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안녕? 우린 지금 크리스마스 때 어린이들에게 선물을 전해 주러 갈 길을 점검하러 나왔어. 물론 반짝반짝 빛나는 루돌프 코만 있으면 어두운 길도 문제 없겠지만 혹시나 하는 마음에 길을 나섰단다. 엇! 그런데 이게 어찌 된 일이지? 분명히 밤인데 도시가 낮처럼 밝고 환하잖아? 마치 루돌프 코가 수백 개는 널려 있는 것 같아! 저기 온몸이 빛나는 루돌프한테 무슨 일인지 물어 봐야겠다.
어둠을 환히 비추는 조명
와~, 정말 눈부시다! 난 코만 반짝이는데 넌 온몸이 빛이네? 넌 도대체 누구니?
하하~, 내 비밀은 몸에 달린 작은 전구! 이 전구에서 빛이 나오는 거란다. 밤인데 낮처럼 환한 것도 모두 전구 덕분이지. 이렇게 사람들이 만든 인공 빛을 조명이라고 해. 조명이라고 하니까 좀 어렵니? 알고 보면 조명은 아주 먼 옛날부터 우리와 함께 해 왔단다.
조명의 역사
➊ 불
문명이 발달함에 따라 쓰임새가 다양해졌다. 처음에는 나무껍질을 태우는 것이 고작이었지만 점점 동물성 기름을 이용해 더 오랫동안 더 밝게 타오르는 불을 만들었다.
➋ 양초
900년 경 벌꿀을 채취한 뒤 남은 찌꺼기로 만든 밀양초가 등장했고, 18세기에는 동물기름을 이용한 양초가 나타났다. 19세기 초, 파라핀으로
만든 지금의 양초가 생겨났다.
➌ 등잔
호마유, 동백기름, 돼지기름 등을 종지에 담아 심지를 꽂아 사용했다. 양초보다 밝고 안정적이었지만 기름을 사용해야 하기 때문에 가격이 비
싸서 쉽게 사용할 수 없었다.
➍ 오일램프
15세기 후반~16세기 초, 실외 극장에서 실내 극장으로 바뀌는 시점에서 빛의 밝기를 조절할 수 있는 안정적인 조명이 필요하게 되면서 나타났다.
➎ 가스등
석회 조각, 산소, 수소에 열을 가해 강렬한 빛을 얻어 냈다. 가스등을 이용해 실내 오페라 무대에서 달빛을 연출하는 데 성공하면서 널리 퍼졌다.
➏ 백열전구
1879년 에디슨이 진공 속에서 탄화된 실을 유리구 안에 넣고 백금을 사용해 바깥과 연결한 뒤, 전기로 불을 밝힐 수 있는 백열전구를 만들었다.
➐ 형광등
1930년대 말 수은과 아르곤 가스를 이용해 빛을 만들어 내면서 등장했다. 백열전구보다 효율이 뛰어나고 전구가 덜 뜨거워진다는 장점 덕분
에 널리 퍼졌다.
조명, 자연의 색을 닮다
그렇다면 조명은 더 밝고 환한 쪽으로만 발전해 온 거야?
아니. 처음에는 그저 어둠을 환하게 밝히면 되었지만, 사람들은 점점 조명의 다른 부분에 대해 관심을 갖게 되었어. 그 결과, 다양하고 아름다운 조명을 만들기 시작했지.
알록달록 조명도 내 맘대로!
조명은 다양한 방법으로 자연의 색을 닮으려고 하고 있어. 형광등은 진공유리관에 소량의 수은 증기와 아르곤 가스를 넣은 뒤 양 끝에 전극을 붙인 것으로, 이 전극 사이에 전기를 흐르게 하면 빛이 나오는 원리야.
그런데 이 빛의 90%가 우리 눈에 보이지 않는 자외선이고 나머지 10%가 아주 흐린 청록색의 가시광선야. 이것만으로는 조명이 될 수 없으니, 형광등 안쪽에 형광물질을 칠해 자외선이 이 형광물질에 닿아 우리가 볼 수 있는 빛이 나오도록 했단다. 이 형광물질의 종류에 따라 각각 다른 색깔의 빛을 얻을 수 있어. 규산아연을 바르면 녹색, 텅스텐칼슘을 바르면 파란색 빛이 나지.
최근에는 PLS라는 조명이 등장했어. PLS는 전구 안에 특정 가스를 채운 뒤, *마이크로웨이브를 쏘아서 빛을 내는 원리야. 그러면 우리가 눈으로 볼 수 있는 가시광선이 나오지. 이 때는 가시광선의 모든 파장에 걸쳐 골고루 빛이 나오기 때문에 그 어떤 조명보다 태양빛에 가장 가까운 색깔을 낼 수 있대. 그래서 물체가 가진 고유의 색을 가장 원래대로 표현할 수 있어.
*마이크로웨이브 : 파장이 1㎜~1m 사이의 전파. 전자레인지에서 음식을 데울 때 쓰는 전파가 마이크로웨이브다.
깜짝 상식
100년 새에 바뀐 밤의 색!
100년 사이에 우리나라 밤의 색깔이 바뀌었다는 사실을 아니? 1886년에 우리나라 최초로 경복궁에 750개의 백열등이 켜졌어. 캄캄한 밤을 백열등 특유의 노르스름하면서도 하얀 빛으로 채운 역사적인 날이었단다. 그로부터 100여 년 후인 지금은 다양한 조명 덕분에 밤 풍경이 총천연색으로 바뀌었어.
조명, 자연의 힘을 탐내다
내 코는 내가 잠잘 때만 빼고 하루 종일 빛난단다. 그런데 넌 전기가 없으면 빛나지 못하는 거야?
응. 하지만 전기를 적게 쓰거나, 태양빛이나 풍력을 이용하는 조명이 속속 개발되고 있어.
힘세고 오래가는 조명, LED
최근 반도체를 이용해 빛을 내는 *LED가 큰 주목을 받고 있어. LED가 주목을 받는 이유는 바로 높은 효율성 때문이야. LED는 크기가 훨씬 작으면서 많은 빛을 낼 수 있기 때문에 형광등이나 백열전구를 쓸 때보다 50~95%까지 전기를 절약할 수 있어. 만약 우리나라에 있는 모든 조명을 LED로 바꾼다면 1년에 약 6조 원의 전기세를 절약할 수 있대.
또한 LED는 형광등, 백열전구와 달리 필라멘트나 전극이 없기 때문에 수명도 100배 이상 길어. 하루 종일 켜 놓는다고 가정했을 때, 백열전구는 20일이 지나면 수명을 다 하지만 LED는 거의 반영구적으로 계속해서 켤 수 있단다.
*LED : 전기에너지를 빛에너지로 바꿔주는 반도체. 발광다이오드라고도 한다.
자연의 힘으로 불을 밝히다!
아예 전기 없이 불을 밝히는 조명도 있어.
최근 네덜란드 전자회사인 필립스가 맑은 날에는 태양광을, 흐린 날에는 바람을 사용하는‘꽃 가로등’을 개발했어. 이름 그대로 활짝 핀 꽃을 닮은 이 가로등은 해가 뜨면 가로등의 위에 있는 꽃잎이 활짝 펴지면서 태양빛을 충전하고, 흐린 날에는 꽃잎이 뱅글뱅글 돌면서 바람을 이용해 전기를 만든단다.
우리나라에서도 태양열판을 이용한 가로등이 최근 등장했어. 태양열판으로 낮에 태양열을 받은 뒤 저장해 두었다가, 밤이 되면 저장된 에너지로 불을 밝히는 거지. 하루 10시간 정도 불을 켠다고 가정했을 때, 무려 12년 동안이나 계속 쓸 수 있다고 해. 조명의 노력이 정말 대견하지 않니?
조명, 자연 그대로를 담다
조명의 발전이 정말 인상 깊어. 하지만 사람이 만든 빛은 아무리 노력해도 인공 빛일 뿐! 자연의 빛만 하겠어?
후후~, 물론 맞는 말이야. 하지만 조명도 자연의 빛을 따라잡기 위해 많은 노력을 하고 있어!
자연을 담은 감성조명
새벽, 아침, 한낮, 저녁의 태양빛을 떠올려 봐. 같은 태양빛이지만 각각의 시간에 맞춰 하늘의 색이 변하지? 이처럼 자연은 그저 태양빛만 가지고도 시시각각 색깔을 바꾸는 최고의 조명이란다.
이러한 자연의 빛을 담으려는 조명이 있어. 조명의 *색온도를 조절해 사람의 기분이나 조건에 따라 각각 다른 분위기를 연출하는 감성조명이 바로 그것! 실내에서 일반조명을 켜놓고 있으면 밖이 어떤 상황인지 잘 모르잖아. 하지만 감성조명을 이용하면 조명 하나로 하루 동안 빛의 변화를 느낄 수 있어. 리모컨을 이용해 원하는 대로 색온도를 조절하는‘디밍 기술’을 이용하면 아침에는 태양이 떠오른 느낌의 4500K 빛, 정오에는 태양의 최고점에 있는 6000K 빛, 저녁에는 노을빛과 같은 2500K 빛을 만들 수 있단다.
이러한 디밍 기술은 우울증을 치료하는 병원이나 자연광의 느낌이 필요한 전시회 등에서 이용되고 있어.
조명, 조화를 꿈꾸다
와~, 그저 인공 빛인 줄만 알았던 조명의 노력이 정말 대단해. 네 말을 들으니 조명의 앞날은 정말 밝은 것 같아.
응. 하지만 밝은 부분이 있으면 어두운 부분도 있는 법! 조명의 세계에도 걱정거리가 있어.
빛도 공해?
빛 공해라는 말 들어봤니? 빛 공해란, 어두워야 할 밤이 너무 많은 조명들 때문에 정작 어둡지 못해 생기는 문제를 일컫는 말이야.
밤에도 눈부시게 환한 도로와 골프장 주변의 농작물은 성장이 늦어. 또 밝은 조명으로 꾸민 다리 근처의 물고기들은 생체리듬이 깨져 산란기를 놓치기도 한대. 사람도 밤에 지나치게 많은 빛에 노출되면 수면 장애나 스트레스에 시달릴 수 있다는 연구결과도 있어.
이러한 빛 공해는 무절제하게 조명을 사용하기 때문에 일어나. 아무리 자연의 빛과 비슷하더라도 불필요한 조명이라면 해로운 거야. 또한 불필요하게 밝은 조명 때문에 전세계적으로 약 50억 달러 이상의 전기세가 낭비되고 있대. 그래서 미국, 호주, 칠레 등 일부 나라에서는 이미 필요 이상으로 밝은 조명을 규제하는‘빛 공해 방지법’을 시행하고 있어. 또한 많은 기업에서는 빛 공해를 줄이기 위한 방법을 연구하고 있는 중이야. 하지만 가장 중요한 건 조명을 적절하게 사용하려는 사람들의 노력이 아닐까?
‘어린이과학동아’ 친구들이라면 빛 공해가 없는 최첨단 조명을 만드는 것도 가능하지 않을까? 내년 크리스마스에는 자연과 함께 할 수 있는 조명이 나왔으면 좋겠다. 그럼 안녕~!
어둠을 환히 비추는 조명
와~, 정말 눈부시다! 난 코만 반짝이는데 넌 온몸이 빛이네? 넌 도대체 누구니?
하하~, 내 비밀은 몸에 달린 작은 전구! 이 전구에서 빛이 나오는 거란다. 밤인데 낮처럼 환한 것도 모두 전구 덕분이지. 이렇게 사람들이 만든 인공 빛을 조명이라고 해. 조명이라고 하니까 좀 어렵니? 알고 보면 조명은 아주 먼 옛날부터 우리와 함께 해 왔단다.
조명의 역사
➊ 불
문명이 발달함에 따라 쓰임새가 다양해졌다. 처음에는 나무껍질을 태우는 것이 고작이었지만 점점 동물성 기름을 이용해 더 오랫동안 더 밝게 타오르는 불을 만들었다.
➋ 양초
900년 경 벌꿀을 채취한 뒤 남은 찌꺼기로 만든 밀양초가 등장했고, 18세기에는 동물기름을 이용한 양초가 나타났다. 19세기 초, 파라핀으로
만든 지금의 양초가 생겨났다.
➌ 등잔
호마유, 동백기름, 돼지기름 등을 종지에 담아 심지를 꽂아 사용했다. 양초보다 밝고 안정적이었지만 기름을 사용해야 하기 때문에 가격이 비
싸서 쉽게 사용할 수 없었다.
➍ 오일램프
15세기 후반~16세기 초, 실외 극장에서 실내 극장으로 바뀌는 시점에서 빛의 밝기를 조절할 수 있는 안정적인 조명이 필요하게 되면서 나타났다.
➎ 가스등
석회 조각, 산소, 수소에 열을 가해 강렬한 빛을 얻어 냈다. 가스등을 이용해 실내 오페라 무대에서 달빛을 연출하는 데 성공하면서 널리 퍼졌다.
➏ 백열전구
1879년 에디슨이 진공 속에서 탄화된 실을 유리구 안에 넣고 백금을 사용해 바깥과 연결한 뒤, 전기로 불을 밝힐 수 있는 백열전구를 만들었다.
➐ 형광등
1930년대 말 수은과 아르곤 가스를 이용해 빛을 만들어 내면서 등장했다. 백열전구보다 효율이 뛰어나고 전구가 덜 뜨거워진다는 장점 덕분
에 널리 퍼졌다.
조명, 자연의 색을 닮다
그렇다면 조명은 더 밝고 환한 쪽으로만 발전해 온 거야?
아니. 처음에는 그저 어둠을 환하게 밝히면 되었지만, 사람들은 점점 조명의 다른 부분에 대해 관심을 갖게 되었어. 그 결과, 다양하고 아름다운 조명을 만들기 시작했지.
알록달록 조명도 내 맘대로!
조명은 다양한 방법으로 자연의 색을 닮으려고 하고 있어. 형광등은 진공유리관에 소량의 수은 증기와 아르곤 가스를 넣은 뒤 양 끝에 전극을 붙인 것으로, 이 전극 사이에 전기를 흐르게 하면 빛이 나오는 원리야.
그런데 이 빛의 90%가 우리 눈에 보이지 않는 자외선이고 나머지 10%가 아주 흐린 청록색의 가시광선야. 이것만으로는 조명이 될 수 없으니, 형광등 안쪽에 형광물질을 칠해 자외선이 이 형광물질에 닿아 우리가 볼 수 있는 빛이 나오도록 했단다. 이 형광물질의 종류에 따라 각각 다른 색깔의 빛을 얻을 수 있어. 규산아연을 바르면 녹색, 텅스텐칼슘을 바르면 파란색 빛이 나지.
최근에는 PLS라는 조명이 등장했어. PLS는 전구 안에 특정 가스를 채운 뒤, *마이크로웨이브를 쏘아서 빛을 내는 원리야. 그러면 우리가 눈으로 볼 수 있는 가시광선이 나오지. 이 때는 가시광선의 모든 파장에 걸쳐 골고루 빛이 나오기 때문에 그 어떤 조명보다 태양빛에 가장 가까운 색깔을 낼 수 있대. 그래서 물체가 가진 고유의 색을 가장 원래대로 표현할 수 있어.
*마이크로웨이브 : 파장이 1㎜~1m 사이의 전파. 전자레인지에서 음식을 데울 때 쓰는 전파가 마이크로웨이브다.
깜짝 상식
100년 새에 바뀐 밤의 색!
100년 사이에 우리나라 밤의 색깔이 바뀌었다는 사실을 아니? 1886년에 우리나라 최초로 경복궁에 750개의 백열등이 켜졌어. 캄캄한 밤을 백열등 특유의 노르스름하면서도 하얀 빛으로 채운 역사적인 날이었단다. 그로부터 100여 년 후인 지금은 다양한 조명 덕분에 밤 풍경이 총천연색으로 바뀌었어.
조명, 자연의 힘을 탐내다
내 코는 내가 잠잘 때만 빼고 하루 종일 빛난단다. 그런데 넌 전기가 없으면 빛나지 못하는 거야?
응. 하지만 전기를 적게 쓰거나, 태양빛이나 풍력을 이용하는 조명이 속속 개발되고 있어.
힘세고 오래가는 조명, LED
최근 반도체를 이용해 빛을 내는 *LED가 큰 주목을 받고 있어. LED가 주목을 받는 이유는 바로 높은 효율성 때문이야. LED는 크기가 훨씬 작으면서 많은 빛을 낼 수 있기 때문에 형광등이나 백열전구를 쓸 때보다 50~95%까지 전기를 절약할 수 있어. 만약 우리나라에 있는 모든 조명을 LED로 바꾼다면 1년에 약 6조 원의 전기세를 절약할 수 있대.
또한 LED는 형광등, 백열전구와 달리 필라멘트나 전극이 없기 때문에 수명도 100배 이상 길어. 하루 종일 켜 놓는다고 가정했을 때, 백열전구는 20일이 지나면 수명을 다 하지만 LED는 거의 반영구적으로 계속해서 켤 수 있단다.
*LED : 전기에너지를 빛에너지로 바꿔주는 반도체. 발광다이오드라고도 한다.
자연의 힘으로 불을 밝히다!
아예 전기 없이 불을 밝히는 조명도 있어.
최근 네덜란드 전자회사인 필립스가 맑은 날에는 태양광을, 흐린 날에는 바람을 사용하는‘꽃 가로등’을 개발했어. 이름 그대로 활짝 핀 꽃을 닮은 이 가로등은 해가 뜨면 가로등의 위에 있는 꽃잎이 활짝 펴지면서 태양빛을 충전하고, 흐린 날에는 꽃잎이 뱅글뱅글 돌면서 바람을 이용해 전기를 만든단다.
우리나라에서도 태양열판을 이용한 가로등이 최근 등장했어. 태양열판으로 낮에 태양열을 받은 뒤 저장해 두었다가, 밤이 되면 저장된 에너지로 불을 밝히는 거지. 하루 10시간 정도 불을 켠다고 가정했을 때, 무려 12년 동안이나 계속 쓸 수 있다고 해. 조명의 노력이 정말 대견하지 않니?
조명, 자연 그대로를 담다
조명의 발전이 정말 인상 깊어. 하지만 사람이 만든 빛은 아무리 노력해도 인공 빛일 뿐! 자연의 빛만 하겠어?
후후~, 물론 맞는 말이야. 하지만 조명도 자연의 빛을 따라잡기 위해 많은 노력을 하고 있어!
자연을 담은 감성조명
새벽, 아침, 한낮, 저녁의 태양빛을 떠올려 봐. 같은 태양빛이지만 각각의 시간에 맞춰 하늘의 색이 변하지? 이처럼 자연은 그저 태양빛만 가지고도 시시각각 색깔을 바꾸는 최고의 조명이란다.
이러한 자연의 빛을 담으려는 조명이 있어. 조명의 *색온도를 조절해 사람의 기분이나 조건에 따라 각각 다른 분위기를 연출하는 감성조명이 바로 그것! 실내에서 일반조명을 켜놓고 있으면 밖이 어떤 상황인지 잘 모르잖아. 하지만 감성조명을 이용하면 조명 하나로 하루 동안 빛의 변화를 느낄 수 있어. 리모컨을 이용해 원하는 대로 색온도를 조절하는‘디밍 기술’을 이용하면 아침에는 태양이 떠오른 느낌의 4500K 빛, 정오에는 태양의 최고점에 있는 6000K 빛, 저녁에는 노을빛과 같은 2500K 빛을 만들 수 있단다.
이러한 디밍 기술은 우울증을 치료하는 병원이나 자연광의 느낌이 필요한 전시회 등에서 이용되고 있어.
조명, 조화를 꿈꾸다
와~, 그저 인공 빛인 줄만 알았던 조명의 노력이 정말 대단해. 네 말을 들으니 조명의 앞날은 정말 밝은 것 같아.
응. 하지만 밝은 부분이 있으면 어두운 부분도 있는 법! 조명의 세계에도 걱정거리가 있어.
빛도 공해?
빛 공해라는 말 들어봤니? 빛 공해란, 어두워야 할 밤이 너무 많은 조명들 때문에 정작 어둡지 못해 생기는 문제를 일컫는 말이야.
밤에도 눈부시게 환한 도로와 골프장 주변의 농작물은 성장이 늦어. 또 밝은 조명으로 꾸민 다리 근처의 물고기들은 생체리듬이 깨져 산란기를 놓치기도 한대. 사람도 밤에 지나치게 많은 빛에 노출되면 수면 장애나 스트레스에 시달릴 수 있다는 연구결과도 있어.
이러한 빛 공해는 무절제하게 조명을 사용하기 때문에 일어나. 아무리 자연의 빛과 비슷하더라도 불필요한 조명이라면 해로운 거야. 또한 불필요하게 밝은 조명 때문에 전세계적으로 약 50억 달러 이상의 전기세가 낭비되고 있대. 그래서 미국, 호주, 칠레 등 일부 나라에서는 이미 필요 이상으로 밝은 조명을 규제하는‘빛 공해 방지법’을 시행하고 있어. 또한 많은 기업에서는 빛 공해를 줄이기 위한 방법을 연구하고 있는 중이야. 하지만 가장 중요한 건 조명을 적절하게 사용하려는 사람들의 노력이 아닐까?
‘어린이과학동아’ 친구들이라면 빛 공해가 없는 최첨단 조명을 만드는 것도 가능하지 않을까? 내년 크리스마스에는 자연과 함께 할 수 있는 조명이 나왔으면 좋겠다. 그럼 안녕~!
