홍라이프 계산기와트-럭스 환산 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
와트는 램프가 쓰는 전력이고, 럭스는 면에 떨어지는 빛의 양입니다. 이 계산기는 두 단계로 환산합니다. 먼저 램프 전력에 발광 효율을 곱해 루멘을 구하고, 그 빛을 면적에 고르게 퍼뜨리거나 일정 거리의 빔으로 비춰 럭스를 구합니다. 풋캔들과 빔의 광도(칸델라)도 함께 보여 줍니다.
계산 방법
Φ(lm) = P(W) × η(lm/W)
고르게 퍼질 때: E(lx) = Φ ÷ A
빔일 때: Ω = 2π(1 − cos(β/2)), I = Φ ÷ Ω(cd), E = I ÷ d²
1풋캔들 = 10.764lx(lx × 0.09290304)
- P는 램프 전력, η는 발광 효율, A는 면적(m²), β는 빔 각도, d는 거리(m)입니다.
- 효율은 칸델라의 SI 정의로 정해진 이론 최대값 683lm/W를 넘을 수 없습니다.
원리
전력이 모두 눈에 보이는 빛이 되지는 않고, 눈은 색에 따라 민감도가 다릅니다. 발광 효율은 이 두 가지를 담아 전력을 루멘(전체 가시광 출력)으로 바꿉니다. 럭스는 제곱미터당 루멘이므로 빛이 면적에 고르게 떨어지면 나누기만 하면 됩니다. 램프가 면을 향해 비추면 빛은 원뿔 모양으로 퍼집니다. 원뿔의 입체각은 빔이 얼마나 모였는지를 나타내며, 루멘을 이것으로 나누면 칸델라가 됩니다. 거리가 두 배가 되면 같은 빔이 네 배 넓이에 퍼지므로 조도는 거리의 제곱에 반비례합니다.
예제 풀이
기본값인 10W, 100lm/W, 4m²에 고르게 퍼지는 경우로 계산합니다.
- Φ = 10 × 100 = 1,000lm입니다.
- E = 1,000 ÷ 4 = 250lx입니다.
- 풋캔들로 250 × 0.0929 = 23.2fc입니다.
- 고르게 퍼지는 방식에서는 칸델라를 계산하지 않으며(—), 비추는 면적은 4m²입니다.
| 비추는 면적 (m²) | 조도 (럭스) |
|---|---|
| 1 | 1,000 |
| 2 | 500 |
| 3 | 333 |
| 4 | 250 |
| 5 | 200 |
| 6 | 167 |
| 8 | 125 |
결과 해석
조명 기준은 작업마다 목표 조도를 정하며, 복도는 사무실이나 정밀 작업보다 훨씬 적은 빛이면 됩니다. 사무실 책상은 흔히 300~500lx 안팎을 목표로 하고 정밀 작업은 더 필요하므로, 적용되는 기준을 확인하십시오. 최근 LED 램프는 대략 80~150lm/W, 예전 백열전구는 약 10~15lm/W였습니다.
흔한 실수
- 실제 소비전력 대신 '상당 와트'를 넣는 경우
- 목표 면 밖으로 새거나 기구에 흡수되는 빛을 무시하는 경우
- 고르게 퍼진다는 결과를 모든 지점에 그대로 적용하는 경우
- 루멘(전체 출력)과 럭스(면적당 빛)를 혼동하는 경우
자주 묻는 질문
1와트는 몇 럭스인가요?
고정된 환산값은 없습니다. 램프 효율과 빛이 퍼지는 방식에 따라 달라집니다.
683lm/W는 무엇인가요?
540THz 단색 녹색광에 대해 SI가 정한 발광 효율로, 모든 광원의 상한입니다.
거리가 멀어지면 럭스가 왜 빨리 줄어드나요?
같은 빛이 거리의 제곱에 비례해 넓어지는 면적에 퍼지기 때문입니다.
출처: BIPM, The International System of Units (SI Brochure), definition of the candela