KR20190076183A - 다면 반사갓을 갖는 조명집중형 집어등 - Google Patents

Abstract

본 발명은 어선의 집어등 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 소형 방전등에 다각 및 다단형의 다면 반사갓을 고안하여 적용함으로써 상대적으로 낮은 소비 전력으로 높은 조도를 실현해주는 초고효율 집어등을 제공한다. 일례로 본 발명에 따른 250 W 집어등은 종래의 메탈할라이드 2000 W 집어등을 대체할 수 있어 유류 소비량 및 온실가스 배출량을 크게 저감해주는 것이 특징이다. 집어등에 사용하는 램프의 전력 소비량이 낮아져 한번 출어시 조업일수를 늘릴 수 있을 뿐만 아니라 소형이면서도 연색성이 우수한 램프의 채용이 가능해져 어획 효율도 제고된다.

Description

다면 반사갓을 갖는 조명집중형 집어등 {Spotlight-type Fishing Lamp with a Multi-Facet Reflector}

본 발명은 어선의 집어등(集魚燈) 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 소형 방전등(放電燈)에 다각 및 다단형의 다면 반사갓을 적용하여 높은 조도와 연색성을 실현함으로써 집어등의 전력 및 유류 소비량을 종래 방식에 비해 크게 절감하면서 어획량을 증대시켜주는 고효율 집어등에 관한 것이다.

주로 채낚기 어선에 설치되는 집어등은 불빛으로 플랑크톤 및 이를 먹이사슬로 하는 주광성(走光性) 어류를 유인하여 어획량을 늘리려는 목적으로 사용된다. 주광성 어류로는 오징어, 갈치, 멸치, 한치, 고등어, 전갱이, 꽁치, 장어, 정어리 등을 들 수 있다. 플랑크톤은 490 나노미터(nM) 파장대의 청록색 빛을 좋아하기 때문에 집어등은 발광 스펙트럼에 적색 계열과 함께 녹색 및 청색 계열 빛을 비중있게 포함하는 등 연색성(演色性)이 양호한 것이 바람직하다.

집어등으로는 토치램프 -> 가스등 -> 백열등 -> 수은등 -> 형광등 -> 할로겐등 -> 메탈할라이드등(metal halide lamp)으로 바뀌어왔다. 소비전력이 2 KW(킬로와트) 안팎으로 상대적으로 높은 메탈할라이드 램프는 적색 위주여서 연색성이 다소 떨어지지만 휘도가 좋아 빛이 바닷물 깊숙이 침투하는 성능이 우수, 현재 대부분의 집어등 램프로 사용되고 있다. 그러나 메탈할라이드 램프는 유리 벌브 자체가 매우 커서 반사판을 제대로 설치할 수 없는 관계로 바닷물 쪽으로 조사되는 비중이 전체 광량의 40% 미만에 불과, 발전 부담에 따른 유류 소모가 심하고 빛이 갑판으로 심하게 비춰져 선상 작업자들이 화상을 입는가 하면 갑판 위로 잡아 올린 물고기의 신선도를 떨어뜨리는 부작용을 초래하고 있다.

대한민국 등록 특허 제10-1023642호<특허권자 대한민국(관리부서:국립수산과학원) 등>는 "채낚기 어업을 하는 어선들의 집어등을 밝히는데 사용되는 발전기에 소요되는 유류비는 조업을 위한 전체 유류비의 60% 이상을 차지하고 있을 뿐만 아니라 집어등 교체 경비를 합하면 전체 조업경비의 40% 이상을 차지할 정도로 큰 부담이 되고 있다"고 명기하고 있다. 또 "메탈할라이드 램프는 통상 소비전력이 1KW 내지 3KW 정도로 매우 커서 전력소모가 많고, 메탈 할라이드 램프의 빛은 유리구를 통해 공간의 모든 방향으로 방사되기 때문에 집어에 필요한 조사범위 이외의 영역인 하늘과 갑판에 전체 광량의 60% 내지 70% 이상이 불필요하게 소진"되고 있다면서 메탈할라이드 램프의 발광 스펙트럼도 집어에 효율적인 파장 대역 위주가 아니어서 광 이용 효율도 크게 떨어지는 단점이 있다고 밝히고 있다.

메탈할라이드 램프를 적용하는 집어등이 너무 많은 전력을 소비하여 유류 사용량이 급증하자 선박 규모별로 집어등의 최대 전력을 법령으로 제한하는 국가까지 등장하고 있다. 대한민국의 경우 2017년 12월 19일 현재 근해채낚기어선의 집어등에 대하여 10톤 미만 어선은 81 KW, 10톤~20톤 어선 102 KW, 20톤~50톤 어선 120 KW, 50톤~70톤 어선 132 KW, 70톤 이상 어선 141 KW 이하로 규제하고 있다.

메탈할라이드 집어등의 광이용 효율을 높이기 위하여 메탈할라이드 램프에 반사장치를 부착하는 발명이 등록특허 제10-0661617호, 제10-0619241호, 제10-1396985호, 제10-0801400호, 공개번호 제10-2015-0051929호 등에 제시되고 있으나 문제점을 근원적으로 해결하지 못하여 실제 활용되지는 못하고 있다.

대한민국 등록 특허 제10-0967869호<특허권자 한국에너지기술연구원>는 "메탈할라이드는 고 전력을 필요로 할 뿐만 아니라 비록 반사갓으로 수면 방향에 빛을 모아 가능한 많은 광량을 수중으로 향하도록 한다하더라도 입체적 구면(sphere) 상의 전방향 공간으로 빛이 퍼지는 문제점을 근본적으로 해소하지는 못하여 이는 결국 어선의 유류비 부담 등 경제성 저하의 문제점"을 야기한다고 밝히고 있다.

메탈할라이드 집어등의 이러한 조명효율 및 연색성 저하 문제를 해결하기 위하여 엘이디(LED : Light Emitting Diode, 발광다이오드) 집어등이 개발되어 대한민국의 경우 정부 보조금 지원으로 보급을 추진하였으나 LED 램프의 경우 어획 효율이 떨어져 어민들이 설치를 기피하는 실정이다. 대한민국 등록 특허 제10-1396985호는 "최근에는 유가급등, 온실가스 배출 저감 및 어업환경 개선을 위하여 LED를 이용하여 저소비 전력, 친환경적인 집어등 개발이 이루어지고 있으나 개발된 LED 집어등의 경우 무게 증가와 휘도 감등의 원인으로 메탈 할라이드 대비 어획량이 감소하여 50% 국고 지원사업에도 불구하고 어민들에게 외면받고 있는 현실이다"고 명기하고 있다.

메탈할라이드 램프는 작동 전압이 100~240 볼트(Volt)이지만, LED 램프는 구동전압이 3 볼트(V)로서 휘도가 낮아 바닷물 침투 성능에 한계를 노정, 집어등으로 사용하기에는 역부족이라는 평가이다.

현재 메탈할라이드 램프가 대부분을 차지하는 집어등은 광 이용효율의 제고가 시급히 해결해야 할 과제로 대두되고 있다. 메탈할라이드 램프가 바닷물에서의 조도효율 저하로 너무 큰 전력을 소모하는 탓에 집어등을 켜기 위한 발전기 가동에 막대한 유류가 소비되고 있다.

어선에 2 KW짜리 메탈할라이드 램프를 50개 켤 경우 소비전력은 100 KW에 달하고, 100개를 점등하면 200 KW를 발전해야 한다. 채낚기 어업을 하는 어선들의 경우 집어등을 점등하는데만 전체 유류 사용량의 60% 이상을 소모하고 있는 실정이다.

발전을 위한 과도한 유류 소비는 온실가스 배출이라는 환경 문제까지 야기하고 있다. 인류는 지구온난화로 인한 해안지역 침수 등을 막기 위해 파리기후변화협약을 맺고 온실가스 저감을 추진하고 있는데, 정작 바다에서는 에너지 과다 소비형의 비효율적인 집어등으로 인하여 온실가스가 대거 발생되고 있는 셈이다.

현재의 집어등은 광 이용효율 뿐만 아니라 어획 효율 측면에서도 개선이 필요한 것으로 지적되고 있다. 현재의 메탈할라이드 램프는 광 스펙트럭이 적색 쪽으로 편중되면서 연색성이 떨어져, 어획 효율에 한계를 드러내고 있다. 집어등은 플랑크톤이 좋아하는 490 나노미터(nM) 파장대의 청록색 빛을 비중있게 함유해야 플랑크톤 및 이를 먹이사슬로 하는 주광성(走光性) 어류를 모아주는 집어 능력이 좋아진다. 연색성을 나타내는 연색지수 RA(또는 CRI)는 자연광인 태양빛을 100으로 하고 있으며, LED는 80 이하 수준이다.

집어등의 어획 효율을 높이기 위해서는 연색지수(RA) 90 이상의 램프를 사용하는 것이 바람직하다. 또 발광 효율이 높더라도, 바닷물 침투 성능이 나빠지면 오히려 어획량에 악영향을 야기하므로 휘도가 낮은 램프는 배제해야 할 것으로 지적된다.

도 1에서 보는 바와 같이 어선(110)들은 통상적으로 선상에 수십 개 이상의 집어등(120)을 전방(선수)에서부터 후방(선미)으로 일렬 또는 이열로 나란히 설치한다. 이렇게 집어등을 전방에서 후방으로 나란히 설치하는 이유는 양현(좌현 및 우현) 바깥의 바닷물 방향으로 집어등의 불빛을 조사하기 위해서다.

구(공)의 모든 방향으로 조사되는 집어등의 불빛을 좌현이나 우현 바깥의 해수면 특정 면적에 집중시킬 수 있다면 종래의 집어등이 가지고 있는 비효율적 에너지 소비 및 유류 과다소모 문제를 해결하는 수단이 될 수 있다. 구체적으로는 집어등에 소비전력이 2000 W(와트) 정도로 높은 메탈할라이드 램프 대신, 소비전략이 이의 8분의 1 수준에 불과한 250 W 규모의 소형 방전램프에 다면 반사갓으로 이루어진 저출력 고효율 조명시스템을 적용하면 집어용 실효 조도를 유지하면서도 발전용 유류 소비량을 8분의 1 정도로 저감할 수 있다.

근년들어 실용화 보급되고 있는 파인세라믹방전(FCD : Fine Ceramic Discharge) 램프(이하 FCD램프라 한다) 및 이와 유사한 램프 등은 메탈할라이드 램프보다 크기가 훨씬 작으면서 연색성이 우수한 것이 특징이다. FCD램프의 광 효율은 102.7 lm/W(와트당 루멘) 정도로서 LED의 125% 이상이고 메탈할라이드 램프와 비슷한 수준이며, 연색지수(RA)는 93 안팎으로서 메탈할라이드 램프보다 월등히 높다. 특히 FCD램프는 집어 성능 및 어획 효율 제고에 중요한 요소로서 플랑크톤이 좋아하는 490 나노미터(nM) 파장대의 청록색 빛과 함께 남색 빛을 비중있게 함유하고 있는 것이 장점이다.

2017년 12월 현재 생산되는 FCD램프들 가운데 소비전력이 가장 큰 램프는 250 W(와트) 모델이며, 크기는 직경 25 mm에 길이 135 mm이다. 이에 비해 소비전력이 8배인 메탈할라이드 2000 W 램프는 제조업체 및 모델에 따라 약간 다르지만 대체로 표주박 형태에 크기가 직경 230 mm에 길이 475 mm에 달한다.

본 발명은 FCD램프가 메탈할라이드 램프에 비해 소비전력은 8분의 1 수준이지만 램프 벌브가 조명시스템에서 차지하는 공간은 32분의 1에 불과, 초고효율의 다면 반사갓 적용이 가능하다는 점에 착안한다. 일례로 도 2에 도시된 바와 같이 크기가 작은 FCD 250 W 램프에 60개의 반사면을 갖는 다면 반사갓을 고안하여 적용할 경우 바닷물에 조사되는 실효성 조도를 메탈할라이드 2000 W 램프보다 오히려 높일 수 있다. 이는 집어등의 조명 효율을 8배 이상으로 높이는 것으로 발전용 유류 소비를 87.5% 이상 절감할 수 있음을 의미한다.

FCD램프는 직경이 메탈할라이드 2000 W 램프의 9분의 1 이하로 매우 작기 때문에 초고효율의 다면 반사갓을 적용하는데 현실적 제약이 없다. 본 발명은 일례로 도 3에 도시된 바와 같이 소비전력 250 W의 FCD램프에 12각*5단의 설계로 총 60개의 반사면을 갖는 다면 반사갓을 95% 반사율의 산화알루미늄(Al2O3) 피막의 반사판으로 제작, 60개에 달하는 각각의 분할 반사면이 조명 지향방향으로 램프의 발광부를 반사토록 함으로써 조명 효율이 극대화되도록 고안하였다.

집어등에 반사갓이 없을 경우 바닷물에서의 조도는 광속(단위 : 루멘 = 전력*광효율)을 구(공)의 표면적 4πr²으로 나눈 값이 된다. 램프에서 해수면에 이르는 거리를 10 미터(m)로, FCD램프와 메탈할라이드 램프의 광 효율을 102.7 lm/W(와트당 루멘)으로 동일하게 각각 설정할 경우 메탈할라이드 2000 W 램프의 조도는 2000*102.7/(4*3.14*10*10)= 163.5 룩스(lux)가 된다. 메탈할라이드 램프가 어선의 좌현과 우현 2개 방향에 모두 기능한다고 하더라도 327 lux에 불과하다.

이에 비해 60개의 반사면을 갖는 FCD 250 W 램프의 경우는 램프 직접 조명 1개 발광부에 반사광 60개 발광부(반사율 95% 및 반사갓 제작오차 감쇠율 10%)가 가세하므로 250*102.7*(1 + 60*0.95*0.9)/(4*3.14*10*10)= 1069.1 lux가 되어 조도를 2000 W 메탈할라이드 램프보다 높게 발현하므로 전력 및 유류 소비량을 8분의 1 이하로 줄이게 된다.

본 발명의 다면 반사갓을 갖는 집어등에 사용할 수 있는 램프는 FCD램프에 국한되지 않으며, 소형이면서 광 효율과 연색성이 좋으면 모두 적용 가능하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 10 m 거리의 해수면을 기준으로 FCD램프 250 W의 조명시스템의 조도가 1069.1 lux로서 메탈할라이드 2000 W의 327 lux를 압도하므로 집어등을 켜기 위한 발전량을 8분의 1로 낮출 수 있다. 이에 따라 발전용 유류 소비량과 온실가스 배출을 87.5% 이상 저감하는 한편, 집어등으로 인한 유류 소비량이 절감됨에 따라 한번 출어시 조업 일수를 크게 늘릴 수 있어 어획량 증대 효과까지 거둘 수 있다.

특히 본 발명에 의하면 집어등의 불빛이 바닷물 쪽으로 집중적으로 조사되기 때문에 종래의 갑판 조사에 따른 선상 작업자들의 화상 위험을 없애주고, 갑판 위로 잡아 올린 물고기의 신선도를 떨어뜨리는 부작용을 원천적으로 해결할 수 있다. 또한 본 발명의 집어등 조명시스템은 연색성이 좋은 소형 램프를 적용할 수 있어 청록색 빛을 좋아하는 플랑크톤 및 이를 먹이사슬로 하는 주광성(走光性) 어류를 잘 유인함으로써 어획 효율을 높여주게 된다.

도 1은 어선의 선상에 이열로 설치한 종래의 메탈 할라이드 램프형 집어등을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 집어등의 발광부 및 반사부로서 등기구(210), 반사갓(220), 램프(230) 등으로 구성된다.
도 3은 본 발명에 의한 반사갓의 일례로서 12각*5단의 설계로 총 60개의 반사면을 갖는 다면 반사갓을 도시한 것이다. 도 3의 (A)는 반사갓의 측면도, 도 3의 (B)는 반사갓의 평면도이다.
도 4는 FCD램프의 발광부가 60개의 반사면에서 반사되는 것을 입증하기 위하여 램프 소등 직후에 조명 지향방향에서 촬영한 사진으로서 각각의 반사면에서 발광부가 나타나고 있다.
도 5는 등기구의 평면도 및 정면도이다.
도 6은 집어등의 측면도로서 연결 금속판(240)과 각도 조절부(250)를 포함하여 도시한 것이다.

본 발명은 램프 발광부의 반사를 통한 조명효율을 극대화하기 위하여 도 3에 도시한 바와 같이 다각*다단으로 구성되는 다면 반사갓을 고안하는 한편, 집어등의 조명 지향방향을 바닷물 쪽으로 바로 설정할 수 있도록 도 6에 나타낸 바와 같이 등기구에 각도 조절 기능을 구비하였다. 또 안정기를 램프와 멀리 떨어진 선실에 위치시키는 점을 감안하여 300 미터(m) 이상의 장거리에서도 램프를 점등시킬 수 있는 램프 근접형 이그나이팅 시스템을 적용하였다.

도 1에 도시된 것처럼 통상적으로 어선(110)들이 선상에 수십 개 이상의 집어등(120)을 전방(선수)에서부터 후방(선미)으로 일렬 또는 이열로 나란히 설치하는 이유는 양현(좌현 및 우현) 바깥의 바닷물 방향으로 집어등의 불빛을 조사하기 위한 것이다.

본 발명은 초고효율 집어등 조명시스템을 구현하기 위하여 1개의 조명 지향방향을 설정, 불빛이 램프 장착 축의 방향에 있는 특정 면적으로 집중되도록 한다. 도 2에 도시된 바와 같이 집중 조명을 위해 램프 발광부에 대한 반사시스템을 고안하여 적용하되 반사갓은 집어등으로서의 최대 효율을 위하여 포물선이나 반구 같은 곡면이 아니라, 수십 개의 반사 평면들로 구성되는 반 다면체로 설계한다. 이에 따라 특정 면적에서의 조도는 램프의 발광부를 조명 지향방향으로 바로 반사하는 반사면의 개수에 비례하여 증대되지만 램프의 크기, 램프내 발광부의 길이 등에 의해 반사 효율성을 가지는 반사면의 개수가 제한된다.

본 발명은 FCD 250 W 램프에 대하여 시뮬레이션 및 실물 테스트한 결과 반사갓을 12각에 5단으로 구성하여 총 60개의 반사면이 작동하도록 하는 것이 최적의 반사갓 설계들 가운데 한가지임을 확인하였다. 도 3의 (A)는 이 반사갓의 측면도를, 도 3의 (B)는 평면도를 각각 나타낸다. 물론 각수와 단수를 달리하여 다양한 반사갓을 제작할 수도 있으나, 여기서는 편의를 위하여 12각*5단형 다면체 반사갓을 중심으로 설명하기로 한다.

반사갓이 정12각으로 설계되었으므로 먼저 12개의 반사면체들이 횡으로 연결되는 구조를 취한다. 12개의 반사면체들은 5단으로 제작되어 각각의 반사면이 램프의 발광부를 램프 장착 축의 방향으로 반사하도록 방향과 각도가 설정된다.

도 2에 도시된 바와 같이 반사갓(220)은 중앙에 램프(230)를 두고 방수 및 방진 처리를 위하여 등기구(210)로 둘러싸인다. 도 5도는 등기구의 평면도 및 정면도이다. 등기구의 조명 지향 방향은 투명 유리(미도시)로 밀봉되며, 반대편은 램프장착 소켓이 안쪽으로 체결되는 연결 금속판(240)으로 밀봉된다.

도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 집어등은 연결 금속판(240)과 각도 조절부(250)를 거쳐 어선의 와이어(130) 등에 결속(미도시)함으로써 설치된다. 본 발명에 의한 초고효율 집어등은 종래의 집어등과 유사하게 선상에 수십 개 이상의 집어등을 전방(선수)에서부터 후방(선미)으로 이열로 나란히 설치하고, 각 열이 좌현과 우현 바깥의 바닷물 방향으로 집어등의 불빛을 조사한다.

본 발명에 의한 초고효율 집어등은 12각*5단의 반사갓 설계에 따라 총 60개로 분할된 반사면이 램프 발광부의 빛을 각각 조명 지향방향으로 반사함으로써 특정 목표 면적에서의 조도를 52.3배로 높이게 된다. 도 4는 FCD램프의 소등 직후에 목표 면적방향에서 쵤영한 사진으로서 붉은 빛으로 남아있는 발광부가 60개의 반사면에서 나타나, 특정 목표 면적에 60개의 반사된 광속이 조사되었음을 입증한다.

수십 개의 반사면을 갖는 다면체 반사갓을 95% 반사율의 산화알루미늄(Al2O3) 피막의 반사판으로 제작할 경우 반사갓 제작오차로 인하여 통상적으로 10% 정도 반사 성능이 감쇠하므로 1개 반사면의 반사효율은 0.95 * 0.9 = 0.855가 된다. 이를 60개 반사면에 적용하면 발광부 반사로 인해 51.3배(60*0.855)의 광속이 추가되는 효과를 가져온다. 여기에 램프 직접 조명 시의 광속 1.0배를 더하면 본 발명의 조명시스템에서 특정 목표 면적으로 향하는 광속 및 조도 배율은 52.3배가 된다.

다만, 본 발명에 의한 초고효율 집어등은 선박의 좌현이나 우현 가운데 한쪽 방향 만을 조사하는데 비해, 반사갓을 적용하지 않는 종래의 메탈할라이드 램프는 좌현과 우현의 양쪽의 바닷물을 비출 수 있다는 점을 감안할 때 본 발명에 의한 초고효율 집어등의 광속 및 조도 배율은 메탈할라이드 램프 대비 26.15배가 되며, 소비 전력을 8분의 1로(2000 W → 250 W) 낮출 경우에도 3.27배가 된다. 메탈할라이드 램프와 FCD램프의 광효율을 동일하게 102.7 lm/W로 적용하고 해수면까지의 거리를 10 미터로 전제할 경우 실제로 반사시스템을 갖추지 못한 메탈할라이드 2000 W 램프는 광속을 구(공)의 표면적인 4πr²으로 나누어 조도를 계산하므로 2000*102.7/(4*3.14*10*10)= 163.5 룩스(lux)가 되고 어선의 좌현과 우현 2개 방향에 모두 기능한다고 보면 327 lux가 된다. 이에 비해 60개의 반사면을 갖는 FCD 250 W 램프의 경우는 램프 직접 조명 1개 발광부에 60개의 반사 발광부(반사율 95% 및 반사갓 제작오차 감쇠율 10% 적용)가 가세하므로 250*102.7*(1 + 60*0.95*0.9)/(4*3.14*10*10)= 1069.1 lux가 되어 소비 전력을 8분의 1로 낮추어도 조도는 3.27배가 된다.

본 발명에 따른 초고효율 집어등은 위에서 상술한 바와 같이 소비 전력을 8분의 1 이하로 낮출 수 있어 유류 소비량과 온실가스 배출량을 87.5% 이상 저감하는 효과를 가져다준다.

어선에 집어등에 설치하는 종래의 구조로서 가장 간단한 예는 도 1에서 보는 바와 같이 어선에 종방향으로 와이어(130)를 상하에 설치하고 그 와이어에 램프를 결속하는 방식이다. 효율이 높은 집어등이 개발되더라도 교체에 따른 비용을 극소화할 수 있도록 기존 와이어 등을 이용하여 집어등을 결속하도록 고안하는 것이 바람직하다.

이를 위해 본 발명에 따른 초고효율 집어등은 와이어에 집어등이 수직방향으로 결속되더라도 바닷물을 향해 광속을 모아 집중적으로 조사할 수 있도록 집어등에 각도조절 기능을 부여한 것이 특징이다. 선박의 좌현이나 우현 가운데 한쪽 방향의 바닷물을 조사할 수 있도록 도 6에 도시된 바와 같이 각도 조절부(250)를 두어 조사 방향을 설정 및 고정할 수 있는 장치를 구비하였다.

선박 크기 및 설치 위치에 따라 달라질 수 있지만 대체로 수직선에서 30도~45도 경사지게 조명 지향방향을 설정하게 된다. 등기구에서 방사되는 빛은 12각 반사갓의 형태를 따라 정12각형을 이루지만, 바닷물에 비스듬히 입사하므로 해수면에서는 좌우현 방향으로 긴 12각형의 조사면을 나타내게 된다.

메탈할라이드 2000 W 램프의 경우 안정기가 13 킬로그램(Kg)으로 무거워 선실에 두고 있는 실정으로서, 종래의 집어등은 선실의 안정기에서 수십 미터의 램프 전선을 끌어와 램프에 연결하는 방식을 취하고 있다. FCD램프 250 W의 경우도 자기식 안정기의 무게가 3.6 킬로그램 정도로서 안정기를 선실에 두고 기존에 설치되어 있는 램프 전선을 활용하여 안정기와 램프를 연결하는 것이 바람직하다.

FCD램프는 점등시 이그나이터(igniter, 점화장치)로 5000 볼트(V)의 전압을 펄스 형태로 전극에 인가하여 통전시켜야 하며, 초기 점등용 고전압 펄스를 전달하기 위해 안정기의 이그나이터와 램프 사이의 전선 거리는 20 미터 이내로 제한된다. 그러나 램프 전선이 설치용 봉이나 와이어를 따라 이어지기 때문에 실제 길이는 20 미터를 초과하는 경우가 많다. 이렇게 램프 전선이 20 미터 이상으로 길어지면 FCD램프 자체가 점등되지 않으며, 온도가 내려가면 훨씬 짧은 전선 길이에서도 램프가 잘 켜지지 않는 문제점이 발생한다.

본 발명의 초고효율 집어등은 이러한 초기 점등 문제를 근원적으로 해결하기 위하여 이그나이터의 위치를 안정기 인접 지점에서, 램프로부터 30 센티미터(Cm) 이내 지점으로 옮겨 안정기와 램프 사이의 전선 길이가 300 미터를 넘더라도 램프 점등이 신뢰성있게 이루어지는 램프 근접형 이그나이팅 시스템을 구비하였다.

집어등을 종래의 메탈할라이드 램프에서 소형 FCD램프로 전환하면서 고효율의 다면체 반사시스템을 적용하면 소비 전력을 8분의 1 이하로 줄여 발전용 유류비 부담을 87.5% 이상 절감할 수 있다. 집어등의 빛이 갑판으로 향하지 않으므로 선상 작업자들의 화상 위험을 해소하고 갑판으로 잡아올린 물고기들의 신선도가 떨어지는 현상을 방지할 수 있다.

FCD램프는 연색성이 우수하여 플랑크톤이 좋아하는 녹색 및 청색의 빛을 비중있게 함유하고 있어 어획량 증대에도 도움이 될 것으로 보인다. 또 종래의 메탈할라이드 램프가 무겁고 깨질 위험이 있는 반면에 상대적으로 가볍고 깨질 위험이 적어 선박 주행용 유류비와 집어등 교체비용까지 낮춰주는 효과가 있다.

본 발명에 따른 초고효율 집어등은 소비 전력이 낮아 램프 및 안정기의 가격까지 종래의 메탈할라이드 램프보다 40% 이상 저렴하므로, 설치 비용과 운용 비용 모두에서 경쟁력을 갖추고 있으며 특히 제작 및 설치가 용이하기 때문에 산업상 이용가능성은 매우 높다고 할 것이다.

이상에서는 본 발명을 구체적인 실시 예에 따라 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 사상을 일탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 및 변경 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사실일 것이다.

110: 어선
120: 집어등
130: 집어등 설치용 와이어
210: 등기구
220: 반사갓
230: 램프
240: 연결 금속판
250: 각도 조절부

Claims (3)

1. 어선의 종방향으로 구비되어 와이어에 결속되는 집어등에 있어서,
   파인세라믹방전(FCD)에 의해 발광이 이루어지는 램프와;
   사다리꼴 형상의 단위 반사 평면으로 이루어지되, 상기 단위 반사 평면은 상기 램프를 중심으로 하여 회전 대칭되게 원추 형상으로 배치되어 상기 램프의 광을 전방으로 반사시키는 반사갓을 포함하는 조명집중형 집어등.
2. 제1항에 있어서, 상기 반사갓은 상기 단위 반사 평면이 회전 방향으로 12각이고 방사 방향으로 5단으로 구성됨을 특징으로 하는 조명집중형 집어등.
3. 제2항에 있어서, 상기 반사갓의 배면을 감싸도록 마련된 등기구와;
   상기 램프가 장착되는 소켓과 체결되는 연결 금속판과;
   상기 반사갓의 각도를 조절하게 되는 각도 조절부를 더 포함하는 조명집중형 집어등.
   

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