2019년 9월 16일 월요일

가시광선 투과율 / 반사율 이란?

가시광선 투과율(TL%, Light Transmittance),  반사율(RL%, Light Reflectance) 이란?


유리가 건축물에 사용되는 가장 근본적인 이유는 실내에서 아름다운 경치를 창을 통해 감상할 수 있다는 장점일 것이다.

하지만 건축용으로 생산되는 소다석회유리는 열전도율은 1.0 W/(m K)로서 그 다지 좋은 편이 아니므로 건축물에 단열성을 떨어 뜨리는 단점을 가지고 있었다.

현대 건축물 중 특히 고층빌딩의 경우에는 건물 전체를 유리로 시공하여 도시 풍경의 미려함을 추구하는 주요한 건축 자재로서 부상 한지 오래이다.

이러한 장점 및 단점을 보완하고자 요즈음 생산되고 있는 유리 제품의 경우에는 얇은 금속막을 여러겹 입힌 저방사유리를 생산 판매하고 있으며 저방사유리 제품은 단열성능 뿐만 아니라 하늘 풍경을 건축물에 그대로 옮겨 아름다운 빌딩으로 재 탄생시켜 주는 반사 특성도 함께 고려한 제품으로 다양한 색상 및 단열 성능을 겸비한 제품들이 속속 개발 되고 있다.

가시광선 투과율 및 반사율이란 사람이 느낄 수 있는 색상과 바깥 풍경을 볼 수 있는 투과량을 표시하는 값으로 가시광선 투과율이 높으면 실내가 밝아 가시성이 좋아지며, 반면 반사율이 높으면 하늘 풍경이 유리에 담겨 아름다운 건축물로 만들어 주는 동시에 Privacy 보호에도 우수한 특성을 갖게 된다.

반면 반사율이 너무 높아지면 눈부심 현상으로 인하여 도로를 주행하는 운전자의 시야를 방해할 수 있으므로 건축물의 설계 시 반사각 등을 고려하여야 한다.

가시광선 영역은 380nm(보라) ~780nm(빨강)으로 유리에 포함된 전이원소 함량에 따른 흡수 정도와 및 코팅층 간의 굴절율을 조합하여 다양한 색상을 구현할 수 있으며, 특히 코팅층에 포함된 은(Silver) 층의 두께 및 layer의 수에 따라 다양한 단열 특성을 갖게 된다.

가시광선 투과율이란 ? 가시광선(380nm~780nm) 영역에서의  빛이 유리를 투과하는 비율로서 기준광원 A, C, D65 및 시야각 2도, 10도에 따라 계산하며 백분율(%)로 표시한다.


동일한 의미로 가시광선 반사율이란 ? 가시광선(380nm~780nm) 영역에서의 빛이 유리에서 반사하는 비율로서 기준광원 A, C, D65 및 시야각 2도, 10도에 따라 계산하고 백분율(%)로 표시한다.


가시광선 투과율 계산 수식


D65/2 가시광선 투과율 계산

위 표에서 TL(%) 수식의 분자항에 해당하는 값은 중가계수(f)와 가시광선 투과율(T%)의 곱 (f*T%)의 합인 968.94 이고 분모항에 해당하는 값은 중가계수(f) 만의 합인 1056.81 이다.

따라서 가시광선 투과율(T%, D65/2) = 968.94 / 1056.81 * 100 = 91.685% 로 계산 할 수 있다.

가시광선 투과율은 표준광원 및 표준시야에서 계산된 삼자극치인 X, Y, Z 값 중 Y 값을 의미하며 주로 사용되는 가시광선 투과율 값으로는

1) A광원 2도시야에서의 가시광선 투과율(Y)
2) A광원 10도시야에서의 가시광선 투과율(Y)
3) C광원 2도시야에서의 가시광선 투과율(Y)
4) C광원 10도시야에서의 가시광선 투과율(Y)
5) D65광원 2도시야에서의 가시광선 투과율(Y)
6) D65광원 10도시야에서의 가시광선 투과율(Y)

등이 있으며 표준광원 D65 (맑은날 기준), 10도시야(넓은면 기준)값을 가장 많이 사용한다.

가시광선 반사율의 계산 방법은 가시광선 투과율과 동일하며, 다만 투과 스펙트럼 대신 반사스펙트럼을 사용하면 계산할 수 있다.

코팅유리(6mm 저방사유리)의 광원 및 시야별 가시광선(TL% = Y) 투과율 및 반사율을 계산하면 다음과 같다.




광원(D65, C, A)별 2도 시야에 대한 가시광선 투과/반사율(Y),  (Rf;코팅면, Rb:유리면 반사)



광원별 10도 시야에 대한 가시광선 투과/반사율(Y), (Rf;코팅면, Rb:유리면 반사)



<계산에 사용된 스펙트럼>



<가시광선 투과율을 계산하기 위한 광원 및 시야 별 중가계수>










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