제출문 가로등설치및운영에관한매뉴얼 ( 안 ) 개발 에너지관리공단이사장귀하 본보고서를 가로등설치및운영에관한매뉴얼 ( 안 ) 개발 과제의최종보 고서로제출합니다. 최종보고서 사업주관기관명 : 한국건축친환경설비학회 수행책임자 : 송규동책임연구원 연구원

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1 제출문 가로등설치및운영에관한매뉴얼 ( 안 ) 개발 에너지관리공단이사장귀하 본보고서를 가로등설치및운영에관한매뉴얼 ( 안 ) 개발 과제의최종보 고서로제출합니다. 최종보고서 사업주관기관명 : 한국건축친환경설비학회 수행책임자 : 송규동책임연구원 연구원 : 윤동원연구원 연구원 : 김민성연구원 연구원 : 정인영연구원 연구원 : 이범석연구원 에너지관리공단

2 목 차 < 표차례 > 제 1 장서론 연구의배경및목적 연구의내용 7 제 2 장각국의도로조명기준 CIE( 국제조명위원회 ) 기준 미국기준 일본기준 한국기준 16 제 3 장국내 외가로등운영우수사례조사 국내가로등사례조사 국외가로등사례조사 28 제 4 장에너지효율적가로등시스템설치및운영방안 지능형통합관제시스템설치 지능형디밍제어시스템설치 LED 조명설치 일출일몰시간에따른점 소등시간조절 야간시간대조도레벨조절 55 < 첨부1> 가로등관리대장 58 < 첨부2> 가로등현장측정양식 59 < 첨부3> 에너지절감기대효과산출근거양식 63 < 첨부4> 지자체별가로등설치및관리지침 64 표 1.1 공공부문에너지위기단계별초지계획 6 표 1.2 주의단계시세부조치사항 7 표 2.1 도로에따른조명등급분류 (CIE) 8 표 2.2 도로의조명등급에따른노면휘도의기준 (CIE) 9 표 2.3 마찰지역에대한조명요구조건 (CIE) 10 표 2.4 보행자지역에서의여러가지도로형태에따른조명등급 (CIE) 11 표 2.5 보행자지역에대한조명요구조건 (CIE) 11 표 2.6 평균노면휘도및휘도균제도유지값기준 ( 미국 ) 12 표 2.7 평균노면조도유지값기준 ( 미국 ) 13 표 2.8 보행자도로 (1) 에대한평균조도 (2) 유지값기준 ( 미국 ) 14 표 2.9 노면의기준휘도 ( 일본도로조명시설설치기준 ) 15 표 2.10 보행자에대한도로조명기준 ( 일본 ) 15 표 2.11 운전자에대한도로조명의기준 (KS 규격 ; KS A 3701:2007) 16 표 2.12 보행자에대한도로조명의기준 (KS 규격 ; KS A 3701:2007) 17 표 2.13 각국의도로조명기준의특징비교 17 표 3.1 가로등광원별비교표 20 표 3.2 가로조명기구의형태 21 표 4.1 지능형디밍시스템주요제품성능비교 42 표 4.2 주요램프성능비교 49 < 그림차례 > 그림 3.1 지능형통합관제시스템계통도 23 그림 3.2 가로등운영상황별형상 27 그림 4.1 지능형통합관제시스템계통도 ( 가로등 ) 38 그림 4.2 지능형통합관제시스템계통도 ( 보안등 ) 39 그림 4.3 지능형디밍시스템설치

3 제 1 장서론 1.1 연구의배경및목적도로의야간조명은운전자가야간에도주간과같은정도의안전성과가시성을확보하고적절한운전을할수있도록해주는필수적요소로서그중요도가매우높다. 특히시내의도로는차량의종류와수가많아서교통이매우복잡하고, 건물이나상가에서시각환경을어지럽히는다양한조명이운전자를혼란하게할뿐아니라, 보행자에게도적절한조명환경을제공해주어야하는역할을하여야하므로그요건이매우엄격하다. 그러나현재국내의도로용조명설비의종류와성능은매우제한되어있어대개의설비들이균제도및눈부심에대한국내의기준을만족시키지못하고있고, 이에따라국내도로조명기준은최신의국제기준을따라지난 2007년에변경된바있다. 표 1.1 공공부문에너지위기단계별초지계획 구분 조 치 계 획 공공기관의선도적에너지절약조치시행여부점검. ( 실내온도 ) 개별냉온기사용금지, 동계 18 이하준수등. ( 승강기 ) 운행대수를평시대비 1/2로축소 (1대인경우예외 ) 관심단계. ( 실내조명 ) 불필요한조명소등 ( 중식, 야근시개인조명사용 ). ( 승용차 ) 직원자가차량에 5부제 ( 요일제 ) 시행. ( 기타 ) 피크시간대난방기 1시간씩가동중지 * 전력피크시간 : 오전 (11시 ~12시 ), 오후 (5시 ~6시 ) 공공시설물에설치된경관조명소등 주의단계. ( 대상 ) 지자체, 공공기관이관리하는기념탑, 분수대, 교량등공 공시설에설치된경관조명 그러나최근 2011년 2월에너지위기단계가 주의 단계로경상함에따라기업의생산활동과국민생활의불편을최소화하는범위내에서에너지사용을감소시키기위해불요불급한옥외야간조명에대한강제조치를중점적으로추진중인상황에서좀더현실적이고즉시시행가능한에너지관리방안을개발하고있는실정이다. 이에본연구는국내 외가로등설치및운영현황을파악하고에너지효율적가로등시스템의설치기준및운영방안을제안하여지자체에배포할가로등설치및운영매뉴얼 ( 안 ) 을제공하는데그목적이있다 1) 위기단계별공공기관주요조치사항에너지위기단계별공공기관의주요조치사항은다음과같으며각단계별조치계획은표 1.1과같다. 본연구는위기단계중표 1.2과같이 주의 단계에해당하는조치사항을기준으로진행하였다. 1 관심단계 : 피크시간대난방기 1시간씩사용금지, 개별냉난방기사용금지 2 주의단계 : 기념탑, 분수대, 교량등공공시설물경관조명소등 3 경계단계 : 승용차 2부제 ( 홀짝제 ) 도입, 실내조명조도를 40% 이상하향조정 4 심각단계 : 직원자가차량운행금지, 문화체육시설운영시간 10% 단축등 경계단계 심각단계 공공승강기, 실내조명제한및승용차 2부제 ( 홀짝제 ) 도입. ( 승강기 ) 4층이상운행되는승강기를 6층이상 으로제한 * 장애인, 임산부, 노약자, 화물용승강기는정상운행. ( 실내조명 ) 복도, 휴게실, 화장실등비업무용공간에서격등제실시등조도를평시대비 40% 이상하향조정. ( 승용차 ) 직원자가차량에 2부제 ( 홀짝제 ) 시행자가용제한, 가로등소등, 공공시설휴관등강력조치도입. ( 승용차 ) 직원자가차량에운행금지 ( 통근버스증차등 ) * 예외 : 장애인, 임산부 긴급 보도 외교 군 경호용차량등. ( 가로등 ) 심야시간 (24:00~익일일출 ) 과다조명구간 1/2 소등 * 제외 : 횡단보도, 철도건널목, 안전 방범등의이유로필요한곳. ( 실내조명 ) 지하철 전철역사실내조명 40% 이상하향조정 * 제외계단등위험지역. ( 문화체육시설 ) 지자체가운영하는문화센터, 도서관, 체육시설의운영시간을평시대비 10% 단축 - 지자체는소관시설별실정에맞는단축운영계획수립 시행 * 주1회휴관일지정, 개장시간단축, 24시간열람실시간조정등 - 전력공사는운영시간단축조치도입후전력사용량감소실적 ( 전년동기대비 ) 보고 * 지식경제부, 행정안전부에보고 / 행정안전부는기관평가에반영

4 표 1.2 주의단계시세부조치사항 제 2 장각국의도로조명기준 구분대상 공공. 기념탑, 분수대, 교량등경관조명소등. 가로등자동제어장치및점 소등매뉴얼보급 2.1 CIE( 국제조명위원회 ) 기준. 백화점, 대형마트등대규모점포, 자동차판매업소 : 영업시간외소등. 유흥업소 ( 유흥주점, 단란주점 ) : 02:00 이후소등 1) 자동차도로에대한조명기준 민간 강제 조치. 골프장 : 야간조명금지. 아파트 오피스텔 주상복합등의경관조명 : 24:00 이후소등. 금융기관 대기업의사무용건물옥외야간조명및옥외광고물등 : 24:00 이후소등 표 2.1에서보는바와같이 CIE에서분류하고있는도로의조명등급을분류하면, 분리대가있는고속도로의경우에있어서교통량과도로시설의복잡성에따라 M1, M2, M3의세가지로구분되고, 시골지역과연결되는도로등은 M4, M5로구분한다. 이에. 주유소 LPG 충전소 : 주간소등, 야간은 1/2 만사용 따른노면휘도의기준은 0.4~2.0 [cd/m 2 ] 에해당된다. 권고. 일반음식업및기타도소매업등그외업종 : 영업시간외소등 표 2.1 도로에따른조명등급분류 (CIE) 1.2 연구의내용 도로형태이용정도조명등급 상기의목적을달성하기위하여연구의밥법으로첫째, 각국의도로조명기준을파 분리대가있는고속도로중 높음 M1 악하고둘째, 국내외가로등운영사례를조사하여셋째, 이를근거로에너지효율적 평면교차로가없고출입이완전통제되는도로 보통 M2 가로등시스템의설치및운영방안을제안하고자한다. ( 기준 - 교통량과도로시설의복잡성 ) 낮음 M3 가로등시스템의에너지절감을위한방안은크게시스템설치와시스템운영의두 가지로구분하며, 시스템설치의경우지능형통합관제시스템설치, 지능형디밍시스템설치, LED 조명설치의세가지방식을제안하였고시스템운영의경우는일출일몰시간에따른점 소등시간조절, 야간시간대조도레벨조절의두가지방식을제안하였다. 차선이분리되어있지않은고속도로중교통량을제어할수있거나분리차선인도로 ( 기준-도로를이용하는형태 ) 나쁨좋음 M1 M2 1) 가로등시스템설치에의한에너지절감방안지능형통합관제시스템설치, 지능형미딩시스템설치, LED 조명설치 2) 가로등시스템운영에의한에너지절감방안일출일몰시간에따른점 소등시간조절, 야간시간대조도레벨조절 도시의중요도로, 방사모양의도로, 구역으로나누어지는도로들중교통량을제어할수있거나분리차선인도로 ( 기준-도로를이용하는형태 ) 나쁨좋음 M2 M3 본연구의결과는향후에너지위기등비상상황발생을대비하여지자체로하여금 시골지역과연결되는도로, 적극적인에너지절감대응하게하여, 에너지위기관리수단으로서의적정성및당위성을확보하여좀더현실적이고즉시시행가능한에너지절약을위한가로등설치및운영매뉴얼을제공함에있다. 주거지역과근접한도로들중교통량을제어할수있거나분리차선인도로 ( 기준-도로를이용하는형태 ) 나쁨좋음 M4 M

5 (CIE) E 표 2.2 도로의조명등급에따른노면휘도의기준 (CIE) 2) 마찰지역 (Conflict Area) 의조명 적용범위 ⑴ 마찰지역은차량소통이엇갈리거나보행자, 자전거, 다른도로이용자들의출입이 조명등급 E L [cd/m 2 ] 최소유지값 E U 0 최소값 TI [%] 초기최대값 U 1 최소값 ⑵ SR 최소값 ⑶ 빈번한지역또는현재도로의차선수가감소하거나차선이나도로폭이줄어드는도 로에연결되는경우발생한다. M M M M NR NR M NR NR 주 ) ⑴ 마른노면에대해적용하는값임. ⑵ 교차로가없거나거의없는도로에적용됨. ⑶ 보도가있는경우, 별도로조명되지않는경우에적용됨. ⑷ NR is no requirement 용어설명 ⑴ L ( 평균노면휘도 ) 운전자의위치에서본마른노면의평균노면휘도. ⑵ U 0 ( 종합균제도 ) 노면상에서의최소휘도와평균노면휘도. ⑶ TI (Threshold increment) 도로조명기구로부터의감능글레어에의한시력의감소를측정하는척도로서, 글레어가존재할때와존재하지않을때대상물을식별할수있는임계휘도의차에대한백분율. ⑷ U l ( 차선축균제도 ) 차선의중심선상에서의최소휘도와동일한차선의중심선상에서의최대휘도비 ⑸ SR (Surround ratio) 차도의가장자리에서 5[m] 지점과차폭의중간지점이나 1차선쪽 5[m] 지점의평균조도의비. 마찰지역에서는표 2.3과같이휘도가추천되는설계기준이다. 하지만보임거리가짧고다른요소가휘도기준의사용을방해하는곳에서조도가마찰지역의일부에서사용될수있다. 표 2.3 마찰지역에대한조명요구조건 조명등급 (1) 표면전체의 (lx) (3) 최소유지 U 0 (4) 최소조도의균제도 C0 50 0,40 C1 30 0,40 C2 20 0,40 C3 15 0,40 C4 10 0,40 C5 7,5 0,40 주 ) ⑴ 조명등급에서문자 C는 Conflict Area를나타냄. ⑵ 마찰지역의앞선지역에서중요한도로가 M4라면마찰지역은 C4를 기준으로조명되어야하거나다음으로높은범주인 C3로조명되어야함. ⑶ 는노면의평균조도임. ⑷ U O(E) 는조도균제도로 로나눈차도위의최소조도임. 3) 보행자에대한도로조명 표 2.4와표 2.5는보행자지역에대한조명기준을나타낸것으로 P1~P7까지 7등 급으로구분하고있다. P1은조명의높은레벨이매혹적인분위기를연출하기위해요 구되는구역에사용된다. 나머지여섯가지등급들은보행자에의한사용과환경의특 성을보존하기위한필요에따라등급이매겨진다

6 표 2.4 보행자지역에서의여러가지도로형태에따른조명등급 (CIE) 2.2 미국기준 도로설명유명한도로보행자나자전거의이용이야간에많은도로보행자나자전거의이용이야간에적당한도로보행자나자전거의이용이야간에적은도로보행자나자전거의이용이야간에적은도로마을이나건축구조물을보존하는것이중요보행자나자전거의이용이야간에매우적은도로마을이나건축구조물을보존하는것이중요조명기구에서직사광에의한 visual guidance가중요시되는도로 조명등급 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 1) 도로에대한조명기준 미국도로의조명기준으로서, 도로와지역구분에따른도로면의평균휘도및휘도 균제도의유지값에대한기준은다음표 2.6과표 2.7에서보는바와같다. 휘도에대 한기준을적용하는대신, 특정노면에대하여이를조도값으로환산하여적용할수 있다. 표 2.6 평균노면휘도및휘도균제도유지값기준 ( 미국 ) 평균휘도휘도균제도광막휘도비도로와지역에의한구분 ( 최대값 ) L avg[cd/m 2 ] L avg to L min L max to L min L v to L avg Freeway Class A to 1 6 to to 1 Freeway Class B to 1 6 to 1 상업지역 to 1 5 to 1 표 2.5 보행자지역에대한조명요구조건 (CIE) Expressway 중간지역 to 1 5 to to 1 조명등급 평균 노면전체의수평면조도 (lx) 최소 주거지역 to 1 6 to 1 상업지역 to 1 5 to 1 P1 20 7,5 Major 중간지역 to 1 5 to to 1 P 주거지역 to 1 6 to 1 P3 7,5 1,5 P4 5 1 Collector 상업지역 to 1 5 to 1 중간지역 to 1 6 to 1 주거지역 to 1 8 to to 1 P5 3 0,6 상업지역 to 1 10 to 1 P6 1,5 0,2 Local 중간지역 to 1 10 to to 1 P7 Not applicable Not applicable 주거지역 to 1 10 to

7 표 2.7 평균노면조도유지값기준 ( 미국 ) 도로표면구분에의한최소유지조도 [lx] 도로와지역에의한구분 R 1 R 2 and R 3 R 4 Freeway Class A Freeway Class B 상업지역 Expressway 중간지역 주거지역 상업지역 Major 중간지역 주거지역 상업지역 조도균제도 (E avg to E min) 3 to 1 3 to 1 3 to 1 다. 도로의구분 ⑴ Freeway : 전체적인진입이통제되고교차로가없으며상하행선분리대가설치된도로. 유료도로와무료도로를모두포함한다. 1 Freeway A : 시각적으로복잡하거나대단위의교통량을가진도로. 이와같은타입의도로는대도시지역이나그중심지역에서주로존재한다. 2 Freeway B : Freeway A를제외한모든상하행선분리도로를포함하며조명이필요한구역에진입이통제되는도로. ⑵ Expressway : 진입이부분적으로제한되고주요교차로에인터체인지가설치되며상하행선이분리된도로. ⑶ Major : 교통흐름을위해주요 network을제공하는도로시스템의부분. 주요교통발생지역과도시로진입하는중요지방고속도와연결되는도로. ⑷ Collector : 주도로와지방도로사이를교통시켜주는도로. 주로주거지역, 상업지역, 공업지역내의교통이동을위해사용되는도로. ⑸ Local : 주거지역, 상업지역, 공업지역혹은다른인접한소유지에직접진입로로사용되는도로. 교통수단으로연장되는도로는포함되지않음. Collector 중간지역 to 1 주거지역 상업지역 Local 중간지역 to 1 주거지역 용어설명 가. 도로표면의구분 R 1 : 콘크리트도로 R 2 : 자갈을최소 60% 함유한골재를사용한아스팔트도로 R 3 : 어두운색의골재를사용한아스팔트도로 R 4 : 표면이매우부드러운느낌을갖는아스팔트도로 나. 지역의구분 ⑴ 상업지역 : 야간에자동차와보행자의통행이많은지방자치단체의중심지역 ⑵ 중간지역 : 도서관, 공공여가시설, 대단위아파트, 공장빌딩이나소매점등을포함하고 있으며야간에보행자들의활동이빈번한지방자치단체지역 ⑶ 주거지역 : 주거지역과소규모상업지역이공존하는지역 2) 보행자도로에대한조명기준 표 2.8 보행자도로 (1) 에대한평균조도 (2) 유지값기준 ( 미국 ) 인도및자전거도로등급 최소평균수평면조도특정보행자안전을위한평균기준 (E avg) 수직면조도기준 (E avg) (3) 상업지역 보도 ( 길가 ) 및 Type A 중간지역 6 11 자전거도로 주거지역 2 5 인도, 계단, 도로와이격된자전거도로인도및 Type B 5 5 자전거도로 보행자용터널 주 ) ⑴ 긴블록의중앙에있는횡단보도와교차로의횡단보도는부가적인조도가 제공되어야함. ⑵ footcandle 단위로의근사치변환을위해서는 0.1을곱함. ⑶ 일정거리에서의보행자식별을위한것으로, 인도위의 1.8m(6feet) 에서의값임

8 2.3 일본기준 2.4 한국기준 1) 노면의기준휘도표 2.9는일본도로공단이적용하고있는 도로조명시설설치기준 이다. 표 2.9 노면의기준휘도 ( 일본도로조명시설설치기준 ) 외부조건 (2) A B C 도로분류 고속자동차국도등 주요간선도로 일반국도등 간선, 보조간선도로 0.5 주 ) ⑴ 종합균제도 U o = 0.4임. 단위 : [cd/m 2 ]) ⑵ 외부조건 : 건물의조명, 광고등, 네온사인등도로교통에영향을미치는빛이존재하는정도 A : 도로교통에영향을미치는빛이연속적으로존재하는도로 B : 도로교통에영향을미치는빛이단속적으로존재하는도로 C : 도로교통에영향을미치는빛이거의없는도로 2) 보행자를위한가로조명보행자조명의설계는도로의조명과기본적으로같다. 조도기준은표 2.10 에표시한값을사용하는것이바람직하다. 고령자나신체장애자의안전이나안심을확보하는밝기로서는 10[lx] 이상을확보하는것이바람직하다. 이경우에도조도균제도 ( 최소조도 / 평균조도 ) 는 0.1을확보할필요가있다. 표 2.10 보행자에대한도로조명기준 ( 일본 ) KS 도로조명기준 (KS A ) 은 CIE 규격을기준으로하고있으며일본의 JIS 규격 (JIS Z ) 과는동일했으나, 2007 년 11 월부로 KS A 3701:2007 로개 정되어도로조명등급을 M1~M5 까지구분하고운전자에대한도로조명의휘도기준 및보행자에대한도로조명기준을제안하고있다. 1) 운전자에대한도로조명기준 운전자의위치에서본마른노면의평균노면휘도 (L avg), 종합균제도 (U 0) 및차선측 균제도 (U l) 가유지할값은, 도로의종류에따라표 2.11 에나타낸값이상으로한다. 표 2.11 운전자에대한도로조명의기준 (KS 규격 ; KS A 3701:2007) 고속도로전용도로 도로종류 고속도로 주택지역접근도로 국도간선도로 도로조명등급 평균노면휘도 ( 최소허용치 ) L avg[cd/m 2 ] (1) 휘도균제도 ( 최소허용치 ) 종합균제도 (U o ) L min/l avg 차선축균제도 ( U l ) L min/l max TI(%) ( 최대허용치 ) M M M M M 야간보행자교통량 교통량이많은도로 교통량이적은도로 조도 (lx) 지역 수평면조도 연직면조도 주택지역 5 1 상업지역 20 4 주택지역 상업지역 10 2 용어설명 ⑴ 평균노면휘도 (L avg) : 운전자의위치에서본마른노면의평균노면휘도 ⑵ 종합균제도 (U o ) : 노면상에서의최소휘도 (L min) 와평균노면휘도 (L avg) 의비 ⑶ 차선축균제도 (U l) : 차선의중심선상에서의최소휘도와동일한차선의중심선상에서의최대휘도의비 ⑷ 임계치증분 (TI) : 도로조명에따른불능글레어의규제정도를나타낸눈부심척도로값이작을수록글레어는줄어듬

9 2) 보행자에대한도로조명기준 야간의보행자. 교통량. 지역및장소에따라표 2.12 에나타낸값이상으로한다. 표 2.12 보행자에대한도로조명의기준 (KS 규격 ; KS A 3701:2007) 야간보행자교통량 교통량이많은도로 교통량이적은도로 표 2.13 각국의도로조명기준의특징비교 구분 CIE 지역 도로조명기준의특징 조도 (lx) 수평면조도 (1) 수직면조도 (2) 주택지역 5 1 상업지역 20 4 주택지역 상업지역 10 2 주 ) ⑴ 노면상평균조도 ⑵ 보도의중심선상에서노면으로부터 1.5m 높이의도로축과직각인연직면상의최소조도 3) 각국의도로조명기준비교 도로조명의기준은자국의경제사정, 인구밀도와교통혼잡도, 통행규모등의여 러요소들을고려하여개별국가마다조금씩다르며, 표 10 과같은특징을갖는다. ㆍ도로의복잡성 ( 교통량, 차선수, 시각환경등 ) 에따라조명등급을구분 ㆍ분리대가있는고속국도의경우, 교통량과도로시설의복잡성에따라 M1, M2,M3 로구분되고, 평균노면휘도의기준은 2.0~1.0[cd/ m2 ] 에해당됨. ㆍ교외지역과연결되는도로나주거지역과근접한도로는 M4, M5 로 구분되고, 이에따른노면휘도의기준은 0.75~0.5[cd/ m2 ] 에해당됨 제 3 장국내 외가로등운영우수사례조사 3.1 국내가로등사례조사 1) 가로등교체우수사례 (1) 광주광역시가. 개선내용. 고용량 350W 메탈방전가로등 LED조명 150W 교체 ( 주요간선도로 ). 1단계 (2009년) : LED가로등현장필드테스트 ( 실증시험 ) - 실증시험 : ~ 현재까지총 9차현장테스트 - 실증결과 : KS조도기준이상으로도로조명용가로등기능상이상없음. 2단계 ( 10~ 11) : 현장실증시험지속및 LED가로등 72등설치완료 - KS기준대비광학검증 - 검증기관 : 한국광기술원신뢰성사업본부 1차검증완료. 3단계 (2012년) : 주요간선도로에설치된장시간점등하는고소비전력가로등. 4단계 (2013년) : 시내교통량이많은주요간선도로, 동서남북을관통한도로. 5단계 (2014년) : 주요간선도로를잇는접속도로나. 사업규모. 사업대상 : 메탈 350W를사용하고있는 22,495 지역 합계 동구 서구 남구 북구 광산구 비고 22,495 2,713 5,183 1,390 4,977 8,232 IESNA 일본 KS ㆍCIE의기준에비해약 1.5~2배정도낮음. 이는도로여건 ( 광활한지역, 차도폭, 차선수, 속도제한등 ) 차이로발생ㆍCIE나 KS에없는포장도로등급 (R1~R4) 에따른조도기준이정해져있음ㆍ포장도로등급별로 Scaling Factor Q₀를적용하여조도기준을정하였음ㆍ일본 JIS 규격 (JIS Z ) 은 KS 규격 (KS A ) 과동일함ㆍ도로의외부조건 ( 건물조명, 네온사인등교통에영향을미치는빛의정도 ) 에따라 3단계로분류되고노면의기준휘도는 0.5~1.0[cd/ m2 ] 에해당함. ㆍ현행 KS 도로조명기준 (KS A ) 은 CIE 규격을기준을적용ㆍ미국이나일본에비해평균노면휘도의기준이높은편임. 사업시행예정지역 - 시내교통량이많은주요간선도로 - 관문로 ( 동문로, 서문로, 남문로, 북문로 ) 다. 품질수준. 고유가와지구온난화대비저전력고효율 LED 조명등이신조명으로대체추세에따라대규모투자와산업화가이루어져기술진보와가격경쟁력상향으로투자비회수기간단축예상. 제품의품질수준

10 - LED 조명품목별 KS 인증 ( 한국기술표준원 ), 고효율인증제품이상의품질확보 - 한국광기술원성능인증시험합격제품 ( 광학, 방열, 노이즈, 외함구조의열적기계적강도, 전원공급장치 (SMPS)) 라. 유지보수처리방법. LED 가로등설치시에적정품질확보를위해 KS 인증, 고효율인증제품을사용하여 품질확보와 LED 조명의장수명 ( 최하 3 년이상 ) 특성우수성으로유지관리비용절감. 예산편성지침에의한시설물구매가격대비적정요율적용유지보수예산확보. 주기적인공인기관검증으로제품에대한성능관리철저와사용중제품결함에 대한파악과품질개량등을통한품질수준상향. A/S 발생시제품결함또는관리문제등을구분보수체계구축 마. 기대효과 ( 시설완료후예상효과 ) 에너지절감량 구분에너지절감량에너지절감금액 유지보수 ( 재료비 ) 투자비회수기간 ( 년 ) toe/ 년 백만원 / 년 전력 1,274MWh/ 년 83 백만원 / 년 계 274toe/ 년 83 백만원 / 년 약 24 년 절감률 (%) 63%. 저용량 LED 등기구로교체에따른이산화탄소배출저감. 에너지절감효과가뛰어나 CDM 사업기반구축에최적화. 에너지이용효율화에따른절감분시설투자확대. 에너지이용효율화에따른경제성실증으로공감대확산 (2) 강원도원주시 가. 개선내용. 기존나트륨램프 250W 를 LED150W 로교체 나. 개선효과. 전기요금절감액 - 연간 8.9 백만원. 탄소배출저감으로친환경조성. 도시야간경관조명에적합 표 3.1 가로등광원별비교표 구분나트륨 250W CDM 70W 삼파장 100W LED 150W 램프형상 유효수명 10,000 시간 15,000 시간 8,000 시간반영구 소비전력 250[W] 70[W] 85[W] 150[W] 연색성 65[RA] 94[RA] 80[RA] 조절가능 조도 35[lx] 32[lx] 10[lx] 10[lx] 발열온도 눈부심있음있음없음없음 안정기있음있음없음없음 가격 ( 원 ) 15,000~20,000 28,000~32,000 15,000~20, ,000~250,000 장점기준 단점기준 (3) 경상남도남해군 가. 개선내용. 전기료절감. 수명이길다. 나트륨램프대비고가임. 안정기내장형. 교체비절감. 수명이짧음. 조도가낮음. 간선도로기존나트륨램프 175W 를 LED 램프 89~120W 로교체. 27 개가로등교체, 4,400 만원소요 나. 개선효과. 전력소모량이적고수명이 10 배이상길어에너지절감가능 (4) 광구광역시 가. 개선내용. 상무시민공원 LED 조명교체 (KS 기준 22.5 lx 만족 ). 가로등 24 본, 보안등 170 등, 실내조명 4659 등 나. 개선효과. 전기에너지절감량 - 월간 16,491 kwh. 전기요금절감액 - 월간 130 만원. 반영구적이다. 효율이좋다. 가격이제일고가임

11 (5) 대구광역시 가. 개선내용. 기존나트륨램프 250~400W 를세라믹메탈 150~250W 로교체. 기존 semi cutoff 형등기구를 cutoff 형등기구로교체 나. 개선효과. 전기에너지절감량 - 연간 8,319 Mwh. 전기요금절감액 백만원. 연색성이뛰어나교통사고예방가능. 도시미관개선으로고품격조명실현 표 3.2 가로조명기구의형태 구분 Full-Cutoff Cutoff Semi-Cutoff Non-Cutoff 이미지 정의 이형태의조명기구는빛이오직조명기구아래지면으로향하게함. 이형태는좀더제어된조명기구. 90 이상으로방사되게허가된양은 2.5% 미만. 이형태의가로조명기구는빛이 90 혹은 90 이상에서 5% 초과하는것을허가. 이형태의가로조명기구는빛이사방으로방사되는것을허가. 90 이상의범위에서제한없음. 상향광속비 0% 0% ~ 5% 0% ~ 15% 0% ~ 20% 조명기구형태 2) 시스템설치및운영우수사례 (1) 광주광역시 가. 개선내용 : 지능형도로조명관제시스템구축 ( 참고 ) 지능형관제시스템이란? 가로등과보안등의고장발생상황을지리정보시스템 (GIS) 과연계한원격제어를통해실시간보수체계가이루어지게하는시스템으로서고장상태의장기간방치에따른손실전력과보수기간을대폭줄여에너지절감과함께시민편의를제공. 광주시전역에설치되어있는가로등및보안등에대하여 CDMA( 코드분할다중접속 ) 방식을이용한양방향제어와디밍가능한도로조명관제시스템및프로토콜중점개발. 특정제품의독과점방지를위한 CDMA 방식공용주파수를이용하여가로등 / 보안등을 점 소등, 감시, 이벤트관리가가능하도록개발. 전산프로그램 ( 웹방식 ) 을도입하여가로등 보안등이력관리및 GIS( 수치지형도 ) 기반 연계실시간유지보수체계가가능하도록데이터베이스구축. 점 소등시스템통합및프로토콜 Open 형관제시스템구축으로현장에설치되는 점멸기는개방된프로토콜에맞추어제작하면호환가능하도록개발. 에너지절감을위한격등제를보완, 운전자나보행자에게불편을최소화하고, 도로조명을에너지절약형으로운영될수있도록밝기조절 ( 디밍 ) 기능 디밍 (Dimming) 장치 교통상황및심야시간대등주변여건에따라가로등의밝기조절이가능한에너지절감장치. 주택가보안등의설치년도및내구수명감안단계적추진 - 1 단계 (2009 년 ) : 통합관제센터구축 ( 자체사업 ) - 2 단계 (2010 년 ) : 가로등보안등통합관제시스템구축 - 3 단계 (2011 년 ) : 가로등현장제어지능형가로등분전함구축 - 4 단계 (2012 년 ) : 보안등현장제어지능형분전함구축 배광곡선 나. 사업규모. 광주광역시전역가로등 / 보안등가로등구분보안등분전함가로등사업규모 43,291 43,291 32,969 비고

12 다. 주요기능. 양방향가로등감시 점멸 - 통합관제센터와기간통신시스템 (SKT, KF 등 ) 까지는인터넷망을이용하며, 기간통신시스템에서각현장의가로등분전함은무선통신망 (CDMA) 을이용하여제어및감시하고, 가로등분전함과가로등과는 RF통신방식으로개별등주에대한상태를감시 / 제어한다. - 가로등점 소등, 각종이벤트 ( 정전, 누전, 분기차단, 주간점등, 전자접촉기차단등 ) 관리, 점소등운영데이터수정, 개별가로등감시, 분전함문열림정보, 전력사용량측정및관리, GIS( 수치지형도 ) 기반가로등위치정보제공. 양방향보안등감시 점멸 - 통합관제센터와기간통신시스템 (SKT, KT 등 ) 까지는인터넷망을이용하며, 기간통신시스템에서각현장의보안등중계기는무선통신망 (CDMA) 을이용하여제어및감시하고, 보안등중계기와보안등은 RF, Zigbee, PLC, 기타등의통신방식으로개별보안등에대한상태를감시 / 제어한다. - 보안등점 소등, 각종이벤트 ( 정전, 누전, 주간점등등 ) 관리, 점 소등운영데이터 ( 심야소등설정기능 ) 수정, 개별보안등감시, GIS( 수치지형도 ) 기반보안등위치정보제공그림 3.1 지능형통합관제시스템계통도 라. 품질수준. KS인증규격제품 ( 광주광역시통합관제센터의개방형통신프로토콜과호환 ). 공인시험기관의인증시험합격제품. 기타전기적특성시험 ( 역률, 전류고조파함유율, 전자파장해시험등 ) 마. 유지보수처리방법. 도로조명시설은중요한도시기반시설로서시민의생활과직결되는설비로예산편성지침에의한유지보수예산확보. A/S발생의최소화를위해낙뢰나순간정전에의한충격전압을흡수할수있는써지보호장치 (Surge Protector) 와접지방식변경 ( 전위차제거방식 ), 차단기오동작방지장치부착등장비업그레이드. 조명시설의특성상소모성부품과내구연한이제한적이므로충분한예비품확보로상시유지관리반운영. 제품결함또는관리자책임등을구분 A/S체계구축바. 기대효과 ( 시설완료후예상효과 ) 구분에너지절감량에너지절감금액연료 toe/ 년백만원 / 년에너지절감량전력 1,436MWh/ 년 93백만원 / 년계 309toe/ 년 93백만원 / 년투자비회수기간 ( 년 ) 약 20년절감률 (%) 37%. 도로조명통합관제시스템은정보통신기술을활용한에너지이용효율화사업으로실시간상황분석에의한신속한유지보수체계확립과원격제어에의한에너지절감과시민들의안전확보를위한시설로서, 투자비로환산할수없는행정효율화와선진기술행정서비스실현으로관련산업의활성화기여. 에너지이용효율화에따른절감분시설투자확대. 고장시설의실시간분석에따른신속한유지보수와고장개소의원격제어회로차단으로최적의에너지이용효율화. 심야시간대강제적격등제가아닌가로등의밝기조절에의한에너지절감과균일한조도확보로도로안전성증진. 환경영향최소화와가로등의실시간상황분석에따른가로환경개선

13 (2) 광주광역시가. 개선내용. 통합관제센터의구축으로가로등 보안등디밍기술현장적용가능 - 1단계로기구축된통합관제센터의활용도증진및전력이용효율극대화 - LED가로등 보안등용디밍 (Dimming) 안정기설치로전력사용효율극대화 - 현장교통상황및주변여건에적합한적정조도조성 - 시감도가낮은가로등격등제탈피. LED 가로등 보안등설치년도및내구수명감안단계적추진 - 1단계 (2012년) : 에너지절감장치디밍안정기설치병행 ( 시범 ) 설치대상 43,291개중에서 13,150개시범설치계획 - 2단계 (2013년) : 주요간선도로디밍안정기설치나. 사업규모. 사업시행예정지역 - 광주광역시전역가로등합계동구서구남구북구광산구비고 43,291 2,650 8,989 4,106 11,922 15,555 다. 품질수준 ( 인증제품사용유무등 ). 통합관제센터의명령에따라디밍제어실행 / 해제. 자체프로그램 ( 타이머 ) 에의한일정시간디밍기능수행. 기구축된통합관제시스템을활용한필드에서의간단한장치 ( 디밍안정기 ) 설치됨에따라밝기조절시스템구축에투입된비용과시간대비하여최대의에너지절감효율발생 디밍 (Dimming) 장치교통상황및심야시간대등주변여건에따라가로등의밝기조절이가능한에너지절감장치라. 유지보수처리방법. 도로조명시설은중요한도시기반시설로서시민의생활과직결되는설비로예산편성지침에의한유지보수예산확보. 낙뢰나순간정전에의한충격전압에취약한옥외도로조명시설은써지보호장치 (Surge Protector), 피뢰기등의보호장치를설치하여충격전압에충분히견디는 내구성있는장비설치로 A/S발생의최소화및기본적보호장치 ( 퓨즈, 차단기 ) 상시구비, 긴급보수. 조명시설의특성상소모성부품과내구연한이제한적이므로충분한예비품확보로상시유지관리반운영. 제품결함또는관리자책임등을구분 A/S체계구축마. 기대효과 ( 시설완료후예상효과 ) 구분에너지절감량에너지절감금액연료 toe/ 년백만원 / 년에너지절감량전력 3,314MWh/ 년 217백만원 / 년계 712toe/ 년 217백만원 / 년투자비회수기간 ( 년 ) 약 23년절감률 (%) 20%. 개별가로등 보안등의디밍 (Dimming) 장치설치에따른심야시간대밝기저감에의한에너지절감 (30%) 가능. 에너지이용효율화에따른절감분시설투자확대. 향후온실가스감축의무국가에대비하여탄소저감. 고장시설의실시간분석에따른신속한유지보수와고장개소의원격회로차단으로에너지효율극대화. 심야시간대강제적격등제탈피가로등의밝기조절에의한균제도상향으로교통사고예방과운전피로감저감으로도로안전성증진. 심야시간대가로등밝기조절에의한빛의최소화로환경영향최소화와가로등의실시간상황분석에따른가로환경개선 (3) 충청남도서산시가. 개선내용. 시내 2300개소중 1150개소격등,. 등산객이용이적은심야시간 (23~04시) 등산로가로등소등. 시관내도로조명 11,640개소일몰 10분후점등, 일출 10분전소등적용나. 개선효과. 예산절감효과 - 연간 76,551 천원

14 (4) 강원도원주시가. 개선내용. 남원주IC 가로등 (250W) 을격등운영에서밝기조절에의한절전운영. 격등운영시문제점 - 조명간격확대 (50m 100m) 로균제도저하및빛의그림자로인한안전운행저하 - 기존가로등시설의안정적인격등운영을위한배관및배선교체시과다비용발생 (200백만원 / IC 1개소 ). 단계별추진계획 - 1단계 : 격등운영이불가한가로등에시범적용 : 4 月 - 2단계 : 시범운영효과분석 : 5~6 月 - 3단계 : 확대설치검토 : 7 月나. 개선내용. 교통량이적은심야시간대밝기조절에의한절전운영으로에너지절약. 예산절감효과 - 연간 1.3 백만원 (100% 운영대비 35% 절감 ). 조명간격의유지를통한도로주행황경개선 ( 편차없는균일한조도확보 ). 상시운영으로회로제어가불필요하고신규현장적용시단상으로운영가능 3.2 국외가로등사례조사다음은에너지효율적인가로조명전략을시행한북미지역과유럽지역의프로그램에대한전반적인검토및논의내용입니다. 1) Adaptive Lighting, 지능형조명 ( 자동배광 ) 가. City of Calgary Adaptive Lighting Pilot Project (2008) 캘거리도시의자동배광시범사업 (2008) The city of Calgary has undertaken pilot project that involved the installation of approximately 400 luminaires with the Street Light Intelligence Lumen IQ adaptive lighting system. Analysis shows a 30% energy savings for most roads. This project should be deployed shortly. 캘거리도시는지능형조명제어가가능한거리조명인텔리전스루멘 IQ가적용된조명시스템약 400개를설치하는시범프로젝트를실시하고있다. 대부분의도로에 30 % 의에너지절감을보였으며, 이프로젝트의결과는곧배포될예정입니다. 나. The Illuminating Engineering Institute of Japan: Volume 29 일본의조명공학연구소 : 볼륨 29 The Influence of Dimming in Road Lighting on the Visibility of Drivers 도로의디밍조명이운전자의가시성에미치는영향 The paper notes that dimming does not influence the visibility of drivers. The report concludes that luminous flux reduction must be done with good and homogeneous lighting installations otherwise road users may have problems with visibility and comfort. 논문에서는디밍이운전자의가시성에영향을미치지않는다고하였다. 광속의감소와가시성, 좋고균질한조명의설치가함께이루어져야하며그렇지않을경우도로를사용하는사람들 ( 운전자 ) 의가시성에문제가생길수있을것이라결론지었다. 그림 3.2 가로등운영상황별형상

15 다. Dynamic Public Lighting (DYNO), Netherlands (2004) 다이나믹공공조명 (DYNO), 네덜란드 (2004) 라. Dynamic Lighting-The Future of Motorway Lighting (2002) 동적조명 - 고속도로조명의미래 (2002) there was movement by the Netherlands to lower the lighting levels from 2cd/m2 to 1cd/m2, while at the same time retaining the recommended uniformity ratios. Since 1995, the Netherlands has installed and operated a dynamically lighted roadway that can be adjusted to any of three lighting levels, depending on the amount of traffic, time of day, and weather conditions. The low level is 0.2 cd/m2, the normal level is 1 cd/m2, and the high level is 2.0 cd/m2. The different light levels are obtained through the use of electronically controlled, dimmable high pressure sodium ballasts. To set a baseline for the dynamic road section, Dutch experts have collected and analyzed accident data. Unfortunately, the dynamic section was too short and the statistical sample size was too small to draw conclusions between the 1cd/m2 and 2cd/m2 light levels. In an evaluation of an extensive set of methods (inductive loop detectors, instrumented vehicles, video observations, questionnaires), it was concluded that, under low traffic volumes (less than 800 vehicles per hour) and favorable weather conditions, the low level (0.2 cd/m2) can be applied. 조명의권장균일비율을 2cd/m2에서 1cd/m2로조명수준을낮추는네덜란드에의한운동이있었다. 1995년부터네덜란드는교통량, 하루중시간, 날씨조건에따라 3단계의조명이조정되는동적조명이도로에설치및운영되고있다. 여기서낮은수준은 0.2cd/m2, 정상적인수준은 1cd/m2, 높은수준은 2.0cd/m2이다. 각기다른조명수준은디밍이가능한고압나트륨밸러스트에의해이루어진다. Dynamic road 부분에대한기준을설정하기위해네덜란드의전문가가사례에대한자료를수집하고분석하였다. 하지만 Dynamic 부분에대해서는너무부족하고, 조명레벨의통계적표본크기는 1cd/m2에서 2cd/m2로매우작은범위로결론을냈다. 다양한방법 ( 유도성루프감지기, 기구를실은차량, 비디오관찰, 설문지 ) 의평가를통해낮은교통량 ( 시간당 800대 ), 양호한기상조건, 낮은수준 (0.2cd/m2) 에서적용가능하다는것으로결론내었다. The research undertaken by the University of Manchester (UMIST), England, indicates that significant improvements in driver comfort are obtained where dimmable lighting was installed. While not specifically measurable, it is likely that general road safety is improved by reducing ocular stress, enabling motorists to remain more alert and reduce the risk of accidents. As the first motorway in the UK to incorporate traffic controlled dimming, the M65 project represents both a pioneering achievement and a model for future motorway lighting development. With ever-increasing pressure on public bodies to save energy and limit environmental damage, it is likely that dimmable lighting will become a much more common feature on the motorways in the future. 본연구는영국의맨체스터대학 (UMIST) 에서디밍조명의설치에따른운전자의편안함획득에대한상당량의개선에대해수행한연구이다. 구체적으로측정하지는않았지만, 디밍조명의설치에따른일반도로에서의눈의스트레스가줄어들며운전자가경계를더유지하고사고의위험을줄일수있어안전성이높아진다. 영국의교통통제디밍을통합할수있는최초의고속도로인 M65 프로젝트가선구적인성취와미래의고속도로조명의개발의모델을나타낸다. 에너지절약과환경피해를최소화를위한공공기관의지속적인압력으로디밍조명은향후고속도로에서훨씬더일반적인기능이될가능성이높다. 마. Norway Adaptive Lighting, 노르웨이의지능형조명 Over the last number of years Hafslund ASA, the street lighting operator in Oslo, in cooperation with Oslo Municipality Street Department, has been testing and implementing an adaptive lighting system. By using electronic dimming gear and power-line communication, every luminaire is individually controlled and monitored. Each lamp can be step-less dimmed individually depending on traffic, climatic conditions, etc. In periods where the traffic is low or when snow covers the

16 streets the need for light is lower and the illumination level can be reduced. In addition, the life expectancy of lamps and equipment is prolonged when the fixture is dimmed. Hafsludn ASA는지난 2년간, Oslo의도로조명운영자와 Oslo 지자체의도로부서와공동으로적응형조명에대해테스트및구현하였으며, 전자디밍기어와전력라인의커뮤니케이션을통해모든조명기구를개별적으로제어하고모니터링이가능하다. 각램프의단계 - 개별적으로교통, 기후조건등에따른디밍. 교통량이적거나눈덮힌거리에서는낮은빛과조명기구을낮은수준으로줄일수있다. 또한디밍을통해램프및장비의수명을연장시킬수있다. 바. Intelligent Street Lighting, Sweden, 지능형도로조명 In this project, sections of road had the entire street light system rebuilt. All 366 old luminaires were replaced with 283 new intelligent luminaires. Until now we can see, the average energy consumption per burning hour is reduced to 37% of full energy consumption of a single luminaire. This will of course increase during winter. The estimation today is that the increase will grow to 45-50% of full energy consumption per burning hour (calculated as an average value over one year). This is a prototype construction and, therefore, the investment cost for each installed lamp is very high. The cost is almost twice that of a conventional street light installation. The payback time of the investment, in this early stage and with energy prices being as they are today, is now somewhere in between 8 to 12 years. However, this is due to the small volumes and high development costs. 본프로젝트는, 도로부분중가로등시스템의재설치에대한프로젝트이다. 전체 366 개의오래된조명장비를 283개의새로운지능형조명기구로교체했다. 시간당평균에너지소비는하나의조명기구가전체에너지소비의 37% 까지줄어드는것을알수있으며. 이것은겨울동안의것이며전체적으로시간당전체에너지소비 (1년이상평균가치로계산할경우 ) 의 45~50% 향상가능하다. 반면초기설치비용으로서기존의가로등을설치하는비용의거의 2배이상으로투자비용이매우높다. 투자비회수기간은 8~12년사이이며이것은작은볼륨에높은개발비용으로인한것이다. 사. Poland Adaptive Lighting, 폴란드지능형조명 Most of the luminaries (89%) installed in Warsaw are high pressure sodium lamps. In the area of Warsaw, a system of energy efficient lighting cabinets was implemented. This system allows for up to a 40% reduction in electricity consumption during the working period of the luminaires. The annual potential for savings in electricity consumption with energy efficient cabinets can be over 16%. 바르샤바에설치된조명기구 (89%) 의대부분은고압나트륨램프이다. 바르샤바지역에에너지효율적인등기구시스템이설치되었다. 이시스템은조명기구가작동되는동안최대 40% 의전력소모를감소시켰다. 에너지효율적등기구로전력소모절감이연간 16% 이상이다. The lowering of energy consumption together with the dimming of the lamps when less light level is required and traffic density is low can be realized in the middle of the night between 11 PM until 5 AM. Currently, 55 energy efficient lighting cabinets are installed in the area of Warsaw. 낮은조명등급과트래픽밀도가필요한경우램프의디밍과에너지소비저하는오후 11시에서오전 5시사이인한밤중에낮다. 현재 55개의에너지효율적인등기구는바르샤바지역에설치되었다. European standard EN permits significant changes of lighting parameters during nighttime hours but it has an influence on lowering the road classification as a result of traffic density reduction. 유럽기준 EN-13201은야간시간동안조명매개변수의상당한변화를허용하지만, 트래픽밀도감소의결과로도로유형을낮추는방법에영향을끼친다. 아. Green Light Graz - Modernization and saving energy at street lighting in the City of Graz -Austria, 그라츠시거리조명의현대화와에너지절약 In 2005, the Pilot Project "Green Light Graz I " (modernizing street lighting along the main traffic route Wienerstrabe Gurtel and other main streets) was started. 718 lamps on major streets were replaced with state-of-the art technologies and

17 control engineering. On April 26, 2006, Graz was presented with the Green Light Award. 2005년 Green Light Graz I"(Wienerstrabe-Gurtel 의주요교통노선과기타간선도로의도로조명현대화 ) 시범사업이시작되었다. 주요거리의 718개의가로등이제어공학과최첨단기술로대체되었다. 그2006년 4월 26일그라츠시는 Green Light 상을수상하였다. At the moment, street lighting in the city of Graz has approximately 24,000 lamps plus special illumination, such as on the Hauptplatz or over the Mursteg. These lamps are directly controlled by about 1,400 switch boards. The electricity costs (including the energy fee and the value added tax) amount to about 1.17M a year. 그라츠시의거리조명은예를들어하우프광장또는멀저스테크처럼거의 24,000개의특수한조명등을갖고있다. 이램프는약 1,400개의배전반에의해제어된다. 전기비용이 1년에약 1.17M( 에너지비용과추가세금포함 ) 에달한다. As many lighting installations are from the 1960s and are up to 40 years old, there is a tremendous need for modernization. Nevertheless, the use of up-to-date technologies still offers significant economic energy savings opportunities. In addition to the use of efficient lamp and control technologies, such innovative easures as LED technology and solar powered lamps can be integrated. As for the considered light points, there is a savings potential of about 20%. This results in an energy cost savings of approximately $120,000 a year for the city of Graz. 많은조명기구는 1960년대부터약 40년이나오래사용되어현대화가필요하다. 그럼에도불구하고, 최신기술은여전히상당한경제적에너지절감의기회를제공한다. 효율적인램프와제어기술의사용이외에, LED 기술과태양광램프와같은혁신적인방법이통합될수있다. 조명포인트를고려한이것은약 20% 의절감을할수있다. 이는그리츠시가약 120,000 달러의에너지비용절감이가능하다는결과이다. 2) Energy Savings Programs, 에너지절약프로그램가. City of Calgary EnviroSmart Program ( ) 캘거리도시의 EnviroSmart 프로그램 ( ) Between 2002 and 2005, the city of Calgary undertook a complete retrofit of its approximately 37,500 residential street lights, switching to lower-wattage and flat lens "EnviroSmart " fixtures from the dropped lens cobra head fixtures. According to the city, the key benefits of "EnviroSmart " street lights included: Energy and dollar savings: Cost savings from reduced energy consumption alone are estimated at $1.7M per year, while energy savings are estimated at approximately 25,000 megawatt-hours. By 2011 or 2012, it is estimated the city will regain the cost of installing the new fixtures from energy savings. Greenhouse gas reductions: Using less electricity reduces the emissions produced by gas and coal-burning generators. Glare reduction: Glare from street lights is significantly reduced with the new flat lens street light fixtures, increasing visibility by directing light onto the roadway and preventing it from shining into the eyes of motorists. Maintaining a safe level of lighting: Street lighting on residential and collector roads will continue to meet minimum Illuminating Engineering Society (IES) guidelines. 2002년에서 2005년사이, 캘거리도시는약 37,500개가로등의와트수를낮추는것과 dropped lens 코브라형기구에서 flat lens EnviroSmart 기구로의변환을시도했다. 그도시에따르면, "EnviroSmart 가로등의주요장점은다음과같다. 에너지와비용절약 : 에너지소비절감에만따른비용절감은연간 $1.7M, 에너지절감은약 25,000 megawatt-hour이다. 2011년또는 2012년까지에너지절감으로부터그새로운장치의설치비용을회수할것으로추정한다. 온실가스절감 : 전기를덜사용하여가스및석탄보일러에의한온실가스배출을줄인다. 눈부심감소 : flat lens street light를사용함으로차도로의직광을비춤으로가시성은증가되고운전자의눈부심은크게줄어든다.. 안전조도레벨유지 : 차도와보도의가로등은최소 IES 기준을따른다

18 나. Light Savers Program - Toronto, Ontario, 조명절감프로그램 The city of Toronto has the "LightSavers " program which is aimed at evaluating the performance of Light Emitting Diode (LED) and Adaptive Lighting Technologies (ALT) in order to advance the technologies and save power. A protocol development meeting held July 29, 2008, in Toronto, included the outcomes and next steps. The meeting focused on soliciting stakeholder input to determine a path forward knowing that: 토론토시는전력저장과기술개선을위한 LED와 ALT의성능평가를목적으로하는 "LightSavers " 를가지고있다. 2008년 7월 29일에개최된프로토콜개발회의에서그결과와다음단계를제시했다. 개발회의는다음의내용에대한경로를결정에관계하는관련자의의견수렴에초첨을맞췄다 Many test methods and standards exist for measuring lighting. Several locations in Ontario have shown interest in setting up LED/ALT trial locations. There is currently no clear process for municipalities to accurately test new lighting technologies and report on performance as well as the environmental and financial benefits. 현재시행되는조명측정의수많은테스트방법및기준온타리오주의몇몇지역에서관심을보였던 LED/ALT트라이얼로케이션셋팅지역당국에서새로운조명기술을정확히할테스트프로세스및환경및경제적이득뿐아니라성능에대한보고가현재뚜렷하지않다 and ALT technologies. A return on investment analysis is important and it should include information on how municipal maintenance schedules and billing schemes factor into the determination of payback. lab와필드테스트의투명하고독립적인테스트, 검증, 결과보고에대한필요 보다나은표준화및테스트코디네이션이요구됨 관련테스트및검증프로토콜을개선시킬관련자와협업할조명관련기관의필요 LED and ALT 기술의양적인면과질적인면의차별화가중요 투자분석의회귀는중요. 이는지방당국의운영유지스케쥴방법및자금회수결정에대한 billing schemes factor의정보를포함 In terms of deployments, Toronto has rolled out a small test project for LED street lights where 16 have been installed to test their real savings, effectiveness, and public response. The fixtures used were Leotek SL-250 fixtures by Lumecon. Electricity meters were installed within each street light. The 114 W LED fixtures drew 146 W while the 250 W high pressure sodium fixtures drew 314 W and this shows the inefficiency of thehigh pressure sodium ballast. 토론토는작은테스트프로젝트를공개했다. 이는 LED street lights에관한것으로 16개이고이들의전력절감, 효율성, 대중의반응에대한내용이었다. 사용된조명은 Leotek SL-250 fixtures by Lumecon 이다. Electricity meters는각조명안에설치되었다. 114 W LED fixtures는 146W의전력을소비하고 250 W high pressure sodium fixtures는 314 W의전력을소비했다. 이는높은압력의 sodium ballast의비효율성을보인다. The principal outcome of the meeting was stakeholder agreement on the following: 회의의주요결론은다음내용에대한관계자들의의견조율이다 There is a need for transparent and independent testing, verification, and reporting of results from lab and field tests. Better standardization and coordination of testing are required. There is a need for illumination-related organizations to work with stakeholders to advance relevant testing and verification protocols It is important to differentiate the quantitative and qualitative aspects of LED

19 제 4 장에너지효율적가로등설치및운영방안 4.1 지능형통합관제시스템설치 1) 지능형통합관제시스템의정의가로등과보안등의고장발생상황을지리정보시스템 (GIS) 과연계한원격제어를통해실시간보수체계가이루어지게하는시스템으로서고장상태의장기간방치에따른손실전력과보수기간을대폭줄여에너지절감과함께시민편의를제공 2) 제품의설치목적 4) 제품의주요기능가. 양방향가로등감시 점멸. 통합관제센터와기간통신시스템 (SKT, KF 등 ) 까지는인터넷망을이용하며, 기간통신시스템에서각현장의가로등분전함은무선통신망 (CDMA) 을이용하여제어및감시하고, 가로등분전함과가로등과는 RF통신방식으로개별등주에대한상태를감시 / 제어한다.. 가로등점 소등, 각종이벤트 ( 정전, 누전, 분기차단, 주간점등, 전자접촉기차단등 ) 관리, 점소등운영데이터수정, 개별가로등감시, 분전함문열림정보, 전력사용량측정및관리, GIS( 수치지형도 ) 기반가로등위치정보제공. 각자치구별상이한점 소등시간과업체별호환성문제해소로행정의효율성및투명성제고. 지능형통합관제시스템과연계한양방향제어장치설치로실시간상황분석을통한신속한유지보수. 각자치구별관제장치개별운영에따른행정효율성의저하와통신방식미호환에따른민원발생해소. 단방향제어기운영에따른고장발생체크불가하며순찰이나민원에의한보수로신속행정서비스미흡. 전산프로그램 ( 웹방식 ) 을도입하여가로등 보안등이력관리및 GIS( 수치지형도 ) 기반연계실시간유지보수체계가가능하도록데이터베이스구축. 에너지절감을위한격등제를보완, 운전자나보행자에게불편을최소화하고, 도로조명을에너지절약형으로운영될수있도록밝기조절 ( 디밍 ) 가능 3) 단계별추진계획. 주택가가로등및보안등의설치년도및내구수명감안단계적추진 - 1단계 : 통합관제센터구축 - 2단계 : 가로등보안등통합관제시스템구축 - 3단계 : 현장제어지능형분전함구축 - 4단계 : 등주개별감시기설치 그림 4.1 지능형통합관제시스템계통도 ( 가로등 ) 나. 양방향보안등감시 점멸. 통합관제센터와기간통신시스템 (SKT, KT 등 ) 까지는인터넷망을이용하며, 기간통신시스템에서각현장의보안등중계기는무선통신망 (CDMA) 을이용하여제어및

20 감시하고, 보안등중계기와보안등은 RF, Zigbee, PLC, 기타등의통신방식으로개별보안등에대한상태를감시 / 제어한다.. 보안등점 소등, 각종이벤트 ( 정전, 누전, 주간점등등 ) 관리, 점 소등운영데이터 ( 심야소등설정기능 ) 수정, 개별보안등감시, GIS( 수치지형도 ) 기반보안등위치정보제공 작물성장시기등을고려한제어가능. 도심주택가, 전통농촌마을진입로등보안등설치개소의도로여건을분석하여밝기를조절하므로주변영향미미. 개별조명장치와의양방향통신에의한원격제어로환경영향최소화로운영개선을기할수있고, 환경법등관련저촉사항은발생되지않음. 7) 유지보수처리방법. 도로조명시설은중요한도시기반시설로서시민의생활과직결되는설비로예산편성지침에의한유지보수예산확보. A/S발생의최소화를위해낙뢰나순간정전에의한충격전압을흡수할수있는써지보호장치 (Surge Protector) 와접지방식변경 ( 전위차제거방식 ), 차단기오동작방지장치부착등장비업그레이드. 조명시설의특성상소모성부품과내구연한이제한적이므로충분한예비품확보로상시유지관리반운영. 제품결함또는관리자책임등을구분 A/S체계구축 8) 기대효과 가. 에너지수급 ( 절약 ) 기여효과 그림 4.2 지능형통합관제시스템계통도 ( 보안등 ) 5) 제품의품질수준. KS인증규격제품 ( 광주광역시통합관제센터의개방형통신프로토콜과호환 ). 공인시험기관의인증시험합격제품. 기타전기적특성시험 ( 역률, 전류고조파함유율, 전자파장해시험등 ) 6) 환경영향검토의견. 통합관제센터의실시간상황분석과원격제어를통한조명시설의개별제어로농경지 기존조명시설을이용한 CDM사업추진이어려웠으나고장난조명시설의원격제어로회로차단무부하전력손실방지. CDM사업과연계추진가능한신규사업발굴로지역경제활성화. 에너지이용효율화에따른절감분시설투자확대나. 에너지이용편익및환경개선효과. 고장시설의실시간분석에따른신속한유지보수와고장개소의원격제어회로차단으로최적의에너지이용효율화. 심야시간대강제적격등제탈피가로등의밝기조절에의한에너지절감과균일한조도확보로도로안전성증진. 심야시간대가로등밝기조절에의한빛의최소화로환경영향최소화와가로등의실시간상황분석에따른가로환경개선

21 4.2 지능형디밍시스템설치 1) 제품의설치목적 3) 제품의주요기능 표 4.1 지능형디밍시스템주요제품성능비교 구분중앙관제분전함감시 / 제어개별등감시 / 제어. 중앙감시및제어를통한효율적인운용체계수립. 도로조명시설물의데이터베이스화를통한유지관리효율성제고 관리 DB관리 ( 이력및자재관리 ) 분전함정보취합 (PLC양방향) 등주정보취합 (PLC양방향). 민원발생에대한능동적대처, 유지보수시간단축, 대민서비스신속화. 램프디밍, 선택적제어에의한에너지절감효과. 무선원격감시및제어에따른운영비용절감. 감전사고등재해요소를사전감지및조치하는재해방지안전시스템구축 감시 기능. 점. 소등감시. 고장정보 DB관리. 정전및문열림서버통보 (SMS). 등주별소비 / 누설전류감시. 분기별누전발생 / 경보. 정전감시. 분기별소비전류및누설전류측정. 문열림감시. 램프및안정기이상검출. 등주누전경보기능. 누전위치 ( 선로 / 경간 ) 검출. 단선위치 ( 선로 / 경간 ) 2) 단계별추진계획가. 1단계 : 통합관제센터구축. 각자치구개별운영도로조명관제장치 통합관제센터구축. 독자적운영프로그램개발에따른장비간호환성확보 (OPEN형통신프로토콜 ) 제어 기능. 점. 소등설정 ( 상시 / 격등 ). 분기SW, PLC격등및선택제어. 시스템확장기능. 개별점소등제어 ( 디밍 ). 분기별점. 소등제어. 개별점소등제어 ( 디밍 ). 상시 / 격등 / 심야점소등제어. 표준시간자체보정 (CDMA). 개별등주점 소등. 이상시자동전력차단. 자체진단기능. 현장개별등원격점 소등 나. 2 단계 : 양방향통신가로등분전함설치. 통합관제센터와가로등지능형제어장치간실시간통신시스템구축 (CDMA 방식 ). 지능형지역제어장치 ( 분전함 ) 일괄 / 개별원격제어. 고장상황이나작동상황실시간송 수신확인 다. 3 단계 : 가로등지능형제어장치 개별가로등주감시기설치. 개별가로등고장상황감시및분석. 고장가로등의원격제어회로차단및점 소등제어. 개별가로등상황송출및명령수행 라. 4 단계 : 지능형통합관제시스템을활용한디밍안정기설치. 지능형통합관제센터의활용도증진및전력이용효율극대화 ( 스마트조명 ). LED 가로등및보안등용디밍 (Dimming) 안정기설치로전력사용효율극대화. 교통상황및주변여건에적합한적정조도조성 ( 시감도가낮은가로등격등제탈피 ) 그림 4.3 지능형디밍시스템설치

22 4) 제품의품질수준. 통합관제센터의명령에따라디밍제어실행 / 해제. 자체프로그램 ( 타이머 ) 에의한일정시간디밍기능수행. 기구축된통합관제시스템을활용한필드에서의간단한장치 ( 디밍안정기 ) 설치됨에따라밝기조절시스템구축에투입된비용과시간대비하여최대의에너지절감효율발생 디밍 (Dimming) 장치. 고압방전램프 (NA, MH) 의불밝기를통행량이적은새벽시간또는임의의시간을선택하여낮은전력으로 (80,60%) 균제도를유지함으로써교통상황및심야시간대등주변여건에따라가로등의밝기조절이가능하고조명시스템본래목적과전력절감, 온실가스배출감소, 농작물피해감소등을모두이룰수있는에너지절감장치. 종류 - 타이머형디밍시스템중앙제어원격제어시스템에의한등주개별제어방식센서제어디밍시스템 5) 환경영향검토의견. 통합관제센터의실시간상황분석과밝기조절원격제어로심야시간대별, 계절별농작물성장상태에적합한밝기제공. 가로등디밍 (DImming) 장치설치로심야시간대밝기저감조절에따른에너지절감과환경영향최소화. 예기치못한문제발생시구축된첨단통합관제센터의기능적, 기술적으로대처가용이하고긴급사태발생시단시간내조치가능. 양방향통신에의한원격제어로환경영향최소화로운영개선을기할수있고, 환경법등관련저촉사항은발생되지않음 6) 유지보수처리방법. 도로조명시설은중요한도시기반시설로서시민의생활과직결되는설비로예산편성지침에의한유지보수예산확보. 낙뢰나순간정전에의한충격전압에취약한옥외도로조명시설은써지보호장치 (Surge Protector), 피뢰기등의보호장치를설치하여충격전압에충분히견디는 내구성있는장비설치로 A/S발생의최소화및기본적보호장치 ( 퓨즈, 차단기 ) 상시구비, 긴급보수. 조명시설의특성상소모성부품과내구연한이제한적이므로충분한예비품확보로상시유지관리반운영. 제품결함또는관리자책임등을구분 A/S체계구축 7) 기대효과가. 디밍안정기설치시. 램프디밍제어 + System연동 ( 연간 30% 이상전력절감 ). 심야시간대시내및교외가로등의최대 40% 의절전효과. 근접스위치및인체감지센서에의한램프밝기제어. 빠른응답에의한실시간밝기조정. 인적이드문장소에서의응용분야확대 ( 전력소비최소화 ). 시스템과연동하여원격감시및디밍제어 ( 격등단점보완 ) 나. 분점함감시제어기설치시. 지중공사로인한선로파손의신속한확인. 현장가로등의실시간감시기능으로누전사고를미연에방지. 분전함및가로등파손에대한신속한대처. 시설물의체계적관리. 민원행정에대한유연한대응다. 등주감시제어기설치시. 돌발적인상황으로발생되는분전함, 등주, 선로사고에대하여신속대처. 장마철및우기시폭우로인한누전사고및미점등사고를미연에방지. 원격제어에의한개별램프불밝기제어 ( 디밍 ) 및에너지세이빙효과. 램프격등및임의의등주만을선택적점. 소등유지가능 (2등용선택격등 )

23 8) 도로조명디밍시스템의종류도로조명디밍시스템을도입하는것은필요한시간에는 100% 의조도 ( 휘도 ) 를확보하고, 통행이적은시간대에는 60% 수준의낮은전력으로도균제도를유지함으로써도로교통및치안의안전확보라는본연의목적을이룸과동시에에너지절감및온실가스배출감소라는시대의요구사항을만족시킬수있는가장확실한방법이기때문이다. 이러한도로조명디밍시스템은기본적으로타이머형, 중앙제어형, 센서형의세가지방법이사용된다. 각시스템의개요및장단점은아래와같다. 가. 타이머형디밍시스템타이머형디밍시스템은가로등에전원투입 ( 점등 ) 후일정시간이지나면자동으로디밍모드로전환되는방식이다. 도로조명에서가장저렴하게디밍을실현할수있어서 1980년대중반이후독일을비롯한유럽에서일상적으로많이쓰이고있다. 타이머는사용장소에따라기본적으로 5시간, 5시간 30분, 6시간등이많이쓰이고, 학교캠퍼스나군부대같은곳에서는 3시간또는 4시간타이머도쓰일수있다. 필요에따라점등후 11시간후새벽에통행이많아지게될때에다시디밍모드에서 Full 모드로전환하여사용하는경우도있다. 타이머형디밍시스템의이러한문제에도불구하고일교차가우리나라보다더큰유럽에서도사용되고있는것은심야시간의통행량이여름보다겨울에현격하게줄어들기때문이다. 즉, 여름에는통상적으로사람들의활동이늦은시간까지많지만, 겨울엔상대적으로일찍귀가하는경우가많기때문에타이머형디밍시스템을사용하는데큰무리가없다는것이다. 그러나최근무선데이터통신및정보시스템기술의발달로중앙제어디밍시스템이등장하게되면서필요에따라원하는시간에디밍을할수있게되었다. 나. 중앙제어디밍시스템중앙제어디밍시스템은디밍시스템의궁극적인목표로써가장바람직한도로조명디밍시스템이다. 최근정보통신기술의발달과더불어도로상의안전과치안유지를위해서맞춤형제어가가능해진것이다. 타이머형디밍시스템에비해중앙제어디밍시스템은다소높은초기투자비용과시스템운영비용이필요하지만운영상의많은시너지를기대할수있다. 중앙제어디밍시스템을활용한적용예를보면아래와같다.. 사고다발지역의조도조정도로상의약간교통사고및치안상의취약지구에는새벽시간에도디밍으로낮추지않고필요에따라 100% 밝기로운영하여사고를미연에방지할수있다.. 등하교시간에맞춘맞춤제어중고등학교의등하교시간에는갑자기많은학생들이거리로나오게되어더많은주의가필요하다. 중앙제어디밍시스템은시간대에맞춤제어로높은수준의안전을확보할수있다. 타이머형디밍시스템은 4계절의일교차가큰경우가로등점등시간의편차가커지고이에따라디밍전환시간또한일정하지않게되는단점이있다. 일례로광주시의경우 2009년가로등점등시간이가장빠른날은 12월 5일경으로오후 5시 35분이며, 가장늦은날은 6월 29일경으로오후 8시 6분이다. 점등 5시간후디밍으로전환하는경우, 각각 10시 35분과새벽 1시 6분으로 2시간 31분차이가난다. ( 일몰 15분후가로등점등기준 ). 한겨울출근시간에 100% 운전 11월말에서 1월중순기간에는출근시간통행이많아지는오전 7시가지난시간에도여전히어둡다. 이기간동안에는오전 7시가되면다시 100% 로밝게조정함으로써출근길사고를미연에방지할수있다.. 날씨에따른디밍운전눈이많이오는노르웨이오슬로의경우눈이오면디밍운전으로전환시켜서에너지를절감하는시스템을운영중이다. 이것은도로면이백색으로바뀌면반사율

24 이높아져서같은광량에도휘도가높아지므로평소보다낮은전력으로운전해도밝게보이기때문이다. 우리나라의경우날씨가좋지않아평소보다일찍어두워지거나대낮에도많이어두운경우중앙제어시스템에서가로등을점등할수있고, 날씨변화에따라탄력적으로광량을조절할수있다.. 곡선로의선형에따른디밍제어곡선로의경우자동차의전조등이항상곡선의바깥쪽으로향하게되어, 상대적으로곡선로내부는어둡게된다. 이런경우곡선로의내부는 100% 로운전하고곡선로의바깥쪽만디밍운전을할수있게조정하여안전을확보할수있다.. 교차로및횡단보도지역별도제어교차로와횡단보도는주변보다더밝게조정하여안전을확보한다.. 행사및통행량에따른디밍제어도심에서야간행사나이벤트가있는경우모든등을 100% 로운전할수있게하여행사진행및안전에도움을줄수있다.. 농작물피해감소및빛공해방지가로등불빛이농작물에직접적인영향을주는지역에는일찍부터디밍모드로전환시킴으로써농작물의피해를감소시킬수있다. 다. 센서제어디밍시스템보안등이나통행량이아주적은군부대, 학교등의같은경우평소에는디밍모드로운전하다가사람이나물체가다가오면모션센서에의해 100% 밝기로밝아지게하여주위를환기시키고보안성을높이면서도최대의에너지절감을동시에이룰수있다. 4.3 LED 조명설치 1) 제품의설치목적. 2030년까지지구온도 30% 낮추자는 <CoolEarth 30> 이라는총성없는그린기술전쟁시작및탄소경제 (Carbonomic) 도래. 정부의환경규제에대응가능하고, CO2감축의무에대한사전대비와배출권거래및기후변화협약에대한지자체의발빠른대응에가능한광원. 에너지절감으로탄소배출량을대폭줄일수있어정부의저탄소녹색성장정책에부응하고수익창출및친환경이미지제고가능한광원. 2015년까지 LED조명비중 30% 확대추진 2) 단계별추진계획. 교통량이많은주요간선도로의가로등및주택가보안등의소비전력, 설치년도및내구수명을감안하여단계적추진 - 1단계 : 사업준비및현황파악 - 2단계 : LED 가로등및보안등현장필드테스트 ( 실증시험 ) - 3단계 : LED 가로등및보안등시범설치사업 ( 실증시험 ) - 4단계 : 본격적으로전지역확대시행및부족지역추가설치 - 5단계 : LED제품지속적으로검증과사후광학분석 3) 제품의주요기능. 전기에너지를직접빛에너지로바꿔빛의분산이나손실이적음. 수명은 5만시간이상으로수명이반영구적이고교체나유지보수가필요없음. 기존조명에사용되는납, 수은등유해물질이들어있지않음. 가로등자체를각도조절이가능하도록제작하여조작자의선택에의해원하는위치에빛을비출수있음. 점등속도가빨라예열시간이불필요함 ( 나트륨, 메탈등점등시간 5~10분소요 )

25 표 4.2 주요램프성능비교 구분 LED 조명나트륨램프메탈할라이드램프 램프형상 효율 (lm/w) 80 이상 소비전력 (W) 수명 ( 시간 ) 3~5 만 8 천이상 8 천이상 색상연출 광량유지율 램프발열 자외선 열적외선 동식물피해 수음함량 ( 환경오염 ) 자연스러운부드러움색 반도체이므로광량변화적음 단일한황색으로연색성나쁨 시간에따라빠르게저하 차갑고창백한색 시간에따라빠르게저하 ~ ~400 안전성 / 냉방비절감 - - 자외선방출적어곤충이적게모임 피조물에열적외선전달안함 부분조명가능으로동식물피해최소화 자외선방출많아곤충이많이모임 피조물에열적외선전달 전면조명으로동식물성장방해 자외선방출많아곤충이많이모임 피조물에열적외선전달 전면조명으로동식물성장방해 X O O LED 조명기술의고도화와산업화촉진으로급속한단가하락이지속되고있어, 투자비회수기간단축예상 4) 제품의품질수준. LED 조명품목별 KS 인증 ( 한국기술표준원 ), 고효율인증제품이상의품질확보. 한국광기술원의광학, 방열, 노이즈, 외함구조의열적기계적강도기계적강도, 전원공급장치 (SMPS) 등에대한성능인증시험합격제품 5) 환경영향검토의견. 가로등보안등의불필요한불빛으로인한식물의성장에부분적으로지장을주었 으나 LED 도로조명의불필요한빛의차단과유해한파장대제거로환경친화적제 품으로주변환경에영향없음. 형광체및수은이사용되지않는환경친화적인백색광원으로환경에미치는영향기존조명시설에비해우수. 색온도 (5,300k) 가높아기존광원에비해연색성이탁월하고환경적영향이적어주택가보안등대체조명으로적합. 환경친화적저전력고효율의에너지절감제품으로기후변화대응에따른우리시 CDM사업과연계추진으로새로운부가가치창출 6) 유지보수처리방법. LED조명의우수한장수명특성과품질보증기간을감안하여사업발주시품질보증기간확보로유지보수비용절감. LED가로등설치시에적정품질확보를위해 KS인증, 고효율인증제품을사용하여품질확보와 LED조명의장수명 (3년이상) 특성우수성으로유지보수비용절감. 예산편성지침에의한시설물구매가격대비적정요율적용유지보수예산확보. 주기적인공인기관검증으로제품에대한성능관리철저와사용중제품결함에대한원인파악과품질개량등을통한품질수준상향. A/S발생시제품결함또는관리문제등을구분보수체계구축 7) 기대효과가. 에너지수급 ( 절약 ) 기여효과. 기존장시간과고용량방전등을저용량 LED등기구로교체하여획기적인에너지절감과이에따른이산화탄소배출저감가능. 에너지절감효과가뛰어나 CDM사업기반구축에최적화. CDM사업연계한신규사업발굴로지역경제활성화. 에너지이용효율화에따른절감분시설투자확대나. 에너지이용편익및환경개선효과. 無수은환경친화적조명설치로쾌적하고안전한보행로조성. 연색성향상에따른방범효과증진. 에너지절감공감대형성을통한민간시설확산과빛에의한환경영향최소화

26 4.4 일출일몰시간에 따른 점 소등 시간 조절 가. 가로등 현황 측정장소 방배로[내방역(A) - 함지박사거리(D)] 측정일자 일출일몰 시간에 따른 주광량의 변화를 예측하여 점 소등 시간을 조절하여 에너지 일몰시간 19시 42분 19시 47분 비용을 절감시키는 방법 일출시간 05시 15분 05시 12분 19시 57분 19시 52분 점등시간 1) 제안배경 소등시간 가로조명의 점 소등 시간은 기상조건에 영향을 받으며, 특히 주광량과 주변의 조명 환경 밝기레벨에 영향을 받으므로 주광량이 일정량 이하가 되었을 때만 점등하는 것 이 에너지를 절감시킬 수 있는 방안이 될 수 있다. 따라서 지역에 따른 일출몰 시간 과 주광 변화에 따른 점 소등 시간을 측정하여 일출일몰시간에 따른 점 소등 시간을 조절하므로 가로등의 에너지 비용을 절감하고자 한다. 2) 조절방법. <첨부2. 가로등 현장측정 양식>을 기준으로 일출 후 40분, 일출 전 40분까지 수 평면조도를 측정하여 보행자에 대한 도로 조명 기준을 만족시키는 범위안에서 점 소등 시간을 조절. 지역별 편차발생이 가능하므로 지역별ㆍ계절별ㆍ천공상태별 일출일몰시간대 조도 를 실측하여 유효시간 적용 점등시간 = 해당지역의 일몰시간 후 + 유효시간(5~30분). 일몰 후 점등시간때 보행자 교통량 많음. 일출 전 소등시간때 보행자 교통량 적음 기타현황. 점소등시간을 5~30분까지 5분단위로 변화시켜 유효시간별 에너지 절감 정도 예측. 월점등시간 = 일평균 야간시간(12시간)Ⅹ월평균일(30일) 점소등시간*2*30일/60분 점소등시간 최소 5분 단축시 가로등 1개당 연간 1.15% 절감 가능 점소등시간 최대 30분 단축시 가로등 1개당 연간 6.93% 절감 가능 05시 00분. 교차로 횡단보도등 - 양방향 분할 가로등. 일반로 측면가로등 - 상부 차선등 + 하부 보행등. 차량라이트에 의한 조도량의 변화는 ± 2 lx 정도 04시 57분 (일출 전 15분) 천공상태 담천공 청천공 일몰조도 45.5 lx lx 일출조도 48.3 lx lx 지역지구 주거지역 도로형태 일반국도 기구형태 Cutoff 광원종류 가로등 - CDM (250W) 보안등 - NA (150W) 설치간격 30M 설치높이 차도 9M, 인도3M 차선도로폭 왕복 5차선(18M) 보행도로폭 5.5M 배열방식 마주보기배열 점등방식 소등시간 = 해당지역의 일출시간 전 유효시간(5~30분) 3) 조절효과 (일몰 후 15분) 전체점등 보행자교통량 지역 수평면조도 교통량이 많은 도로 주택지역 5 상업지역 20 교통량이 적은 도로 주택지역 3 상업지역 10 나. 측정 기구 조도측정기구 휘도측정기구 거리측정기구 사진촬영기구 4) 현장측정자료. <첨부2>를 활용한 일출일몰시간에 따른 조도변화량 및 가로등 점소등시간 측정. 담천공의 경우 일몰 후 15분, 일출 전 15분 적용가능. 청천공의 경우 일몰 후 20분, 일출 전 25분 적용가능 조도 측정기. KONICA MINOLTA T-10. 디지털 휘도 측정기. Canon EOS 450D. 레이져 거리 측정기. Leica DISTO D 디지털 촬영기. Canon EOS 500D

27 다. 일출일몰시간에따른조도변화량및가로등점소등시간 _ , 담천공기준 일몰 후 일출 전 시간 ( 분 ) 수평면조도 (lx) C1 U1 B1 U2 B2 U3 C2 평균 05 (19:47) off (19:52) off (19:57) on (20:02) on (20:07) on (20:12) on (20:17) on (20:22) on (04:35) on (04:40) on (04:45) on (04:50) on (04:55) on (05:00) off (05:05) off (05:10) off C : 횡단보도, U : 가로아래, B : 가로사이 일몰 후 10 분후 (19:52) 20 분후 (20:02) 30 분후 (20:12) 40 분후 (20:22) 라. 일출일몰시간에따른조도변화량및가로등점소등시간 _ , 청천공기준 일몰 후 일출 전 시간 ( 분 ) 수평면조도 (lx) C1 U1 B1 U2 B2 U3 C2 평균 05 (19:52) off (19:57) off (20:02) on (20:07) on (20:12) on (20:17) on (20:22) on (20:27) on (04:32) on (04:37) on (04:42) on (04:47) on (04:52) on (04:57) off (05:02) off (05:07) off C : 횡단보도, U : 가로아래, B : 가로사이 일몰 후 10 분후 (19:57) 20 분후 (20:07) 30 분후 (20:17) 40 분후 (20:27) 일출 전 40 분전 (04:35) 30 분전 (04:45) 20 분전 (04:55) 10 분전 (05:05) 일출 전 40 분전 (04:32) 30 분전 (04:42) 20 분전 (04:52) 10 분전 (05:02) 일몰후 일출전 일몰후 일출전 검토결과. 점등시간때보행자교통량많음. 일몰후 20 분부터측정점별 15~180lx 유지. U2 지점의조도상승은상가조명에의한것임. 등기구점등시간을고려하면일몰후 15 분점등은적정하다고사료됨. 소등시간때보행자교통량거의없음. 일출전 20 분까지측정점별 4~22lx 유지. U1~U3 지점의조도하락은가로등소등에의한것임. 일출전 15 분부터측정점별조도값이상승하므로일출전 15 분소등은적정하다고사료됨 검토결과. 점등시간때보행자교통량많음. 일몰후 25 분부터측정점별 15~180lx 유지. U2 지점의조도상승은상가조명에의한것임. 등기구점등시간을고려하면일몰후 20 분점등이적정하다고사료됨. 소등시간때보행자교통량거의없음. 일출전 30 분까지측정점별 4~27lx 유지. U1~U3 지점의조도하락은가로등소등에의한것임. 일출전 25 분부터측정점의조도값이상승하므로일출전 25 분소등이적정하다고사료됨

28 4.5 야간시간대조도레벨조절야간시간대보행자의통행량및주변밝기변화에따른조도레벨을변화시켜에너지비용을절감시키는방법 1) 제안배경현재는교통량과주행속도에따른도로조명등급이기준이설계에적용되고있으며, 시간대교통량에변화가있음에도불구하고일정한조도를유지함으로써에너지증가를유발하고있다. 따라서, 야간시간대보행자의통행량및주변밝기변화에따른조도레벨을변화시켜가로등의에너지비용을절감하고자한다. 2) 조절방법. < 첨부2. 가로등현장측정양식 > 을기준으로야간시간대수평면조도를측정하여보행자에대한도로조명기준을만족시키는범위안에서광원의소비전력조절. 소비전력저하에의한자동차용도로의휘도변화가가능하므로운전자에대한도로조명기준을만족시키는범위안에서광원의소비전력조절. 지역별편차발생이가능하므로지역별야간시간대조도및휘도를실측하여안전한시간대적용. 지역별ㆍ시간대별로소비전력을조절 ( 디밍시스템과연계 ). 야간시간에따른조도변화량측정 3) 조절효과 가. 야간시간에따른조도변화량및상가점소등시간 _ 시간 수평면조도 (lx) A1 A2 D1 D2 D3 C1 C2 평균 20: : : : : : : : : : C : 횡단보도, U : 가로아래, B : 가로사이 20 시 ( 올오픈 ) 21 시 ( 약국, 안경 ) 22 시 ( 의류, 식료품 ) 24 시 ( 베이커리 ) 02 시 ( 올오프 ) 조도측정결과. 21 시오프상점 - 약국, 부동산, 안경점. 22 시오프상점 - 의류점, 분식점, 식료품점. 24 시오프상점 - 베이커리. 02 시오프상점 - 유흥주점, 호프집, 커피전무점. 24 시이후대부분의상점들이문을닫고보행자의통행량이감소하기때문에 01 시부터가로등소등전까지조도레벨조정이가능할것으로사료됨 나. 통행이없는시간대의휘도 _ , 04 시, 국도간선도로 M2,M3 기준 1 차선휘도측정 2 차선휘도측정. 소비전력을감소 ( 약 33~40%) 시켜소비전력감소시간별에너지절감정도예측. 소비전력을 400W에서 250W로조절시 야간시간최소 1시간적용시가로등 1개당연간 6.93% 절감가능야간시간최대 5시간적용시가로등 1개당연간 34.63% 절감가능 4) 측정예시. < 첨부 2> 을활용한야간시간에따른조도변화량및상가점소등시간측정. 24 시이후대부분의상점들이문을닫고보행자의통행량이감소하기때문에새벽 1 시부터가로등소등전까지소비전력조절가능 구분평균노면휘도종합균제도차선축균제도구분평균노면휘도종합균제도차선축균제도 기준 1.0 ~ ~0.7 기준 1.0 ~ ~0.7 측정값 ~ 0.8 측정값 ~ 차선휘도측정결과, 전항목휘도기준만족. 2 차선휘도측정결과, 가로수에의한음지발생으로휘도기준을만족시키지못하는구간발생

29 5) 광원별디밍 (40%) 시품질상태변화정도. HPS 램프는 GE Lucalox Standard 기준, CMH 램프는 GE Arcstream 기준,. 디밍은 50% 까지가능하나, 최대 40% 수준 ( 품질보증수준 ) 까지권장함 가. HPS(High Pressure Sodium, 고전압나트륨 ) 램프 정상운영시 디밍운영시 구 분 400 [250] HPS 램프 (W) 250 [150] 150 [100] 초기광속 (lm) 48,000 7,500 15,000 중간광속 (lm) 6,000 26,300 14,500 평균수명 (h) 8,500 28,500 28,500 색온도 (K) 2,000 2,000 2,000 연색성 (Ra) 중간광속 (lm) 22,000 13,000 7,000 광속감소 평균수명 (h) 28,500 28,500 28,500 수명변화없음 색온도 (K) 2,350 2,350 2,350 색온도상승 연색성 (Ra) 연색성감소 나. CMH(Ceramic Metal-halide, 세라믹메탈 ) 램프 정상운영시 디밍운영시 구 분 400 [250] CMH 램프 (W) 250 [150] 150 [100] 초기광속 (lm) 41,000 25,000 14,500 중간광속 (lm) 41,600 25,000 14,630 평균수명 (h) 20,000 24,000 20,000 색온도 (K) 3,000 3,000 3,000 연색성 (Ra) 82 86/90 88/90 중간광속 (lm) 20,000 12,000 7,000 광속감소 평균수명 (h) 20,000 24,000 20,000 수명변화없음 색온도 (K) 3,370 3,370 3,370 색온도상승 연색성 (Ra) 75 79/82 81/82 연색성감소 비 비 고 고 [ 첨부 1] 설 계 자 료 시 공 자 료 운 영 자 료 구분 1지역 2지역 3지역 4지역 가로등설치지역명 Full-Cutoff 조명제품 Cutoff 기구사양 Semi-Cutoff 형태 Non-Cutoff 램프사양 설치위치 설치정보 배열방식 점등방법 점등소등시간 요금방식 에너지비 가로등 보안등 적용램프 메탈램프 소비전력 (W) 200 계약전력 (W) 220 계약점등시간 12 적용램프 나트륨램프 소비전력 (W) 100 계약전력 (W) 110 계약점등시간 12 지역 주거지역 지구 경관지구 높이 5M 설치개수 20개 설치간격 40M 보행도로폭 4M 차선도로폭 왕복4차선 (3.5M) 마주보기 지그재그 한쪽배열 전체점등 격등점등 춘계 ( 일몰후, 일출전 ) 15분, 15분 하계 ( 일몰후, 일출전 ) 15분, 15분 추계 ( 일몰후, 일출전 ) 15분, 15분 동계 ( 일몰후, 일출전 ) 15분, 15분 정액등 종량등 소 비 량 k W h 0 1 월 0 2 월 0 3 월 0 4 월 0 5 월 0 6 월 0 7 월 0 8 월 0 9 월 1 0 월 1 1 월 1 2 월평균 가로등설치현황관리대장

30 [ 첨부 2] 1. 가로등현황 가로등현장측정양식 측정장소천공상태담천공청천공 기타현황..... 측정현장설명이미지 측정일자 일몰조도 일출조도 일몰시간 일출시간 점등시간 소등시간 지역지구 도로형태 기구형태 광원종류 ( 일몰후 00 분 ) ( 일출전 00 분 ) 가로등 - 보안등 - Cutoff 설치간격 00M 설치높이 차선도로폭 보행도로폭 배열방식 점등방식 (00W) (00W) 차도 0M, 인도 0M 왕복 0 차선 (00M) 0M 보행자교통량지역수평면조도 교통량이많은도로 교통량이적은도로 주택지역 5 상업지역 20 주택지역 3 상업지역 일출일몰시간에따른조도변화량및가로등점소등시간 _ , 담천공기준 일몰 후 일출 전 시간 ( 분 ) 05 (19:47) off 10 (19:52) off 15 (19:57) on 20 (20:02) on 25 (20:07) on 30 (20:12) on 35 (20:17) on 40 (20:22) on 40 (04:35) on 35 (04:40) on 30 (04:45) on 25 (04:50) on 20 (04:55) on 15 (05:00) off 10 (05:05) off 05 (05:10) off C : 횡단보도, U : 가로아래, B : 가로사이 일몰 후 일출 전 수평면조도 (lx) C1 U1 B1 U2 B2 U3 C2 평균 10 분후 (19:52) 20 분후 (20:02) 30 분후 (20:12) 40 분후 (20:22) 사진 40 분전 (04:35) 30 분전 (04:45) 20 분전 (04:55) 10 분전 (05:05) 사진 일몰후 일출전 2. 측정기구 조도측정기구휘도측정기구거리측정기구사진촬영기구 사진 검토결과 측정데이터분석그래프

31 4. 일출일몰시간에따른조도변화량및가로등점소등시간 _ , 청천공기준 일몰 후 일출 전 시간 ( 분 ) 05 (19:47) off 10 (19:52) off 15 (19:57) on 20 (20:02) on 25 (20:07) on 30 (20:12) on 35 (20:17) on 40 (20:22) on 40 (04:35) on 35 (04:40) on 30 (04:45) on 25 (04:50) on 20 (04:55) on 15 (05:00) off 10 (05:05) off 05 (05:10) off C : 횡단보도, U : 가로아래, B : 가로사이 수평면조도 (lx) C1 U1 B1 U2 B2 U3 C2 평균 5. 야간시간에따른조도변화량및상가점소등시간 _ 수평면조도 (lx) 시간 A1 A2 D1 D2 D3 C1 C2 평균 20:00 21:00 22:00 23:00 24:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 C : 횡단보도, U : 가로아래, B : 가로사이 20시 ( 올오픈 ) 21시 ( 약국, 안경 ) 22시 ( 의류, 식료품 ) 24시 ( 베이커리 ) 02시 ( 올오프 ) 일몰 후 일출 전 10분후 (19:52) 20분후 (20:02) 30분후 (20:12) 40분후 (20:22) 사진 40분전 (04:35) 30분전 (04:45) 20분전 (04:55) 10분전 (05:05) 사진 조도측정결과.. 측정데이터분석그래프 통행이없는시간대의휘도 _ , 00시, 내방역방향, 국도간선도로 M2,M3기준 1차선휘도측정 2차선휘도측정 일몰후 일출전 측정이미지 측정이미지 검토결과 측정데이터분석그래프 구분평균노면휘도종합균제도차선축균제도구분평균노면휘도종합균제도차선축균제도 기준 1.0 ~ ~0.7 기준 1.0 ~ ~0.7.. 측정값 측정값

32 [ 첨부 3] 에너지절감기대효과산출근거양식 [ 첨부 4] 지자체별가로등설치및관리지침 1. 사업명 : 2. 전력사용량산출 구분품명규격 (W) 수량용량 (Kw) 전력사용량 (Kwh) 비고 1. 당진군가로등 보안등시설의설치및관리지침 당진군가로등 보안등시설의설치및관리지침 사업전 소계 사업후소계절감량 3. 에너지절감량. 제품에너지원단위 ( 계수 : 0.215) 원단위 (Kgoe/ 년 ) = 교체전전기사용량 (Kwh/ 년 ) 에너지절감량 절감량 (toe/ 년 ) = ( 사업전제품에너지원단위 ) - ( 사업후제품에너지원단위 ). 전력사용량절감금액 절감금액 ( 원, 정액등기준 ) = 전력절감량 (Kwh/ 년 ) 65.4( 원 ) 4. 투자비회수기간 회수기간 ( 년 ) = 투자비 / 절감액 5. CO2 저감량산출 ( 계수 : 0.424(Kg/Kwh)) 저감효과 (tco2) = ( 교체전전력사용량 - 교체후전력사용량 ) 0.424(kg/Kwh) 6. 에너지절감률 절감률 (%) = (( 사업전 - 사업후 ) / 사업전 ) 100(%) 제1장총칙 1.1 목적본지침은가로등및보안등시설의설치및관리를적정하게시행하기위한일반적기술기준을정하여합리적인계획, 설계, 시공및유지보수를도모하는데목적이있다. 1.2 적용범위 1) 본지침은가로등및보안등시설의설치및관리함에있어본지침을적용한다. 2) 가로등시설은도로법제2조및제8조 ( 도로의종류와등급 ), 같은법시행령제 8조 ( 도시계획사업에의한도로 ) 의규정에의한도로에적용함을원칙으로하며, 기타도로에도준용할수있다. 1.3 정의 1) 가로등이라함은도로법제37조 ( 도로의구조 시설등 ) 및도로의구조 시설기준에관한규칙제37조 ( 교통안전시설 ) 의규정에의거설치되는도로의부속시설로도로에시설하는조명시설을말한다. 2) 보안등이라함은가로등외에도로에설치된조명시설로방범등, 농어촌가로등을통틀어보안등이라한다. 3) 공원등이라함은공원에설치된시설로가로등, 보안등과연결되지아니한조명시설을공원등이라한다. 7. CO2 절감률 절감률 (%) = (( 사업전 - 사업후 ) / 사업전 ) 100(%) 제 2 장대상지선정기준

33 2.1 가로등 1. 대상지선정 1) 제1장 2. 적용범위 2) 에서정한도로에시설하고대상지선정은도로의구조 시설기준에관한규칙제37조의규정에의한도로부속시설물로써도로관리부서에서선정한다. 2. 시설기준도로법제11조의규정에의한도로에시설함을원칙으로하고도로의구조 시설기준에관한규칙제37조의규정및도로안전시설설치및관리지침제2편조명시설의규정에서정한기준에적합하도록설치하여야한다. 가로등의시설은도로안전시설설치및관리지침제2편조명시설의의규정에의거시설및관리하여야한다. 2.2 보안등 1. 대상지선정 1) 보안등의신설대상지선정은읍면별형평성을고려하여선정하여야한다. 다만신청지가선정기준에적합하지않아대상지를선정할수없을경우에는형평성을고려하지않아도된다 2) 보안등의신설대상지선정은아래선정기준을적용하여선정하며보안등설치제외지역에는보안등을설치할수없다. (1) 선정기준가. 수혜주민이많은지역나. 사건, 사고등이발생한지역이나예상되는지역다. 주거밀집지역라. 마을공동관리시설 ( 마을회관, 경노당등 ) 마. 청소년의보호가요구되는학교주변바. 도서, 산간벽지등통행이불편한지역 (2) 보안등설치제외지역가. 보안등피해민원발생지역나. 수혜가구가 3가구이하인지역다. 농작물피해지역및피해민원발생지역라. 인근에보안등이설치된지역으로통행량이적은지역 2. 조사방법보안등신설대상지는읍 면에서선정기준에맞게조사하여군에신청하여야한다. 군에서는읍 면에서신청한대상지를재조사하여신설대상지를선정확정한다. 읍 면에서추가로신설대상지를신청할경우에확정한신설대상지후순위로정리된다. 2) 우선순위선정가. 보안등의신설대상지를선정함에있어선정기준에의거우선순위를선정하여시설한다. 나. 보안등의신설대상지우선순위는특별한경우가없는한변경할수없다. 단, 해당읍 면장의요구가있을경우에는대상지선정기준에적합한경우에한하여우선순위를변경할수있다. 다. 보안등신설대상지에선정된경우상위순위부터시설하고예산부족으로보안등을당해연도에설치할수없을경우에는다음연도에적용하여연차적으로시설하여야한다. 제3장시설기준 1. 가로등 1) 사용자재가. 광원및용량 : 나트륨램프, CDM램프, LED램프, 기타도로용으로적합한램프용량은도로안전시설설치및관리지침의조명시설기준에의거산정나. 등주 : 강관주, 스테인레스주, 콘크리트전주, 주철가로등주는차량사고시전도방지제품다. 전선 : 난연성가교폴리에틸렌절연비닐외장케이블 (F-CV) 라. 접지선 : 난연성접지용전선 (F-GV) 마. 등기구 : 주위환경감안하여선정바. 제어방식 : 양방향무선 (CDMA) 제어방식사. 누전차단기 : 인체감지형누전차단기아. 배관 : 파상형경질비닐전선관, 폴리에틸렌전선관 2) 시설기준