실외 조명에 대한 기본 지식

많은 사람들은 전등이 단순한 물건이라 생각하여 세심한 분석과 연구가 필요 없다고 여깁니다. 하지만 이상적인 전등을 설계하고 제조하려면 전자공학, 재료, 기계, 광학 분야에 대한 풍부한 지식이 필요합니다. 이러한 기본 원리를 이해하면 전등의 품질을 정확하게 평가할 수 있습니다.

1. 백열전구

백열등 없이는 밤에 조금 더 멀리까지 볼 수 없습니다. 백열전구를 밝으면서 에너지 효율을 높이는 것은 쉽지 않습니다. 일정 출력의 전구는 불활성 가스를 채워 밝기를 높이고 수명을 연장할 수 있습니다. 특히 고출력 할로겐 전구는 높은 밝기를 위해 수명을 희생해야 하는 단점이 있습니다. 실외 사용이라는 관점에서 다양한 측면, 신뢰성, 장기적인 성능을 고려할 때 일반 불활성 가스 전구가 더 적합합니다. 물론 고휘도 할로겐 전구도 나름의 장점이 있습니다. 일반적인 전구 소켓은 표준 베이오넷, 풋 소켓 또는 특수 램프 블래더를 사용합니다. 범용성과 구매 편의성 측면에서 표준 베이오넷 전구를 사용하는 램프는 공급이 용이하고 대체품이 많으며 가격이 저렴하고 수명이 길다는 장점이 있습니다. 고급 램프에도 베이오넷 방식의 할로겐 제논 전구가 많이 사용되는데, 할로겐 전구는 가격이 더 높습니다. 중국에서 구매하기가 불편하다면, 대형 슈퍼마켓에서 판매하는 슈퍼바(Superba) 전구도 성능 면에서 상당히 좋은 대체품입니다. 전구의 에너지 효율을 높이려면 전력 소모를 줄여야 하는데, 밝기와 사용 시간은 항상 상충되는 요소입니다. 특정 전압에서 정격 전류가 필요한 전구는 사용 시간이 훨씬 길어집니다. 페츨 삭소 아쿠아(Petzl Saxo Aqua)는 6V 0.3A 크립톤 전구를 사용하여 일반 6V 0.5A 전구와 같은 효과를 냅니다. 게다가 AA 배터리 4개를 사용하면 이론적으로 9시간 동안 사용할 수 있어 밝기와 사용 시간의 균형을 잘 맞춘 제품입니다. 국내산 메가보어(Megabor) 전구는 정격 전류가 더 낮아 좋은 대체품이 될 수 있습니다. 물론 단순히 밝은 조명을 원한다면 이야기가 달라집니다. 슈어파이어(Surefire) 전구가 대표적인 예인데, 65루멘 밝기에 리튬 배터리 2개로 약 1시간밖에 사용할 수 없습니다. 그러므로 램프를 구입할 때는 전구의 교정값을 확인하고 대략적인 전력을 계산한 다음, 램프 갓의 지름을 고려하여 대략적인 밝기, 최대 조사 범위 및 사용 시간을 예측할 수 있으므로, 은밀한 광고에 쉽게 현혹되지 않을 것입니다.

2. LED

고휘도 발광 다이오드(LED)의 실용화는 조명 산업에 혁명을 일으켰습니다. 낮은 에너지 소비와 긴 수명은 LED의 가장 큰 장점입니다. 일반 건전지 몇 개만으로도 고휘도 LED를 수십 시간, 심지어 수백 시간 동안 점등할 수 있습니다. 그러나 현재 LED의 가장 큰 문제점은 집광 문제입니다. 발산하는 광원 때문에 야간에 10미터 앞의 지면을 비추기 어렵고, 차가운 색온도의 빛은 비, 안개, 눈과 같은 악천후 속에서도 빛을 제대로 투과시키지 못합니다. 따라서 일반적으로 여러 개, 심지어 수십 개의 LED를 연결하여 최대한 효율을 높이려 하지만, 그 효과는 미미합니다. 고출력, 고휘도 집광형 LED가 개발되기는 했지만, 아직 백열전구를 완전히 대체할 만큼의 성능은 아니며, 가격 또한 매우 높습니다. 일반 LED의 표준 구동 전압은 3~3.7V이며, 밝기는 mcd 단위로 표시되고 직경에 따라 5mm, 10mm 등 여러 등급으로 나뉩니다. 직경이 클수록 mcd 값이 높아지고 밝기도 높아집니다. 부피와 에너지 소비를 고려하여 일반적으로 5mm 크기의 LED를 사용하며, 이 경우 mcd 값은 약 6000~10000입니다. 그러나 국내 LED 제조업체가 많아 일부 제품은 허위 표기로 인해 실제 값과 다를 수 있습니다. 일반적으로 수입 LED 제품의 경우 일본 기업의 성능이 우수하다고 평가받으며, 많은 유명 브랜드에서 이러한 제품을 선택합니다. LED는 매우 적은 전류로도 충분한 밝기를 낼 수 있기 때문에, 일반 LED 램프의 공칭 수명인 수십 시간 또는 수백 시간은 실제 사용 환경에서 크게 줄어듭니다. 처음 몇 시간 동안은 캠프 전체를 밝힐 만큼 밝지만, 수십 시간 후에는 책상조차 제대로 보기 어려울 정도가 됩니다. 따라서 전압 조정 회로를 설치하여 전력 효율을 최적화하는 것이 고급 실외용 LED 램프의 표준 구성입니다. 현재로서는 일반 LED가 캠프나 텐트의 근거리 조명으로 사용하기에 여전히 가장 적합하며, 이것이 바로 LED의 장점입니다.

3. 램프 그릇

조명 품질을 결정하는 중요한 요소 중 하나는 광원의 반사판, 즉 램프 갓입니다. 일반적인 램프 갓은 플라스틱이나 금속 재질에 은도금을 한 것입니다. 고출력 백열등의 경우 금속 램프 갓이 열 방출에 더 효과적이며, 램프 갓의 직경은 이론적인 조명 범위를 결정합니다. 램프 갓이 밝을수록 좋은 것은 아니며, 가장 이상적인 램프 갓은 주름진 오렌지 껍질 모양의 원형 형태입니다. 이러한 형태는 빛의 회절로 인한 암점을 효과적으로 제어하여 조명 영역의 빛을 더욱 집중시키고 균일하게 만듭니다. 일반적으로 주름진 램프 갓은 조명 분야의 전문성을 나타냅니다.

4. 렌즈

렌즈는 램프를 보호하거나 빛을 모으는 역할을 합니다. 일반적으로 유리나 수지로 만들어집니다. 유리는 내열성이 좋고 긁힘에 강하며 안정적이지만, 실외 사용 시 내구성이 우려되고 볼록면 가공 비용이 많이 듭니다. 수지판은 가공이 용이하고 강도가 안정적이며 가볍지만, 과도한 연마를 방지하기 위해 보호에 주의해야 합니다. 일반적으로 실외용 손전등 렌즈는 볼록 렌즈 형태의 수지판을 가공하여 제작하는 것이 빛을 효과적으로 모으는 데 매우 효과적입니다.

5. 배터리

많은 경우 램프가 곧 꺼지는 이유를 묻고 램프 자체를 탓하지만, 사실 배터리 선택 또한 매우 중요합니다. 일반적으로 일반 알칼리 배터리는 용량과 방전 전류가 적절하고 가격이 저렴하며 구하기 쉽고 활용도가 높지만, 대전류 방전 효과는 이상적이지 않습니다. 니켈수소(NH) 충전식 배터리는 에너지 밀도가 높고 사이클 수명이 길지만 자가 방전율이 높습니다. 리튬 배터리는 방전 전류가 매우 적절하여 고출력 램프에 적합하지만 사용 효율은 좋지 않고 현재 리튬 배터리 가격이 상대적으로 비쌉니다. 주로 고출력 전술 램프에 사용되는 만큼, 시중 대부분의 램프는 종합적인 성능이 우수한 브랜드 알칼리 배터리를 사용합니다. 알칼리 배터리는 저온에서 성능이 크게 저하되므로 추운 지역에서 사용하는 램프의 경우 외부 배터리 케이스를 연결하여 본체 온도로 배터리 작동 온도를 유지하는 것이 이상적입니다. 일부 수입 램프, 예를 들어 페츨(PETZL)이나 프린스턴(Princeton)의 일부 모델은 외국산 건전지의 음극이 약간 볼록하게 튀어나와 있기 때문에 램프의 음극 접점은 평평하게 설계되어 있다는 점에 유의해야 합니다. 음극이 오목한 일부 국산 건전지를 사용할 경우 접촉 불량이 발생할 수 있습니다. 해결 방법은 간단합니다. 작은 개스킷 조각을 추가하면 됩니다.

6. 재료

금속과 플라스틱은 기본적인 램프의 구성 요소입니다. 금속 램프 본체는 강하고 내구성이 뛰어나며, 일반적으로 가볍고 튼튼한 알루미늄 합금이 사용됩니다. 필요에 따라 금속 손전등은 호신용으로도 자주 사용됩니다. 그러나 일반적인 금속은 내식성이 약하고 너무 무거워 다이빙 램프에는 적합하지 않습니다. 또한 열전도율이 좋아 열 방출에 유리하지만, 추운 지역에서 사용하기 어렵고 헤드램프로 사용하기에는 적합하지 않으며 가공 비용이 높습니다. 엔지니어링 플라스틱은 폴리카보네이트, ABS/폴리에스터, 유리섬유 강화 폴리카보네이트, 폴리이미드 등 종류가 매우 다양하며 성능도 제각각입니다. 예를 들어 유리섬유 강화 폴리카보네이트는 다양한 가혹한 야외 환경에 견딜 수 있는 충분한 강도, 내식성, 절연성, 경량성을 갖추고 있어 헤드램프 및 다이빙 램프에 이상적인 소재입니다. 하지만 저가형 램프에 사용되는 일반 ABS 플라스틱은 수명이 매우 짧고 내구성이 떨어집니다. 구매 시 반드시 주의해야 합니다. 일반적으로 단단하게 눌러보면 재질을 구별할 수 있습니다.

7. 스위치

손전등 스위치의 구조는 사용 편의성을 결정짓습니다. 철제 슬롯 손전등과 유사한 슬라이딩 키 스위치는 간단하고 편리하지만, 본질적으로 완벽한 방수가 어렵기 때문에 다이빙에는 적합하지 않습니다. 마그네슘 D형 손전등에 사용되는 고무 푸시 버튼 스위치는 방수가 용이하고 편리하지만, 다이빙과 같은 환경에서는 높은 수압으로 인해 누전될 위험이 있어 적합하지 않습니다. 테일 프레스 타입 스위치는 소형 손전등에 특히 많이 사용되며, 점등이 간편하고 밝기 유지 시간이 길지만, 구조가 복잡하여 밀폐성과 신뢰성을 확보하는 데 어려움이 있으며, 일부 유명 제조사의 손전등에서도 접촉 불량 문제가 발생하기도 합니다. 회전식 캡 스위치는 가장 간단하고 신뢰성이 높지만, 단일 기능만 제공하고 여러 기능을 제어할 수 없으며, 초점 조절 기능 구현이 어렵고, 동적 방수 성능이 떨어집니다(수중 작동 시 누전 위험). 노브 스위치는 다이빙용 손전등에 가장 많이 사용되는 방식으로, 구조적으로 방수 성능이 우수하고 조작이 간편하며, 누전 차단 및 잠금 기능이 있어 신뢰성이 높습니다.

8. 방수

램프의 방수 여부를 판단하는 것은 매우 간단합니다. 램프의 움직이는 부분(램프 캡, 스위치, 배터리 커버 등)마다 부드럽고 탄력 있는 고무 링이 있는지 꼼꼼히 확인하십시오. 우수한 고무 링은 적절한 설계와 뛰어난 가공 기술과 결합되어 1,000피트(약 300미터) 이상의 수심에서도 방수를 보장할 수 있습니다. 하지만 폭우 시에는 누수가 완전히 방지되지 않을 수 있는데, 이는 고무의 탄성이 충분하지 않아 두 표면이 완벽하게 밀착되지 않기 때문입니다. 설계 관점에서 볼 때, 회전식 스위치와 배럴 노브 스위치는 이론적으로 방수가 가장 용이하며, 슬라이드 키 스위치와 꼬리 누름식 스위치는 상대적으로 방수가 어렵습니다. 스위치 디자인 종류와 관계없이 수중에서 사용할 때는 스위치를 자주 켜지 않는 것이 좋습니다. 스위치 조작 부위는 물이 들어가기 가장 쉬운 부분입니다. 다이빙 시에는 고무 링에 소량의 그리스를 발라 밀봉 효과를 높이는 것이 더 안전합니다. 그리스는 고무 링의 수명 연장에도 도움이 되어 노화로 인한 조기 마모를 방지합니다. 램프를 오랫동안 사용하면 고무 링은 램프에서 가장 쉽게 노화되는 부품이므로, 실외 사용 시 높은 신뢰성을 유지하기 위해 제때 교체해야 합니다.

9. 전압 조정 회로

전압 조정 회로는 첨단 램프의 핵심 요소이며, 두 가지 기능을 수행합니다. 첫째, 일반 LED의 구동 전압은 3~3.6V이므로 최적의 효과를 얻으려면 최소 3개의 일반 배터리를 직렬로 연결해야 합니다. 이는 램프 설계의 유연성을 크게 제한합니다. 둘째, 전압 조정 회로는 전력을 가장 효율적으로 사용하는 방법으로, 배터리 전압 강하에 따른 밝기 저하를 방지하고 항상 적절한 밝기를 유지합니다. 물론 밝기 조절도 용이합니다. 하지만 이러한 장점에는 단점이 있습니다. 전압 조정 회로는 일반적으로 전력의 약 30%를 낭비하므로 주로 저전력 LED 램프에 사용됩니다. 대표적인 예로 PETZL의 MYO 5 램프를 들 수 있습니다. 이 램프는 LED 밝기를 3단계로 조절하여 각각 10시간, 30시간, 90시간 동안 부드러운 조명을 유지합니다.

10. 기능성

조명 기구가 단순히 빛을 내는 기능뿐만 아니라 다양한 추가 기능이나 더욱 편리한 사용을 가능하게 하기 위해 다양한 디자인이 등장했습니다.

아주 좋은 헤어밴드입니다. 대부분의 경우 작은 휴대용 전기 제품이 제 역할을 할 수 있도록 해줍니다.LED 충전식 헤드램프많은 다이빙용 램프가 이처럼 고정된 방식으로 사용되는 경우가 많습니다.

ARC AAA의 클립은 펜처럼 셔츠 주머니에 넣을 수 있지만, 가장 실용적인 방법은 헤드램프처럼 모자 챙에 클립으로 고정하는 것입니다.

L 디자인LED 휴대용 손전등상당히 좋습니다. 꼬리 부분에 있는 4개의 필터는 야간 신호용으로 매우 적합합니다.

PETZL DUO LED는 모든 제대로 된 실외 조명 기구처럼 내장형 백업 전구를 갖추고 있습니다.

ARC LSHP는 필요에 따라 다양한 전원 모드를 간편하게 사용할 수 있습니다. 후면부는 CR123A 배터리 1개, CR123A 배터리 2개, AA 배터리 2개 모드를 지원합니다.

백업 전원. 만약 주변에 손전등 하나만 있다면, 칠흑 같은 어둠 속에서 배터리를 교체하는 것은 매우 위험할 수 있습니다. 블랙 다이아몬드 슈퍼노바는 6V 전원 공급 장치를 통해 최대 10시간 동안 전원을 공급할 수 있습니다.실외용 LED 조명배터리를 교체할 때나 배터리가 방전되었을 때.

개인적인 평가는 매우 낮지만, 자석이 금속 표면에 흡착되는 기능은 여전히 ​​높이 평가할 만합니다.

가넷의 자이로건 II는 손전등, 헤드램프 또는 다양한 장소에서 사용하기 편리합니다.