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전구의 이용

대한민국 교육부 2015. 10. 6. 16:32

전구의 이용



전구의 다양한 이용

불이 켜진 전구는 광원으로 조명 기구에 흔하게 이용됩니다. 전구는 가정용 조명 기구뿐만 아니라 닭을 사육하는 양계장의 조명 기구에도 이용되고 크리스마스트리의 장식용으로 이용되기도 합니다. 전구를 이용할 때는 그 용도에 따라 밝기와 전압이 적절한 전구를 선택하여 이용해야 합니다. 전구의 밝기는 10W, 20W와 같이 나타내는데 숫자가 클수록 밝으며, 밝을수록 많은 전기 에너지를 씁니다. 또한 전구를 연결하는 전압에 맞는 전구를 이용해야 합니다. 220V를 사용하는 가정에서 110V짜리 전구를 사용하면 전구에 불이 켜지지 않습니다.


실험실에서 사용하는 꼬마전구도 역시 밝기와 전압이 다양하게 정해져 있습니다. 꼬마전구의 전압이 1.5V인 경우에는 전지를 1개만 연결하여 사용해야 하고, 3.0V인 경우에는 전지 2개를 직렬로 연결하여 전구에 연결해야만 전구에 불이 켜질 수 있습니다. 3.0V를 사용해야 하는 전구에 1.5V를 연결했을 때 불이 켜지는 경우도 있지만, 3.0V를 연결했을 때보다 불의 밝기가 훨씬 어둡습니다. 1.5V짜리 꼬마전구에 3.0V를 연결하면 너무 많은 전류가 흘러 필라멘트가 끊어지게 되어, 전구를 더 이상 사용할 수가 없습니다. 따라서 실험실에서 꼬마전구를 이용하여 실험을 할 때는 전기 회로에 연결하는 전압이 어느 정도인지에 따라 적절한 꼬마전구를 연결하여야 실험 결과를 제대로 관찰할 수 있습니다.


백열전구의 유리구에 색을 칠해 빛의 색을 바꾸기도 합니다. 투명한 유리구는 밝은 빛을 위한 것이며, 유리구가 흰색으로 되어 있는 전구는 좀 더 부드러운 느낌의 빛을 냅니다. 유리구에 색을 입히면 그 색깔의 빛을 내게 할 수 있습니다. 예전에 만들어진 크리스마스트리 장식용 전구는 유리구에 여러 가지 색을 칠해 여러 가지 색깔의 빛을 내게 하였습니다.


전구의 밝기가 최초의 밝기에 비해 80% 정도가 될 때까지의 시간을 그 전구의 수명이라고 하는데, 요즘의 백열전구는 그 수명이 1000~1200시간 정도 된다고 합니다. 형광등의 수명은 최대 1만 6천 시간 정도 된다고 합니다.


흔히 형광등은 켜고 끄는 데 많은 전기 에너지를 사용하기 때문에 형광등은 불을 오랫동안 켜두는 곳에 사용하고, 백열등은 자주 켜고 끄는 데 사용하는 것이 좋다고 알려져 있습니다. 그래서 한 시간 정도 자리를 비울 때는 형광등을 켜놓는 것이 더 좋다고 이야기하는 경우도 있었습니다. 형광등을 수십 분 동안 켜두었을 때 사용하는 전기 에너지만큼 형광등을 켜는 짧은 시간에 소모되기 때문입니다. 하지만 실제로는 그렇지 않다고 합니다. 형광등을 켤 때 순간적으로 많은 전기 에너지를 사용하긴 하지만 그 양을 계산해 보면 약 5초 동안 형광등을 켜 두었을 때 소모되는 전기 에너지의 양과 같다고 합니다. 따라서 몇 분 이상 형광등을 켜 두면 형광등을 켜고 끄는 것과 에너지 소모의 차이가 크지 않습니다. 형광등의 수명은 형광등을 자주 켜고 끄는 것보다 오랫동안 켜 두는 경우에 더 길어지기 때문에, 이것을 고려하여 15~20분 정도 외출할 때는 형광등을 끄는 것이 소모되는 전기 에너지의 양도 줄이고, 형광등도 오랫동안 사용할 수 있는 방법입니다.


▲ 전구의 다양한 이용(크리스마스 트리 / 다양한 모양의 형광등)(출처: 에듀넷)



조명

실내에서 쓰이는 조명의 2가지 기본형은 백열전구와 형광등입니다. 백열전구는 햇빛에 비해 다소 붉은 색을 띠고 있으며 형광등은 햇빛에 비해 물체의 색깔들이 왜곡되어 보이는 경향이 있습니다. 따라서 백열전구와 형광등을 혼합하는 것이 빛깔의 정확도를 얻는 최선의 방법이라고 합니다. 요즘 사용하는 형광등 중에는 빛깔의 정확도가 햇빛에 가까운 것도 있습니다.


실내에 조명 장치를 설치할 때는 밝기가 충분해야 하고 시력을 보호할 수 있고 눈의 피로가 적어야 합니다. 조명 장치를 설치하는 장소에 따라 조명을 사용하는 목적이 달라지기 때문에 적당한 밝기도 달라지고, 조명의 색깔도 달라지게 됩니다. 공부방이나 서재의 경우에는 조명 기구의 밝기가 충분히 밝아야 하고, 식당에서는 음식이 맛있게 보일 수 있는 조명을 사용해야 합니다. 흔히 식당에는 주황색 계열의 빛을 많이 사용하는데 이것은 주황색이 식욕을 돋게 하는 색이기 때문입니다. 푸른색 빛은 식욕을 떨어지게 하므로 식당에서는 사용하지 말아야 하는 빛깔입니다.


백열전구의 빛과 형광등의 빛은 실내에서 '직접' 또는 '간접' 조명으로 이용되거나, 이들 방식을 조합한 '반직접' 또는 '반간접'으로 이용될 수 있습니다. 직접 조명은 빛이 광원으로부터 바로 비치기 때문에 조명 효과가 크고 빛을 거의 낭비하지 않습니다. 하지만 눈이 쉽게 피로해지고 그림자가 짙게 생긴다는 단점이 있습니다. 간접 조명은 광원으로부터 나온 빛이 천장이나 벽에 닿은 후 반사되어 비치는 것을 말합니다. 천장이나 벽에서 한번 이상 반사되는 빛이기 때문에 직접 조명에 비해서 어둡지만, 부드러운 느낌을 주고 눈이 쉽게 피로해지지 않아 시력을 보호해 줄 수 있습니다. 간접 조명은 침실이나 병실과 같이 밝은 빛이 필요하지 않는 장소에 많이 사용되는 조명 방법입니다.


반직접 조명은 직접 조명과 반간접 조명의 중간에 해당되는데, 빛의 60~90%는 직접 조명으로, 10~40%는 간접 조명으로 이용합니다. 그래서 조명 기구에 사용되는 갓을 반투명하거나 투명하게 만들어 사용합니다. 반간접 조명은 간접 조명과 직접 조명의 중간에 해당되는데, 빛의 60~90%는 간접 조명으로, 10~40%는 직접 조명으로 이용합니다. 그래서 조명 기구가 반투명하거나 투명합니다. 전반확산 조명이라는 것도 있는데, 이러한 방식은 사방으로 빛이 비추는 양이 거의 비슷합니다.


▲ 여러가지 조명법(출처: 에듀넷)



[자료출처: 에듀넷]




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