[펌]자작 식물재배 LED등, 햇빛, 삼파장 형광등, 오파장 형광등, 백열전구, 식물재배 PG형광등 스펙트럼 파장분석

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자작 식물재배 LED등, 햇빛, 삼파장 형광등, 오파장 형광등, 백열전구, 식물재배 PG형광등 스펙트럼 파장분석. 화초 기르기

2011/10/23 05:32

자작 식물재배 LED등, 햇빛, 삼파장 형광등, 오파장 형광등,

백열전구, 식물재배 PG형광등 스펙트럼 파장분석.

식물재배 LED등을 자작, 설치하여 대체로 만족했고,

그림에서 보듯이 덴파레는 꽃을 피우고, 셀렘은 모두 삭발을 했었는데,

두어 달 만에 잎이 많이 나왔었다.

LED는 일반용으로 쓰는 것을 사서 만들었으므로,

전문적인 것에 비교하지 못하겠지만,

그래도 뭔가 2%정도 부족함을 항상 느껴왔었다.

그래서 자작 LED등의 파장을 정확하게 알아보려고 했다.

인터넷을 검색하던 중 "뉴턴 분광기"란 것이 있음을 알고,

급히 주문을 하였다.

 
뉴턴 분광기의 완성된 모습.

여기에서 삼파장 형광등의 녹색부분의 파장이 545nm란 것을 알았다.

그러면, 청색 부분과 적색부분에 기준점이 되는 것이 있으면

파장을 읽는데 정확도가 있으리라고 생각했다.

오래전에 실험용으로 쓰지 않고 사두었던 적색 3W 파워 LED와  

청색 1W 파워 LED, 녹색 파장 545nm를 기준파장으로 정하기로 하였다.

적색 3W 파워 LED는 파장대가 615nm ~ 645nm,

전류 700mA, 전압 2.25V 66lm(루멘)이고,   

청색 1W 파워 LED는 파장대가 460nm ~ 470nm,

전류 350mA, 전압 3.5V 20lm이다.

파워는 구형 컴퓨터의 12v를 사용하기로 하고,

파워 LED의 개수를 정하기로 하였다.

청색 2개(병렬, 3.5V, 700mA[350mA *2]) +

적색 3개(직렬, 6.75V[2.25V *3], 700mA) =

10.25V ,700mA이므로,(직렬은 A가 같아야 한다.)

12V - 10.25V  = 1.75V

저항에 1.75V로 700mA의 전류를 흘려주면 된다.

전류 = 전압 / 저항이므로,(저항 = 전압 / 전류)

1.75V / 0.7A = 2.5옴이다.

저항에 소비되는 전력은 = 전압 * 전류이므로,

1.75V * 0.7A = 1.225W이다.

그러므로 저항은 2.5옴, 2와트의(여유 있게) 것이 필요하다.

(저항계산에는 복분수가 필요하다.)

갑자기 2.5옴을 구할 수가 없어서 집에 굴러다니는 저항을 사용하기로 했다.

20옴(1/4와트) 8개를 병렬로 붙이면 2.5옴이 되고, 2와트가 된다.

완성된 모습.

연결 순서는.......

파워 12V+ --> 저항2.5옴 --> 청색1W LED+, 병렬 --> 청색1W LED*2 -->

청색1W LED-, 병렬 --> 적색3W LED+  --> 적색3W LED- --> 적색3W LED+ -->

적색3W LED- --> 적색3W LED+  -->적색3W LED- --> 파워 12V-

전원 투입.........엄청 밝습니다.

LED가 열도 많이 나고, 저항도 뜨겁네요.

저항을 3W이상으로 해야 될 듯......

뉴턴 분광기로 적색 테스트.......

노출부의 간격을 줄이니,

파장대가 615nm ~ 645nm로(백색 부분), 거의 정확하게 나타나는군요.

뉴턴 분광기로 청색 테스트.......

노출부의 간격을 줄이니,

파장대가 460nm ~ 470nm로 비슷하게 읽히는군요.

삼파장 형광등의 녹색 부분도 545nm로 읽어 거의 정확합니다.

청색, 적색의 파워 LED의 반사광을 찍은 모습.

분광기에서 읽는 파장을 신뢰할 수 있으므로, 본격적으로 실험 시작.

파장 실험에는 자작 LED등을 기준 등으로 하였습니다.

[햇빛과 자작 LED등의 비교 테스트] 

햇빛과 자작 LED등을 동시에 찍은 모습.

촬영 조건 :

**햇빛 : 아침 10시 반 전후, 반투명 유리창을 통과한 직광 햇빛. 구름 없고,

반투명 유리창과 분광기와의 거리 약 1m이고,

**LED등 : 분광기와의 거리 약 1m이고, 45도 각도로 본

백색 LED 약40개, 적색LED 약40개, 청색LED 약20개의 불빛.

  

헉! 뭔가 찝찝했었는데, 역시 적색 LED의 피크치가 635nm임. ㅡㅡ;; 

650nm대에서 급격히 하락........

660nm, 670nm의 파장은 아주 많이 낮아진 수준이라서,

660nm, 670nm의 파장 대를 보강해야 할 듯......

다음에 기회가 될 때, 적색은 절반을 교체해야 되겠네요.

청색은 그래도 440nm, 450nm, 460nm의 파장 대를 포함하네요. 
참고로,

우리 인간이 느낄 수 있는 파장 대는 380nm ~ 780nm 사이라고 합니다.

[60w 백열전구와 자작 LED등의 비교 테스트]   

조건 :

**60w 일반 백열전구 : 분광기와의 거리 약 50Cm.  백열전구의 직광.

**LED등 : 분광기와의 거리 약 40Cm이고, 45도 각도로 본

백색 LED 약10개, 적색LED 약10개, 청색LED 약5개의 불빛.

60w 백열전구는

480nm에서 부터 보라색 쪽으로 갈수록 빛의 강도가 약해짐을 알 수 있다.

일반 백열전구와 일반 형광등의 1 : 1 조합으로 식물을 키울 수 있다.

[삼파장 50w 전구식 형광등과 자작 LED등의 비교 테스트]  

조건 :

**삼파장 50w 전구식 형광등 : 분광기와의 거리 약 50Cm.  형광등의 직광.

**LED등 : 분광기와의 거리 약 40Cm이고, 45도 각도로 본

백색 LED 약10개, 적색LED 약10개, 청색LED 약5개의 불빛.

삼파장 형광등의 피크 부분은 청색 440nm부근, 녹색 545nm,

적색 620nm부근이다.

오파장 형광등은

여기에다가  490nm, 590nm의 파장을 내는 도료를 첨가하여 만드는 것이다.

[오파장 전구식 형광등의 스펙트럼 테스트] 

**오파장 17W 전구식 형광등 : 분광기와의 거리 약 20Cm.  형광등의 직광.

오파장 형광등은 청색 440nm, 하늘색 490nm, 녹색 545nm, 황색 590nm

적색 620nm의 5가지 파장을 내는 도료로 만드는 것이다.

[PG 식물재배 형광등의 스펙트럼 테스트]

이 PG 식물재배 형광등은

식물에 필요한 파장의 빛을 내게 한 형광등이다.

적색부분 피크는 약 630nm 부근이고 거의605nm부터 675nm를 커버한다.

청색부분 피크는 약 430nm 부근이고 거의430nm부터 470nm를 커버한다.

PG 식물재배 형광등의 반사광을 촬영한 것.

PG 식물재배 형광등은 20W보다 40W가 효율이 좋습니다.

[일반 시중에서 판매되고 있는 삼파장, 오파장 형광등의 스펙트럼]

위 그림 3개는 3파장, 아래 그림 3개는 5파장 형광등의 스펙트럼이다.

삼파장과 오파장 형광등으로 식물을 키우려면,

삼파장 주광색 : 오파장 전구색 = 1 : 2 가 좋아 보입니다. 

**위의 내용은 블로거 주인의 개인적인 생각을 적은 것이므로, 실제와 다를 수 있습니다.**

[출처] 자작 식물재배 LED등, 햇빛, 삼파장 형광등, 오파장 형광등, 백열전구, 식물재배 PG형광등 스펙트럼 파장분석.

작성자 달무리