형광등

螢光燈
Fluorescent Lamp

1 개요

형광등은 수은 가스의 방전으로 발생하는 자외선을 형광 물질에 의해 가시광선으로 바꾸어 빛을 내는 조명 장치이다. 실내 조명으로 널리 사용되고 있다. 자주 비교되는 전구로 백열등이 있다

길쭉한 관 양쪽에 필라멘트 전극을 연결하고 관 속에는 아르곤 가스와 수은 증기를 집어넣는다. 그리고 전극의 내부 표면에는 형광 물질을 발라 놓는다. 전원을 넣으면 필라멘트 전극에서 방전되어 생긴 열전자가 수은 원자에 충돌하여 자외선이 생기고, 형광 물질에 자외선이 닿으면 가시 광선이 생긴다. 이 과정에서 나오는 자외선 또한 미세하게 대기로 방사되기 때문에 햇빛과 비교할 정도는 아니지만 실내에서도 매우 오랜시간 동안 방치해 놓은 책이나 종이는 표면이 바랜다.

2 특징

백열등보다 발광 효율이 높고 수명이 길다. 그러나 자주 켜고 끄면 전기를 많이 먹기 때문에 주로 오래도록 켜 놓는 실내 조명으로 사용한다. 라는 속설이 유명하지만, 형광등을 처음 켜는데 드는 전압이 크긴 해도 시간이 정말 짧기 때문에 형광등이 켜진 후 5초 정도의 시간에 해당하는 전력만 소모한다. 그러니까 구라다.그렇다고 형광등 스위치를 미친듯이 연타해대며 노래방 싸이키 조명을 흉내내는 짓은 하지 말자 다만 점등 시간이 백열등에 비해 오래 걸리기 때문에 자주 켜고 끄는 곳에는 적합하지 않다. 기다리기 답답하니까. 어쨌든 여기서 나온 '이해력이 둔하다'는 뜻의 형광등 같다라는 속어가 있다. KY의 역어로 쓰이기도.

하지만 이것도 2000년대 초반까지 많이 사용된 기계식 또는 자기식 안정기(나이드신 분들은 쵸크다마라고 부른다. 안정기의 영어명 쵸크+안정기가 작은 백열전구 비슷하게 생겼으므로 백열전구의 속칭이던 일본어 다마(玉))의 이야기이고, 현대 주로 사용되는 전자식 안정기일 경우 플래싱 하는 점등시간이 없이 즉각 켜지며 on/off시 전력 차이도 거의 없다. 사용하던 등기구가 노후화 되었다면, 등기구를 분해해서 안정기만 전자식으로 바꿔보자. 바로 켜진다.그래도 클러커현상이라고 불리는 속도지연현상은 어쩔수 없다.형광등을 끈뒤에도 아직 빛이 남은 형광물질이 있는것을 발견할수 있으니까.

형광등의 수명이 다해가는 건 형광등 양 끝의 필라멘트가 소모되어 가늘어져 끊어지기 때문이다. 스퍼터링(sputtering)이라고 하는데 고온 상태인 필라멘트의 일부 원자가 튀어나와 유리관 안쪽에 증착되는 현상이다. 오래된 형광등의 양 끝이 검어지는 이유가 이것 때문이다. 따라서 필라멘트는 점점 가늘어지고 저항값은 증가하며 결국 끊어지게 된다. 특히, 껏다 켤 때 큰 전압이 걸릴 경우 필라멘트 부분이 더 빨리 소모된다. 그래서 공업기술이 부족할 당시의 형광등은 자주 껐다 켜면 전기를 많이 먹는게 아니라 수명이 짧아질 수 있었다.

형광등이 실내용 조명으로 각광받는 것은 전력 소비가 적으면서도 넓은 면적에서 고르게 발광하는 특성 때문이다. 대부분의 조명이 필라멘트 한군데로부터 강렬한 빛을 뿜기 때문에 일부러 전구를 허옇게 칠하는 등 빛을 확산시키기 위한 추가 광학계를 필요로 한다. 근데 형광등은 길쭉하게 만들 수 있기도 하고 모든 표면에서 고르게 빛을 내뿜으니 그만큼 인테리어가 간단해지는 것. 삼파장 전구 같이 광 특성을 개선하여 좀더 자연스런 빛을 내는 형광등도 시장에 나오고 있다.

3 색상

형광등의 색은 조금씩 다르다. KS 규격(형광 램프의 종류 - KSC-7601)에 나와 있는 형광등 색의 분류 및 표기 기호는 다음과 같다.

• D : 주광색
• N : 주백색
• W : 백색
• WW : 온백색
• L : 전구색
• 기타 (PG, R, B, BL)
• 삼파장은 "EX-광원색"으로 표기한다. 예 EX-D.

KS 명칭	KS 기호	영어 통칭	색상
주광색	D	cool daylight, daylight deluxe	약한 푸른 빛이 도는 흰 색. 색 온도는 6500K 정도
주백색	N	daylight, natural light	흰 색. 색 온도는 5000K 정도
백색	W	cool white	약한 노란 빛이 도는 흰 색. 색 온도는 4200K 정도
온백색	WW	warm white, neutral	노란 빛이 도는 흰 색. 색 온도는 3000K 정도
전구색	L	soft white	붉은 빛이 도는 노란 백열등 색. 온도는 2700K 정도

예전에는 소비자용으로는 오로지 주광색(약간 푸른 색. Cool Daylight)만 팔았는데, 요즘에는 주백색이나 전구색 정도는 마트에서 팔기도 한다. 하지만 역시 대세는 주광색. 시원하고 밝은 느낌이라 한국, 일본 등 동아시아에서는 가장 많이 팔린다. "백색", "온백색"은 마트 등에서는 보기 힘들다. 이름만 보고 백색 샀다가 누런 빛을 보고 당황하지 않게 주의하자

반면 북미나 유럽 등지에서는 주광색(6500K) 조명은 병원이나 화장실, 사무실에서 주로 쓰이고 가정용으로는 백색(White, 4100K) 혹은 그보다 낮은 색온도인 전구색(Warm White) 조명을 많이 사용한다. 상대적으로 아늑하고 따뜻한 반면 약간 어두운 느낌이 드는데 서양인들이 한국에 와서 침실에 창백하고 푸르딩딩한 색깔의 수술실에서나 보는 빛을 내뿜는 형광등이 천장에 달려 있는 것을 보고는 질겁하는 원인이 된다. 다만 최근에는 신축 아파트를 중심으로 한국에서도 주백색(5000K) 혹은 백색 계열의 형광등이 거실에 꽤 채용되는 편.

4 여담

전구형 형광등도 있다. 직선형 형광등을 가늘게 만들고 이리 저리 구부린 후, 전자식 안정기를 내장시켜 전구처럼 만든 것. 독일의 오스람제가 유명했던지라 오스람 전구라고도 부르지만, 연배가 있다면 장미전구라는 명칭이 더 익숙하다. 교과서에는 삼파장 전구라는 이름으로 실려 있다. 보통 E26 이라는 일반 소켓 크기에 맞춰 나오지만 좀더 가느다란 소켓인 E14, E17 용 등의 형광등도 나온다.

100개를 켜면 아우라가 생긴다 카더라.

근래에는 LED 조명으로 대체하자는 운동이 일어나고 있지만, 여전히 형광등이 우세하다. 또한 형광등도 놀고 있는건 아니라서, 초기형 T10 형광등에서 조금씩 얇아지면서 T10 20W/40W 급 => T8 18W/32W급 => T5 14W/28W급으로 효율이 개선되고 있다.

음극에 열을 가하지 않고 전자를 방출하는 형광등도 있다. CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)라는 물건으로, "냉음극관"이라고도 부른다. LCD의 백라이트로 많이 쓰였지만, 2000년대 후반부터 LED로 대체되는 중이다.

2013년 국제수은협약에 따라 수은에 대한 규제가 강화됨에 따라 2020년에 형광등이 퇴출될 가능성이 있다.기사