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그림과 같은 철골공장(가로 50[m] × 세로 25[m])에 백열등 전… | 전기기사 실기 2021년 3회 기출유형문제 기출문제 상세 페이지

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그림과 같은 철골공장(가로 50[m] × 세로 25[m])에 백열등 전반조명으로 평균조도 200[lx]를 얻으려 한다. 광원 소비전력을 구하기 위해 순서대로 답하시오.
[조건] ① 천정·벽면 반사율 30[%] ② 광원은 천장면하 1[m]에 부착 ③ 천장 높이 9[m] ④ 감광보상률은 보수상태 "양" ⑤ 직접조명 배광 ⑥ 금속 반사갓 직부형 ⑦ 등기구 가로 8등 × 세로 4등(총 32등). (그림에 함께 제시된 [표1] 실지수 기호표, [표2] 조명률표·감광보상률표, [표3] 백열등 특성표를 참고하시오.)
(1) 광원의 높이[m] (2) 실지수의 기호와 실지수 (3) 조명률 (4) 감광보상률 (5) 총 광속 (6) 전등 한 등의 광속[lm] (7) 선정할 전등의 와트 수[W]
문제이미지
해설
(1) 광원의 높이
천장 9[m]에서 천장면하 1[m]에 부착, 작업면을 바닥(0[m])으로 보므로
H=91=8H = 9 - 1 = 8 [m]

(2) 실지수
RI=XYH(X+Y)=50×258×(50+25)=2.08RI = \dfrac{X \cdot Y}{H(X+Y)} = \dfrac{50 \times 25}{8 \times (50+25)} = 2.08
기호표 1.75~2.25 범위 → 기호 E, 실지수 2.0

(3) 조명률
직접조명(전구), 천장·벽 반사율 0.3, 실지수 E2.0 → 표에서 U=0.47U = 0.47 (47[%])

(4) 감광보상률
직접조명·전구·보수상태 "양" → D=1.3D = 1.3

(5) 총 광속
광속법 NF=EADU=200×(50×25)×1.30.47=691,489NF = \dfrac{E \cdot A \cdot D}{U} = \dfrac{200 \times (50 \times 25) \times 1.3}{0.47} = 691{,}489 [lm]

(6) 한 등의 광속
총 등수 N=8×4=32N = 8 \times 4 = 32 [등]
F=NFN=691,48932=21,609F = \dfrac{NF}{N} = \dfrac{691{,}489}{32} = 21{,}609 [lm]

(7) 와트 수 선정
백열등 특성표에서 21,609[lm] 이상에 가장 가까운 L100V 1000W(21,000[lm]) → 10001000 [W] 선정.


[해설]

광속법 조명설계는 광원 높이 H → 실지수 → 조명률 U → 감광보상률 D → 총 광속 → 등당 광속 순으로 표를 조회해 가며 진행하는 절차형 문제다. 작업면을 바닥으로 보므로 광원 높이는 천장 높이 9m에서 매단 길이 1m를 뺀 8m가 된다.

실지수는 RI=XYH(X+Y)RI=\dfrac{XY}{H(X+Y)}로 2.08이며, 기호표의 1.75~2.25 구간에 들어가므로 기호 E(실지수 2.0)로 읽는다. 조명률은 이 실지수와 천장·벽 반사율 30%, 금속 반사갓 직부형의 직접조명 배광을 조명률표에서 교차 조회해 얻고, 감광보상률은 광원 종류(전구)와 보수상태 "양"으로 별도 표에서 읽는 값이다.

총 광속은 NF=EADUNF=\dfrac{EAD}{U}로 구하는데, 보수에 따른 광속 감소를 미리 보상하는 감광보상률 D가 분자에 온다는 점이 실수하기 쉬운 부분이다. 이를 총 등수 32로 나눈 한 등의 광속을 백열등 특성표와 대조해 그에 가장 가까운 규격의 와트 수를 선정한다.

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