스크랩 형광등의 원리

[노랑나비]

▷ 형광등의 원리

 필라멘트 발열에 의한 백열전구에서 한단계 더 발전한 것이 고전압에서 전기의 방전을 이용한 형광등이다. 형광등은 진공 유리관에 소량의 수은 증기와 방전을 쉽게 하기위한 아르곤 가스를 넣고 봉한다음, 양 끝에 전극을 붙인 것으로, 이 전극 사이에 높은 전압을 걸면 방전이 일어나 빛을 발하게 된다. 이때 빛은 자외선으로 이 자외선이 유리관 안쪽의 형광물질과 반응하여 궁극적으로 형광등은 가시광선을 내게 된다.

▷ 형광등의 구조

 일반적인 형광등은 형광방전관, 안정기, 점등관, 콘덴서등으로 구성되어 있다.

형광등이 빛을 내는 원리

1)형광방전관: 형광물질을 바른 유리관에 아르곤과 수은을 넣고 밀봉하여 진공상태               로 만든 관으로 관 양쪽에 필라멘트 전극이 설치되어 있다. 전극은               이중 코일로 된 필라멘트에 산화바륨이나 산화스트론튬 등의 산화물               질을 발라 높은 전압이 걸리면 쉽게 전자를 방출하여 방전을 일으키               게된다. 수은 증기에 의하여 방사되는 빛은 90%가 눈에 보이지 않는               자외선으로, 눈에 보이는 가시광선을 내기 위해 유리관 안쪽에 형광               물질을 칠해 놓는다. 결국 방사된 자외선이 형광물질을 자극하여 빛               을 내게 되는 것이다.

2) 안정기와 글로우 램프는 고압을 만들어 방전을 시키고 방전이 일어난 이후에는    일정한 전류가 흐르도록 해주는 역할을 한다.

형광등의 단점 중 하나가 방전 불꽃이 1초에 60번 깜박인다는 것이다. 그러나 우리 눈은 그렇게 민감하지 않기 때문에 1초에 20번 이상 깜박이면 계속 켜져 있는 것으로 인식을 하는데 이것을 잔상 효과라 하며 영화필름이 1초에 24장 바뀔 때 연속된 동작으로 느끼는 것과 같다. 형광등의 수명이 다 되면 방전이 제대로 일어나지 않기 때문에 깜박이는 것을 느낄 수 있다.

형광등이 점등될 때 심하게 깜박이면 글로우 램프가 기능을 상실한 것이고 형광등 가장자리가 검은색으로 변하면서 불빛이 너울거리거나 깜박거리면 형광등 수명이 다 한 것으로 해석하면 된다.

요즘에 와서 인버터, 또는 바이오 스탠드라는 것이 나오고 있는데 형광등의 최대 단점인 깜박거림을 해소시켜 주는 것이다. 가정용 전기는 1초당 60번 플러스 마이너스가 바뀌는 교류전원인데 이를 전자회로를 이용하여 1초에 수만회 바뀌도록 전환하여 형광등회로에 이용하면 우리 눈으로 깜박거리는 현상을 전혀 느낄 수가 없어 눈의 피로를 줄여주는 것이다.

 

 

자료출처 : 국립중앙과학관