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디지털 조명 제어 적용 후기

3 아침 16 1,279 01.17 09:57

DALI (Digital Addressable Lighting Interface)는 LED 조명 기술 요구에 맞춰 등장한 산업 표준 인터페이스로 0-10V 또는 1-10V로 LED의 밝기를 제어하던 조명 제어 시스템의 후속으로 개발되었다고 합니다. 저도 자세히는 모르겠지만 앞서 설명드린 IoT 분야에서 파생된 조명 제어 솔루션과는 태생이 좀 다른 느낌인거 같습니다.

 

그냥 IoT 제품으로 출시한 조명을 사용해도 되지만 DALI를 선택한 이유는

  • 국제 전기기술 위원회(IEC)의 산업 표준 인터페이스 (IEC 62386)
  • 프로토콜이 공개되어 있어 뜯고 맛보고 즐기기 가능..
  • 나름 꽤나 역사가 된 물건이라 프로토콜의 안정화가 많이 되었고 다양한 회사의 제품을 섞어써도 큰 무리가 없을 정도로 생태계 관리가 잘 되는 느낌
  • 조명 제어에 관련된 많은 기능들이 이미 내장되어 있기 때문에 (fade time, circadian light, constant light control 등등) 귀찮게 뭔가 개발하지 않아도 된다.
  • 유선 기반이라 무선의 음영지역 같은 문제가 덜하다.

 

뭐 대충 이런식으로 DALI 조명과 IoT 제품을 섞어서 사용할 수도 있습니다.

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자세한 기술적인 내용은 인터넷에 있으니 오늘은 사진 위주로 남겨보겠습니다.


 

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다운라이트에 DALI 디밍 드라이버를 연결합니다. CC 타입의 드라이버이며 조명과 1:1로 연결했습니다. 다운라이트가 거진 100개 가까이 되는데…눈물만 납니다. 이렇게까지 해야 하는건가??

 

 

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스위치에 요렇게 DALI 푸시 버튼도 연결해줍니다. DALI 신호선으로 16V 전원이 들어오기 때문에 결선은 이게 끝 입니다. 4채널인데 스위치가 2버튼식이라 걍 비워둡니다.. 전 나름 비싼걸 사용했지만 우리의 친구 알리익스프레스에서 저렴하게 파는 물건도 있으니 그걸 사용하셔도 됩니다. 스위치는 JUNG의 535U 입니다. 1개짜리가 필요하시면 531U를 사용하세요 

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결선은 어려운거 없습니다. 220V 전원이랑 DALI 신호선 두가닥만 잘 연결해줍니다. DALI 신호선은 극성이 없으니 무지성으로 막 연결해도 됩니다. 디밍 드라이버의 딥스위치를 조절해서 사용하는 다운라이트의 규격에 맞춰 고정할 전류를 잘 설정해줍니다.

 

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천장에 타공된 위치에 조명을 설치합니다. CC 드라이버는 용량이 작고 크기도 작아서 천장에 올려뒀습니다.

 

 

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조명 분전반 설치는 전기 사장님께서 도와주셨습니다. 아래가 DALI 파워인데 조명이 많다보니 DALI 라인도 4개로 나눴고 파워도 각 채널마다 분리해서 연결했습니다. 

 


 

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이렇게 1층에 2개, 2층에 2개 총 4개 라인입니다. 각 라인 마다 조명이 최대 64개까지 밖에 연결 안되거든요.

 

 

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이건 LED 스트립에 사용할 CV 디밍 드라이버입니다. 위는 최대 36W, 아래는 최대 120W 제품인데 120W제품은 보시는 것 처럼 크기가 큽니다. CC 드라이버와 달리 천장에 올려둘 공간이 마땅치 않으므로 목공할 때 미리미리 간접등 배선을 한곳에 모아두고 조명 분전반을 따로 만들어 두는 것을 추천드립니다. 저희집에도 이런 간접등용 디밍 드라이버를 모아둔 조명 분전반이 3개 있습니다. 

 

이제 소프트웨어 설정입니다. 전 Lunatone 이라는 회사의 제품을 주로 사용하다 보니 해당 회사에서 제공하는 DALI Cockpit이라는 시스템 설정 소프트웨어를 설치했습니다. DALI USB라는 DALI Cockpit에 연결할 수 있는 DALI-USB 인터페이스도 이왕이면 하나 구매해두면 좋습니다. 아쉽게도 맥 버전의 소프트웨어는 없네요..

 

 

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먼저 장치를 인식시켜줍니다. 다행히 별다른 에러 없이 장치가 잘 인식되었습니다. 유선으로 연결되어 있다보니 무선에 비해서는 든든합니다. 집이 넓고 실내 벽체가 복잡하면 무선 신호는 끊길수도 있거든요 

 

 

 

 

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조명과 스위치, 그리고 센서 등이 보입니다. 먼저 조명부터 살펴봅니다. 

 

 

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먼저 그룹이 눈에 띕니다. 그룹을 만들어 조명을 일괄 제어 하는 기능입니다. 저는 주방의 다운라이트, 식탁등, 주방의 아일랜드 등을 그룹으로 묶었습니다. 조명의 최대 밝기와 최소 밝기도 설정할 수 있습니다. 간혹 조명이 너무 밝아서 조명의 최대 밝기 자체를 제한하고 싶은 경우도 있거든요. 더불어 Fade-in/out 타임도 설정할 수 있습니다. 전 0.7초를 선호합니다. 너무 느리게 켜지면 좀 답답하거든요…


 

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이제 본격적으로 스위치를 매핑해봅니다. 첫번째 스위치를 누르면 1층과 1.5층 계단의 조명을 켜지도록 해봤습니다. 현재 조명이 켜져있으면 꺼지고, 꺼져있으면 켜지도록 실제 조명의 밝기 레벨에 따라 토글로 동작하는 스위치입니다. 

 

 

 

 

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스위치의 종류에 따라 요렇게 다양한 옵션을 선택할 수 있습니다. BF6을 선택하면 스위치를 “꾹” 눌러 밝기를 제어할 수도 있습니다. 나름 다양한 액션이 있는데 짧게 누르기, 길게 누르기로 버튼 동작을 구별하는 경우도 있고, 마우스 처럼 스위치를 더블 클릭(?)하는 액션도 있습니다. 그래도 나름 산업 표준의 디지털 조명 제어 시스템이기에 많은 옵션을 제공하니 골라쓰면 됩니다. 

 


 

 

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센서 설명을 건너뛴거 같지만.. DALI 신호를 받는 PIR 센서입니다. 민감도는 나름 괜찮은 것 같지만… 가격이 좀 거시기합니다. 동작은 4가지를 지원합니다

  • 모션이 감지되면 지정된 조명을 제어한다
  • 모션이 감지되면 지정된 조명을 제어하되 조명의 밝기를 자동으로 제어하여 일정한 조도를 유지한다.
  • 특정 조도 이상 또는 이하일 경우 조명을 제어한다
  • 특정 조도에 맞춰 자동으로 조명의 밝기를 제어한다.

전 주로 지나가는 동선에 있는 조명은 모션 감지를 위주로 설정했고, 필로티 주차장의 조명은 특정 조도에 맞춰 조명의 밝기를 제어하도록 설정했습니다. (사실상 밤에만 켜짐..)



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제가 가장 좋아하는 기능 중 하나입니다. 가끔 현관에서 센서등이 바로 꺼져서 난감할 때가 종종 있지 않으셨나요? 이렇게 조명을 끄겠다는 예고(?)로 밝기를 30% 정도로 낮춰보고 그래도 움직임이 감지 되지 않는다면 진짜로 조명을 끄는 좀 더 세련된 연출을 할 수 도 있습니다. 그냥 편하게 시간만 설정하면 됩니다.

 

 


 

 


 

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그리고 가끔 센서 기능 자체를 제어하고 싶을 때도 있습니다. 예를들어 센서로 동작하는 조명을 계속 켜두고 싶다던지, 아니면 일시적으로 센서 인식을 꺼버린다던지.. 그럴땐 이렇게 external commands 설정을 해주면 됩니다.

두서 없는 글이었습니다.. 왜이렇게까지 조명을 제어해야 하는지를 물어보신다면 할 말은 없습니다 ㅎㅎㅎ

하다보니 여기까지 가버렸습니다만 그래도 마무리를 위해 정리해보겠습니다.

 

 

특징

  • 기존의 아날로그 조명 제어를 디지털 조명 제어로 전환하면 배선을 변경하지 않고 소프트웨어 설정만으로 밝기 제어, 색온도 제어, 스위치 및 센서 매핑 등을 입맛에 맞게 자유롭게 변경할 수 있다.
  • DALI 인터페이스는 산업 표준이라 프로토콜도 공개되어 있고 믿을만 한 것 같다. 이와 비슷한 동작을 하는 Aqara, Tuya같은 IoT 조명도 물론 좋지만 조명에 한해서는 아무래도 아직은 살짝 아쉽다. 기능 업데이트가 제조사에게 달려있다보니...
  • 유선 기반이라 무선으로 동작하는 IoT 장치 처럼 이유없이 응답을 안하는 그런 불미스러운 일이 적을꺼라 믿는다…
  • 게이트웨이를 통해 DALI 신호를 다른 네트워크 신호로 변환 가능하다

장점

  • 의외로 아내가 매우 만족해 함 - 이거 하나만으로 끝입니다 ^o^

단점

  • 전기 사장님이 싫어한다.
  • 추가적으로 전등과 센서, 스위치 위치에 DALI 신호선 두가닥이 추가로 포설되어야 하므로 전기 공사비가 증가한다.
  • 건축주가 직접 유지보수 해야 한다. 해줄 사람 없음…
  • DALI 디밍 드라이버, 센서, 스위치류가 결코 저렴하지 않다. 최대한 알리익스프레스의 도움을 받아야 한다…

마지막으로.. 이런 조명 제어 같은 잡기술에 비용을 투자하기 보다는 적절한 색온도의 고품질의 조명을 선택하는데 예산을 투자하는게 훨씬 더 이득이지 않을까라는 생각입니다. 하지만 아직까지는 국내에서 일반 소비자가 다양한 고연색성의 조명을 쉽게 구매할 수 없다 보니 참 아쉽습니다. 하루빨리 시장이 활성화되길…

 

 
 
 
 

Comments

3 내집마렵다 01.17 11:14
장점 하나가 너무 강력하군요 ㅎㅎㅎ
이거 보여주면 꼭 해야 한다고 하겠네요 ㅎㅎㅎ 물론 설계-구매 부터 설치까지 일은 모두 제가 ㅠㅠ
G ㅇㅇ 01.17 22:01
드라이버를 무조건 조명 하나하나에 다 연결해야 하나요? 너무 대공사인데요ㄷㄷ
3 아침 01.17 22:34
정전류 드라이버는 보통 용량이 작기도 하고 (20W내외) 그나마 직렬로 연결해야 하는데 아시다시피 직렬 연결은 한개가 고장나면 다른 조명도 영향을 받으니… 주로 36V의 다운라이트류는 1:1 연결이 정석으로 보입니다. 다만 비용 절감을 위해 2:1 또는 3:1 연결을 하기도 하는데 권장하는 방법은 아닙니다.

24v 다운라이트 류도 속속 등장하는거 보니 나중엔 드라이버 몇개로 병렬연결도 시도해 볼 수 있지 않을까요? ㅎㅎ
3 아침 01.18 14:28
깨알같은 장점이 또 생각났는데 3로 스위치 같은거 복잡한 배선 없이 그냥 할 수 있습니다…엄..
질문 있습니다~ 다운라이트에 CC 드라이버를 달아서 램프에 각각 드라이버를 연결해야 한다고 하셨는데요, 그냥 큰 용량의 CV 드라이버 하나에 병렬로 연결하지 않은 이유가 궁금합니다. 혹시 이렇게 하면 램프의 밝기가 조금씩 달라질 수 있어서 그런걸까요? 아니면 다운라이트가 CC 드라이버 용이라서 아예 CV 드라이버를 적용할 수 없는건가요?
자문자답입니다. 아침님이 먼저 올려주신 글에 답이 있었네요. 다운라이트는 대부분 CC 드라이버를 달도록 되어있고 그 이유는 잘 모르신다고요 ㅎㅎ
저도 고연색성 LED 조명이 좋다고 생각해 열심히 찾아보고 또 지금 사는 집 간접조명을 주로 CRI 90 이상 제품으로 (알리에서 구매) 적용했는데요, 고연색성 LED의 단점이 하나 있습니다. 전력효율이 떨어집니다. 그러니까, lm/W 수치가 낮은거죠.

이유를 생각해보니 어쩌면 당연한거 였습니다. 애초에 백색 LED라는 물건이 청색 LED에다가 형광물질을 발라서 청색광을 나머지 500~700 nm 파장의 빛으로 바꿔주는 것입니다. 이렇게 하더라도 자연의 백색광의 스펙트럼과는 아무래도 차이가 많이 나고 자연스럽게 연색성 역시 떨어질 수 밖에 없습니다. 고연색성 LED는 청색광을 다른 장파장 빛으로 바꿔주는 형광물질의 양을 늘린 다음 그 결과로 낮아진 색온도를 다시 높이기 위해 필터를 사용하는 것으로 이해하고 있습니다. 이게 맞다면 발광효율(전력효율)이 떨어질 수 밖에 없는거죠.

참고: https://en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode#White_LEDs

추가: 위에 참고로 올려드린 위키피디아 문서를 보니 청색 LED 대신 근자외선(Near-UV) LED에 형광물질을 입혀 형광등과 비슷한 원리로 더 양호한 스펙트럼의 (즉, 연색성이 좋은) 백색광을 만들 수도 있다고 하네요. 역시 발광효율은 조금 떨어진다고 합니다. (발열 증가)
3 아침 01.18 23:01
역시 물리에 일가견이 있으시다 보니 과학원리를 잘 해설해주시는 것 같습니다 ㅎㅎ 둘 다 좋은 건 없다보니 저는 연색성을 선택했습니다.
저도 같은 생각입니다. 조명을 파고들면 파고들수록 전기요금 조금 더 부담하더라도 연색성이 높은 (CRI 90 이상) 조명으로, 눈에 부담이 적은 간접조명 위주로 준비하는 쪽을 선택하는게 맞다는 생각이 강해지네요.
1 봄이조아 01.21 23:53
DC CC, AC CV
점점 내용이 깊어지는군요.
장점 하나로, 그동안의 노고가 눈 녹듯 사라졌네요.
저는 복잡해서 NAS는 일찍 포기하고 홈 네트워크 정도 구성해서... 나중에 도전하려고 합니다.
조명 같은 경우에는 홈 네트워크 조정 일찍이 포기하고
인쇼스토어 있는 조명 제어기 사용하여 생각 중입니다.
(SMP 용량 범위 안) 조명 갯수 제한이 없으나 회선 분리 제한(최대 12개)까지라서...
저 같은 경우 1층 2개, 2층 2개 사용하여 조명 제어 시스템 구성하고 합니다.
3 아침 02.08 12:58
여주 예비 건축주// 인쇼스토어의 조명 제어 장치도 간편하게 설치할 수 있어 보여 사용하시기엔 좋을 것 같습니다. 다만 전 개방형 시스템을 좋아하는지라 그 부분이 약간 아쉬웠습니다.
1 태리움 02.20 23:42
dali 스위치(dali bus 필요)와 iot 스위치(L, N선 필요)를 설계할 때 잘 고려해야겠네요.
dali 스위치로는 조명만 조절하고,
iot 스위치로는 블라인드 등을 조절해야하니 ㅎㅎ

설계할 때부터 고민을 많이 해야될 거 같은데 혹시 범용적으로 사용할 수 있는 방법이 있을까요?
1 달든채 02.25 22:11
내집짓고싶은물리쟁이//
'그냥 큰 용량의 CV 드라이버 하나에 병렬로 연결하지 않은 이유가 궁금합니다. 혹시 이렇게 하면 램프의 밝기가 조금씩 달라질 수 있어서 그런걸까요?'
-> 귓 동냥으로 들은 정보에 의하면, 말씀하신 이유가 맞는걸로 알고 있습니다. 개별 다운라이트 마다 각자의 LED chip 특성이 완벽히 같을 수 없어 내부 저항값이 약간씩 달라져 CV 드라이버 병렬연결을 통해 동일 전압을 인가해도 개별 라이트들의 전류량이 동일하지 않음으로 인해 밝기 편차 문제가 발생하기도 한다고 들었습니다. 반면 LED strip 의 경우 CV 를 사용하는데, strip 은 LED 끼리 직렬 연결이므로 내부 저항 편차가 있어도 동일 전류를 인가할 수 있어 밝기 편차 문제를 해결할 수 있을 것입니다. 결국 다르게 말하면, 다운라이트도 전압,전류량 잘 계산하여 1드라이버 - 직렬연결로 사용은 가능하다는 뜻일 것 같습니다. 다만 전력효율 면에서 CC 방식이 유리할텐데 strip 의 경우 직렬연결에 필요한 적정 전압량을 초과할 우려가 있으므로 CV 방식을 채택한게 아닐까 합니다.