2012년05월20일 1번
[전기응용 및 공사재료] 가로 5[m], 세로 6[m], 광원에서 작업면까지의 높이 2[m], 바닥에서 작업면까지의 높이 0.8[m]인 방의 천정에 2등용 형광등 기구를 설치하여 500[lx]의 평균 조도를 얻고자 한다. 이 때 실지수 k와 최소 형광등 기구의 수 N은? (단, 형광등 1개의 광속은 3000[lm], 조명률 0.6, 보수율 0.7이다.)
- ① k = 1.6, N = 12
- ② k = 1.6, N = 8
- ③ k = 1.4, N = 8
- ④ k = 1.4, N = 6
(정답률: 71%)
문제 해설
먼저, 작업면에서 필요한 조도를 구해보자. 작업면에서의 조도는 다음과 같다.
작업면에서의 조도 = 광속 / 작업면과의 거리^2
광속은 형광등 1개의 광속인 3000[lm]이고, 작업면과의 거리는 광원에서 작업면까지의 높이 2[m]이다. 따라서 작업면에서의 조도는 다음과 같다.
작업면에서의 조도 = 3000 / 2^2 = 750[lx]
이제, 천정면에서 바닥면까지의 거리를 구해보자. 천정면에서 바닥면까지의 거리는 바닥에서 작업면까지의 높이 0.8[m]과 광원에서 작업면까지의 높이 2[m]를 더한 값인 2.8[m]이다.
이제, 방의 면적을 구해보자. 방의 면적은 가로 5[m]와 세로 6[m]를 곱한 값인 30[m^2]이다.
마지막으로, 실지수 k와 최소 형광등 기구의 수 N을 구해보자. 이를 위해서는 다음의 공식을 사용한다.
광속 / 면적 x k x 조명률 x 보수율 = 평균 조도
여기서 광속은 형광등 1개의 광속인 3000[lm], 면적은 방의 면적인 30[m^2], 평균 조도는 500[lx]이다. 조명률은 0.6, 보수율은 0.7로 주어졌다. 따라서 위의 공식을 k와 N에 대해 정리하면 다음과 같다.
k = 평균 조도 / (광속 / 면적 x 조명률 x 보수율) = 500 / (3000 / 30 x 0.6 x 0.7) = 1.4
N = 면적 x k / (광속 x 조명률) = 30 x 1.4 / (3000 x 0.6) = 6
따라서, 정답은 "k = 1.4, N = 6"이다.
작업면에서의 조도 = 광속 / 작업면과의 거리^2
광속은 형광등 1개의 광속인 3000[lm]이고, 작업면과의 거리는 광원에서 작업면까지의 높이 2[m]이다. 따라서 작업면에서의 조도는 다음과 같다.
작업면에서의 조도 = 3000 / 2^2 = 750[lx]
이제, 천정면에서 바닥면까지의 거리를 구해보자. 천정면에서 바닥면까지의 거리는 바닥에서 작업면까지의 높이 0.8[m]과 광원에서 작업면까지의 높이 2[m]를 더한 값인 2.8[m]이다.
이제, 방의 면적을 구해보자. 방의 면적은 가로 5[m]와 세로 6[m]를 곱한 값인 30[m^2]이다.
마지막으로, 실지수 k와 최소 형광등 기구의 수 N을 구해보자. 이를 위해서는 다음의 공식을 사용한다.
광속 / 면적 x k x 조명률 x 보수율 = 평균 조도
여기서 광속은 형광등 1개의 광속인 3000[lm], 면적은 방의 면적인 30[m^2], 평균 조도는 500[lx]이다. 조명률은 0.6, 보수율은 0.7로 주어졌다. 따라서 위의 공식을 k와 N에 대해 정리하면 다음과 같다.
k = 평균 조도 / (광속 / 면적 x 조명률 x 보수율) = 500 / (3000 / 30 x 0.6 x 0.7) = 1.4
N = 면적 x k / (광속 x 조명률) = 30 x 1.4 / (3000 x 0.6) = 6
따라서, 정답은 "k = 1.4, N = 6"이다.
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