전광판 K마크 인증, 광생물학적 안전성 등 LED 정보 제공
팝사인-한국산업기술시험원 LED 세미나 개최
팝사인과 업무협약을 체결한 한국산업기술시험원(KTL)이 기술세미나를 10월 13일 KTL 대강당에서 개최했다.
이날 세미나에서는 LED전광판 인증 제도인 K마크에 대한 설명과 K마크 인증에 필요한 각종 시험 기준에 관한 설명이 진행됐다. 또한 환경마크 기준과 LED로 인해 시각적인 피해가 우려되는 내용을 담은 ‘광생물학적 안전성’에 대한 설명도 이어졌다. 팝사인과 KTL은 향후 LED모듈, SMPS, LED조명 분야의 KS인증에 대한 내용을 담은 세미나를 개최할 계획이다. 이번 첫 세미나에서 소개된 내용들을 간추려 소개한다.
<조달청 우수제품 선정시 가점 주어지는 K마크 인증제도>
LED전광판에도 K마크 제도 실시해 품질인증
인증에는 강제성 여부에 따라 강제인증, 임의인증으로 크게 구분된다. 강제인증은 인증대상 품목만을 생산·유통 시키도록 법적으로 강제 의무화한 제도로, 주로 소비자의 안전, 건강 및 환경 등의 보호 목적이 있다. 임의인증은 인증의 획득 여부를 공급자의 자율에 맡기는데 인증을 받지 않아도 법적으로 생산 및 유통이 가능하다.
임의인증은 다시 법적 임의인증과 민간 임의인증으로 구분되는데 법적 임의인증은 법률에 근거하여 인증제도를 운영하는 것으로 인센티브를 부여할 경우 사실상 강제인증의 효과를 지닌다. 민간 임의인증은 법적 근거 없이 인증기관이 운영하는 인증제도로 품질보증이 대부분이다.
인증분야에 따른 분류도 중요한데 제품인증은 특정제품, 공정 또는 서비스 등이 원래 규격에 맞도록 제조되었는지 여부를 평가하여 적합 여부를 판정하는 인증이고, 시스템인증은 특정제품, 공정 또는 서비스 등을 제공하는 기업, 단체 등의 경영시스템이 국제규격(ISO 9000 등)에 따라 적합하게 수립 및 이행되고 있는지를 심사하는 것이다.
국내 인증제도 현황을 살펴보면 강제인증제도는 9개 부처 36개 인증제도, 법정임의인증제도는 11개 부처 59개 인증제도, 민간임의인증제도는 K마크 등 약 60여 개 인증제도가 시행 중이다.
K마크는 공산품에 대한 품질향상과 제3자 공인 시험기관의 신뢰성 확보를 통하여 사용자의 만족도를 제고하고 기업의 경쟁력강화에 기여하기 위하여, 기관 설립 법률 ‘산업기술혁신촉진법 제41조’에 따라 시험평가기술의 개발 및 품질인증 업무 등을 수행하기 위해 제정됐다.
K마크는 해당 적용 규격에 의한 시험
·검사를 실시하여 적합여부를 평가하고 품질이 동일수준 이상으로 지속적이고 안정하게 유지될 수 있다는 것을 인정한 제품에 한하여 ‘K마크’를 부여하는 인증제도다.
K마크 인증 절차는 상담 및 신청, 시험 및 검사, 공장심사, 사후관리 협약체결, K마크 인증서 발급, 사후관리 등의 순으로 이뤄진다.
인증 혜택은 조달청 우수제품 선정 시 가점(5점), 정부의 행정정보 다기능 사무기기 적합성 인정마크, 국방부 조달본부, 각 공공기관 입찰시 가점수혜(2~5점), 기술신용보증기금의 기술우대보증(최대 10억), 제조물책임배상보험 가입시 보험료 최대 28% 할인(동부화재) 등의 혜택이 있다.
<온도 변화 따른 광변화 항목 K마크 인증 시험 도입 검토>
LED전광판 K마크 규격인 KTL C 066은 LED를 광원으로 사용하여 건물 옥상, 벽면, 지중 형태 등으로 설치되어 행인 및 운전자에게 각종 정보, 광고 등을 전달하기 위한 LED전광판을 대상으로 한다.
등기구 분류에 따라 옥내용은 사무실, 복도, 터널 중심부 등 조도 300lux 이하 장소에 해당하고, 준옥외용은 실내경기장, 공장 등 조도 1500lux 이하 장소, 옥외용은 야외경기장, 도로, 옥상 등 조도 1500lux 초과 장소에 해당한다.
시험항목은 구조, 내열·내한시험, 연속통전시험, 방진 및 방수시험, 온습도사이클, 전압변동 시험, 내열성 시험(볼프레셔 시험), 내화성 시험(니들 플레임 시험), 내화성시험(글로우 와이어 시험), 절연저항 및 절연내력, 누설전류, 휘도 및 색도, 역률, 부식시험, 온도시험, 접지(접지 연속성 시험), 데이터 표출 시험, 명판의 내구성 시험, 전기자기 적합성으로 구성되어 있다.
구조 시험은 기존에 사용되는 백열램프, 형광램프 및 기타 방전램프는 광원 자체가 표준화가 되어 있어 주요 구성 요소로 보지 않았지만, LED는 광원 자체가 표준화 되어 있지 않기 때문에 광원을 주요 구성 요소로 하여 안전 및 성능이 같이 판단되어지는 구조이다. 따라서 광원 자체가 사용자 접근 영역부로 간주될 수 있기 때문에, 여기에 사용되는 컨버터(SMPS)의 1차측(입력측)과 2차측(출력측)이 이중절연 및 강화절연을 만족해야 되는 구조가 될 수도 있다. 현재 K마크를 위해서는 1차측과 2차측에 사용하는 변압기(Transformer, SMPS)는 반드시 KC, KS 인증제품을 사용해야 한다.
방진·방수시험 등급 IP53으로 하향 개정 논의 중
내열시험, 내한시험은 전광판이 통상사용 상태에서 노출될 수 있는 고온, 저온 환경에서의 정상 동작여부를 확인하기 위한 시험이다. 내열시험은 전광판을 85±3℃에 24시간 방치하고, 내한시험은 전광판을 -30±2℃에 24시간 방치한 후 시험했을 때 동작에 이상이 없어야 한다. 이 실험은 모듈에서만 이뤄지고 있으며 아직까지는 광변화에 대한 시험을 포함하고 있지는 않지만 향후 온도에 따른 광변화 항목까지 시험에 넣을 것을 고려하고 있다.
먼지와 물에 대한 보호여부를 확인하는 방진 및 방수시험은 준옥외용은 IP44 이상, 옥외용은 IP66 이상을 보유하고 있어야 한다. 하지만 IP66 등급이 기준치가 너무 높다는 지적이 있어 IP53 정도로 개정하는 것을 검토하고 있다.
전압변동 시험은 전광판의 입력전압 변화에 따라 정상동작을 하는지 여부를 판정하는 것으로 전광판에 정격을 인가한 후 최대 부화 상태에서 정격전압의 ±10%의 시험전압을 인가한 후 동작에 이상이 없어야 한다.
휘도 및 색도 시험D서는 전광판에 정격을 인가한 후 15±0.1m의 거리에서 각각의 사용장소에 맞게 외부 조도 조건에서 가시각에 따라 전광판의 중심 휘도를 측정한다. 휘도는 모든 LED를 점등시킨 후 측정하고, 색도는 각 색상별 색도를 측정한다.
역률은 전광판에 정격전압을 인가하고 Power Analyzer를 이용해 역률을 측정하는데 판정 기준은 0.9 이상이어야 한다. 기준에 적합 제품이 적어 역률 시험을 뺄 것을 고려하고 있는 상황이다.
< K마크 인증 시험항목>
구조, 내열·내한시험, 연속통전시험, 방진·방수시험, 온·습도 사이클, 전압변동시험, 내열성시험, 내화성시험, 절연저항 및 절연내력시험, 누설전류, 휘도 및 색도, 역률, 부식시험, 온도시험, 접지, 데이터 표출시험, 명판의 내구성시험, 전기자기 적합성
데이터 표출 등 전광판 기능시험 도입 논의 중
부식시험은 철제로 되어 있는 외곽에 대해 부식에 대한 시험을 실시한다. 시험방법은 외곽 철제의 시료를 잘라내고 탈지제를 이용하여 모든 기름 및 도색 부분을 제거한다. 이후 10분간 20±5℃의 10% 염화암모늄 용액수에 담근다. 물기만 제거한 후 20±5℃에서 습기를 머금은 공기 중에 10분간 방치한다. 100±5℃에서 10분간 건조시킨 후 표면의 녹 발생 여부로 판정한다.
온도시험은 과도한 온도상승으로 인해 화재 또는 감전 등 사용자의 안전에 저해한 영향을 미칠 수 있는 요인을 테스트한다. 실험실 내의 주위 온도는 10℃에서 30℃의 범위 내에 있어야 하며, 되도록 25℃이어야 한다. 측정 부위에 열전대를 부착하고 시험전압은 정격전압의 1.06배를 인가해야 하는데 예외로 tw 표시가 있는 구성 부분 권선의 평균 온도의 결정과 tc 표시가 있는 구성 부분의 외곽 온도의 결정에 대해서 시험 전압은 정격 전압의 1.00배여야 한다.
전원 전압은 ±1% 이내로 유지되어야 하고 되도록 시험 전압의 ±0.5% 이내여야 한다. 온도가 시간당 1℃ 이하의 비율로 변하게 되면 측정을 멈춘다. 전광판의 결함이 있는 부분 때문에 동작을 멈춘다면, 그 부분을 교체하고 시험을 계속해야 한다. 위험한 상황이 발생하거나, 어떤 부분이 유형 결함으로 동작이 불가능하다면, 전광판은 고장 난 것으로 간주한다.
1종 절연기기에서 접지는 기본절연과 함께 하나의 절연으로서의 역할을 하고 있다. 이러한 접지가 충분한 절연성능을 가지고 있는지 확인하는 시험이 접지 연속성 시험이다.
시험방법은 보호접지 단자와 보호접지 접속부 사이에 10A의 시험전류를 인가한다. 그리고 측정부위 사이의 전압강하를 측정한다. 측정된 전압강하에서 환산된 저항값이 0.5옴을 초과하면 안 된다.
데이터 표출시험은 전광판의 데이터 표출 및 전광판과 제어부 사이의 통신을 확인하는 시험이다. 시험방법은 전광판에 정격을 인가하고 전광판에 표출시킬 데이터를 송출하는 것으로 이뤄진다. 판정기준은 테스트 패턴 표출이 이뤄져야 하고 그래픽의 깨짐 및 떨림이 없어야 한다. 또한 명령한 색상이 표출되어야 하고, LED의 오점 및 미점 등이 없어야 한다. 그리고 얼룩도 생기지 않아야 한다.
한편 현재 시행되는 K마크 시험은 샘플링으로 시험하는 방식으로 진행되는데 앞으로 기능시험을 추가할 것을 고려하고 있다. 제조 공장에 직접 방문해서 기능을 확인하는 방법이기 때문에 제조업체에는 더 유리할 수도 있을 것으로 예상된다.
<LED 파장이 시각에 미치는 영향 담은 광생물학적 안전성 >
올해 IECEE(전기제품 및 부품에 대한 IEC의 국제인증시스템)에서 LED램프에 대하여 국제공인 성적서인 CB시험 성적서를 발행할 때 광생물학적 안전성을 추가해야 한다는 내용으로 CB인증기관에 긴급공지를 해 왔다. 기존 램프규격 안전규격인 IEC60968로 시험한 인증서는 취소되어야 하며, 2009년 8월 31일까지 광생물학적 안전 규격인 IEC/TR62471-2로 다시 시험을 해야 한다는 내용이다. 또한 CE 마킹으로 수출하는 경우에도 유럽의 저전압지침인 2006/25/EC에 따라서 광생물학적 안전성시험은 반드시 필요하게 되었다. 결론적으로 유럽 수출 시에는 광생물학적 안전성시험이 필수가 된 셈이다.
이 규격은 미국에서 개발되어서 IEC에 영향을 주었다. 미국의 동향을 살펴보면, 아직까지 미국에서는 LED 조명기기의 광생물학적 안전성에 대한 만족이 강제화 되어 있진 않지만, LED 안전을 다룰 LED 안전위원회를 설립할 예정이다. UL은 미국 내 판매되는 LED와 LED조명기기에 대한 안전을 다룰 규격을 개발하고 있으며, 광생물학적 안전 항목이 포함될 예정이다.
국내의 경우에는 현재 LED조명기기관련 국내규격(안전인증, KS)에는 이 부분에 대한 시험항목이 없으며, KS C IEC 62471 : 2008(램프와 램프시스템에 대한 광생물학적 안전성)이 있으나 실질적으로 사용되고 있지 않다. 그러나 추후 이 부분에 대한 시험항목에 추가여부가 검토될 것이다.
국내 LED조명기기 업체들은 자사 조명제품에 대하여 광생물학적 안전성을 검증해 본적이 없는 실정이다. 현재 국내 안전인증기관들 중 광생물학적 안전성 시험은 KTL이 유일하다.
광생물학적 안전성이 대두된 배경에는 LED조명의 경우 기존 조명과는 다르게 망막에 집광되는 면적이 아주 작기 때문에 망막에 에너지가 집중돼 손상을 유발할 가능성이 있다.
빛 노출에 따른 위험성 LED제품에 명기해야
광생물학적 안전성은 IEC 62471과 IEC/TR 62471-2 2개의 규격으로 구성되어 있다.
IEC 62471은 해당하는 위험요소(파장)별로 위험그룹을 면제그룹, 위험그룹1, 위험그룹2, 위험그룹3으로 나누는 시험 방법과 기준을 제시하는 그룹이다. 면제그룹은 램프가 광생물학적 위해를 가하지 않는다는 것이고, 위험 그룹1(저위험)은 램프가 노출에 관한 통상적인 거동 제한 때문에 위해를 일으키지 않는다는 것이다. 그리고 위험그룹2(중위험)는 램프가 매우 밝은 광원에 대한 혐오 반응 때문에 또는 열적불쾌감 때문에 위해를 일으키지 않는다는 것이다. 마지막으로 위험그룹3(고위험)은 램프가 순간적인 또는 짧은 노출에 대해서도 위해를 일으킬 수 있다는 것이다. 위험그룹 판별 기준은 방사조도(irradiance)와 방사휘도(radiance)를 측정하여 기준치에 따라 판단하게 된다.
광생물학적 안전성 평가는 아직 초기 단계이기 때문에 규격에 대한 좀 더 상세한 연구가 필요하며, 이 규격을 토대로 한 시험평가 기반구축이 시급하다.
* 출처 : 월간 팝사인 www.popsign.co.kr 세미나 정리 | 한정현 기자 hjh@popsign.co.kr, 사진 | 신혜원 기자 shin@popsign.co.kr
Source : LED마켓 外.
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