학문
LED 전구가 기존 형광등에 비해 에너지 효율이 좋은 이유는?
안녕하세요.
눈으로 보기엔 비슷한 밝기라도, 전기 사용량 자체는 큰 차이를 보이는 LED와 형광등. 발광 원리와 전력 손실 구조는 어떤 차이를 보이나요?
7개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 설효훈 전문가입니다. 형광등은 수은 증기와 아르곤 가스가 있어서 전류가 흐르면 가스 방전을 통해 자외선을 만들고, 그 자외선이 형광체를 통해서 가시광선으로 변환해 빛을 내며 냅니다. 자체적으로 바로 빛을 내는 것이 아니라 방전이 되어서 자외선이 나오고 형광체를 통해서 가시광선이 나와서 전력 손실이 있습니다. 하지만 LED는 반도체 발광 소자가 전기를 직접 빛으로 바꾸기 때문에 변환 손실이 적고 효율이 높습니다.
LED 전구가 형광등보다 에너지 효율이 좋은 이유는 발광 원리와 전력 손실 구조에서 차이가 크기 때문입니다. LED는 반도체 다이오드에서 전기가 직접 빛으로 변환되기 때문에 에너지 손실이 적고, 필요한 전력만 효율적으로 사용하여 밝기를 내는 방식입니다. 반면 형광등은 전기를 이용해 수은 증기를 자극해 자외선을 발생시키고, 그 자외선이 형광체에 닿아 빛을 내는 과정에서 에너지 손실이 더 많아 비교적 전력 소비가 크고 열도 많이 발생합니다.
즉, LED는 전기에너지가 거의 빛으로 직결되는 구조라 전력 손실이 적어 동일한 밝기라도 전기를 훨씬 적게 쓴다고 이해하시면 좋습니다. 이 때문에 전력 사용을 줄이고 전구의 수명도 길어 유지 비용과 환경적 부담이 모두 적은 편입니다.
안녕하세요.
이건 발광하는 원리의 효율성의 차이라고 볼 수 있습니다.
LED는 일단 반도체에서 전자가 직접 빛을 내는 방식이죠. 그렇기 때문에 상대적으로 열 손실이 적은 특징이 있습니다.
반면에 형광등은 방전으로 자외선을 만들고, 이 자외선을 형광체가 다시 빛으로 바꾸는 구조입니다. 듣기만 해도 손실이 많아보이죠.
따라서 같은 밝기라도 전력 대비 광효율이 LED가 뛰어난 것입니다.
감사합니다.
안녕하세요. 김준연 전문가입니다.
형광등은 전기를 여러단계를 거쳐 빛으로 바꾸는 공정이며 led는 전기가 바로 빛으로 튀어나오는 직통 변환기 입니다. 즉 단계가 적을수록 효율이 올라갑니다. 소비전력차이도 형광등 반의 전력으로 같은 밝기를 구현가능합니다. 즉 led 전구가 열손실이 없으면서 소비전력도 적으며 안정기 손실도 없습니다. 광효율이 더욱이 높기에 led전구가 에너지효율이 좋을수 밖에 없습니다. 제 답변이 도움이 되셨으면 좋겠습니다
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
LED는 PN 접합에서 전자와 정공이 재결합하며 직접 광자를 방출하는 전기발광 방식이라 열로 소모되느 에너지가 상대적으로 적고 구동회로 손실을 제외하면 광변환 효율이 높습니다 반면 형광등은 방전관 내부의 수은 증기가 자외선을 만들고 이를 형광체가 가시광으로 변화하는 간접 발광 구조라 방전 손실 자외선 변환 손실 안정기 손실이 중첩됩니다 그래서 겉보기 밝기가 비슷해도 LED는 전력 대비 광효율이 높고 형광등은 열 방전 변환 단계에서의 누적 손실로 소비전력이 더 커지는 구조적 차이가 있습니다
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.
LED는 전기를 빛으로 바꾸는 반도체 직구방식입니다. 그래서 열로 새는 에너지가 거의없어요. 반면에 형광등은 기체를 태우는 복잡한 과정을 거치느라, 열손실이 커서 전기를 더 많이 씁니다. 결국 같은 밝기라도 LED가 훨씬 알뜰하게 에너지를 쓰는 셈입니다. 결론은 좋은 효율 덕분에 전기료를 아낄수 있는것입니다. 답변이 도움되셨으면 좋겠습니다. 감사합니다.
안녕하세요. 조규현 전문가입니다.
LED 전구가 형광등에 비해 에너지 효율이 높은 주요 원인은 발광 방식과 전력 손실 구조의 차이로 인한 것으로 보입니다. LED는 반도체에서 전자가 전공과 재결합하면서 직접 빛을 내는 방식인데, 이 과정에서 열 손실이 상대적으로 적어 소비 전력 대비 빛으로 변환되는 효율이 높습니다. 반면 형광등은 수은 증기 방전으로 자외선을 발생시키고 이를 형광물질이 가시광선으로 변환하는 방식으로, 중간 단계에서 에너지 손실이 더 크게 발생하는 특성이 있습니다.
또한 형광등은 점등 시 전극의 예열과 방전 유지에 전류가 많이 필요하며, 내부 발열량이 커 전력 손실로 이어집니다. LED는 저전압 직류 전원으로 구동되고 즉시 점등이 가능해 낭비되는 에너지가 적고, 열 방출 구조가 따로 설계되어 효율 유지에 도움이 됩니다. 이런 차이가 같은 밝기라도 LED가 절약하는 전력량을 크게 늘리는 기술적 배경으로 작용하는 것으로 볼 수 있습니다.
참고 부탁드립니다.