장기적인 시야에서 설비비용과 유지비용을 비교 검토해서 경제적인 설비로 하는 것이 필요하다.
a. 광원
광원은 백열전구, 형광등의 발명후 신기술 , 신제품의 개발에 따라 다양하다. 광원은 항상 고효율, 고연색성, 소형화, 장 수명, 편리성 등 빛의 질적인 필요성이 요구 되어 왔다.
최근 개발된 것으로는 전구에서는 적외선 반사막부할로겐램프, 형광등에서는 삼파장형 램프, 콤팩트형 램프, 전구형 램프 등이다. 또한 HID램프에서는 소형화, 고효율화, 고연색성의 개발이 추진되고 있다.
b. 조명기구
최근의 조명기구는 고효율 디자인이 중시되고 있다. 최근기구로는 시스템 천장, 복합천장시스템기구, 공기화 조명기구, OA화 대응기구, 콤팩트 형광등용, 클린룸용 및 단열 시공용 S형 다운라이트 등이 개발되어 있다.
c. 조명방식
조명방식에는 전반, 국부, 국부적 전반, TAL 등이 있어 목적에 따라 단독 또는 조합으로
사용되고 있다.
또한, 조명제어시스템이 개발되어 타임스케줄과 조도센서에 의한 점멸, 연속조광 등이
채용되고 있다.
주광이용에서는채광덕트형 주광시스템의 개발이 추진되고 있다.
d. 조명계산
실내조명계산법에는 광속법과 축점법이 있는데, 광속법을 많이 사용되고 있다.
하지만 광속법은 작업면의평균조도 계산은 가능 하지만, 천장, 벽, 바닥 등 실내 각면의 계산은 불가능하다.
이들 평균조도, 평균휘도의 계산법은 몇가지 방법이 있다. 그중 IES 옥내계산법(응용법)은 계산의 정밀도가 높다.
하지만 계산이 약간 복잡하므로 간략화가 요구되고 있다.
e. 배선기구
스위치류에는 파일럿램프 부착, 지연동작 등의 고기능인 것, 콘센트에서는 OA화에 따라 플로어업형, 이너형등이 개발되고 있다.
f. 배선방법
조명설비의 배선방법에는 비닐케이블, 금속관, 합성수지관등에 의한 배선이 많다.
라이팅덕트는 상점조명에 사용되고 있다. 또한, 기구설치에서는 기구의 낙하방지를 위한 이중 안전방호장치, 방진, 내진처리 등의 사고 대책이필요하다.
1.3 조명용어
조명분야에서 사용하고 있는 용어는 일본에서는 조명용어(JIS Z 8113) 이외에 조명용어집(조명학회), 학술용어집(교육부), 전기용어집(전기학회)이 있다.
국제적으로는 국제조명용어집(CIE 및 IES)이 있다.
이것은 가각에 대해 정의 되어 있으며 용어의 선정이나 내용이 다른점도 있다.
1.3.1 방사스펙트럼
방사스펙트럼이란 빛이 단색광성분만으로 분해해서 파장순서로 나열된 것을 말한다.
빛은 전자파의 일종이다. 빛으로 인간의 눈에 느껴지는 것, 즉 가시광선은 380 - 760[mm]의 범위이다. 이 범위내의 에너지분포를 그 광원의 분포라고 한다.
가시광에서 단파장측 약 10(㎚)까지의 범위가 자외방사(자외선), 장파장측 약 1(㎛)까지가 적외방사(적외선)이다.
스팩트럼에는 불연속특정파장에서 방사에 의한 선 스팩트럼, 약간 넓은 범위의 스팩트럼,상당히 넓은 범위의 방사를 포함하는 연속성 스팩트럼이있다. 태양광은 연속 스팩트럼이고, 형광체의 빛은 띠스팩트럼이다.
1.3.2 광속(기호:F, Φ 단위:lm, 루멘)
광속이란 방사속을 시각으로 측정한 양을 말한다. 빛은 방사에너지 중 눈에 밝기의 자극을 부분(파장380 760mm)을 말한다. 따라서 광속을 측정하려면 눈과 동알하게 밝기를 느끼는 수광기(일반적으로 조도계)를 사용한다. 초광속이란 광원의 점등 당초의 전광속을 말하며, 램프광속은 일반적으로 100시간 경과 이후의 것을 말한다.
1.3.3 광도(기호:I, 단위:cd, 칸델라)
광도란 점광원에서 일정한 방향으로 향하는 광속을 그 광원의 정점으로 하고 그 방향으로의 단위 입체각 당광속으로 환산한 값을 말한다.
표면적 A(㎡)에서 나오는 광속을 F로 하면, 광도 I는 다음식과 같다.
I = F/W(cd)
입체각이란 1점에서 공간으로의 퍼짐을 나타내는 것으로, 반경 R인 구에서 표면적을 A(㎡)로 하면,
W=R²/A로 표현된다.