보통 많은 분들이 더 밝은 야간 시야를 위해 애프터마킷에서 HID 즉 제논 헤드램프 킷을 많이 장착하고 있습니다. 최근에는 양산차량에 HID를 옵션 혹은 기본으로 제공하기도 하지요.

더구나 최근에는 수입차에서만 볼 수 있었던 바이제논 (상하향등이 모두 HID가 적용된 것) 이 장착된 국산 차량들도 종종 볼 수 있습니다. 제가 바로전에 타던 QM5나 지금 타고 있는 골프 GTD에도 바이제논이 장착되어 있습니다.

이런 HID가 장착된 차량에는 그 밝기때문에 본인의 야간시야에는 큰 도움이 되지만 조사각이 잘못되어 있을 경우 상대차량에게는 시야를 크게 방해하는 요인이 될 수 있기 때문에, 양산차량에서는 조사각을 자동으로 조정해주는 셀프 레벨라이저가 장착되어 있습니다.

이런 셀프 레벨라이저는 보통 뒷차축의 로워암같은 부분에 레벨링 센서를 장착하고 뒷차축의 차고의 변화를 감지해서 조사각을 적절하게 자동으로 조정해 주게 되어 있습니다.

요렇게 생긴 센서가 뒷쪽 서스펜션 암에 장착되어 있어서 암의 움직임에 따라 차고를 인식하게 됩니다.

앞에도 장착되는 경우가 있구요. 쉽게 말해서 차고센서에 의해 앞이 들렸다고 판단되면 조사각을 낮추는 것이고, 반대의 경우는 조사각을 올려주는 것이죠.

그런데 애프터마킷에서 HID를 장착하게 되면 이런 셀프레벨라이저가 장착되지 않기 때문에 반드시 수동으로 조정하는 조사각 설정을 상대운전자에게 방해가 되지 않는 범위로 잘 맞추어 주어야 합니다. 할로겐 헤드램프가 장착된 차량에 HID 컨버전 킷을 장착하는 것외에도 이미 HID가 기본장착된 차량에서도 HID의 벌브를 교체하는 경우가 많은데요.

그 이유는 크게 2가지가 있습니다.

첫째, 불빛의 색상을 더 아름답게 만들고 싶어서..

둘째, 조금이라도 더 밝아질 수 있을까하고....

이런 저런 이유로 HID 컨버전 킷으로 헤드램프를 튜닝하거나, 기존의 제논벌브를 교체하기 전에 우선 HID라는 것에 대해 기본적으로 알지 못한다면 잘못된 작업을 하게 됩니다.

그래서 위의 이유로 HID를 장착하거나 혹은 기존의 HID에 장착된 벌브를 교체하기전에 HID에 대한 기본적인 이해를 가져야 한다는 취지로 글을 이어가도록 하겠습니다.

보통 양산차에 장착된 HID에는 약 4500K 전후의 벌브가 사용되고 있습니다. 여기서 K 라는 단위는 켈빈을 뜻하는 것으로, 색온도를 의미합니다. 색온도는 우리가 불빛을 봤을? 느끼는 색상에 큰 영향을 미치는데 일반적으로 우리가 낯시간대에 보는 햇빛은 5000K 를 전후하는 색온도를 지니고 있는데 거의 백색에 가까운 광색을 가지고 있습니다.

양산차에 장착된 HID의 벌브가 가진 색온도는 약 4500K 전후이기 때문에 완전한 순백색보다는 약간 온백색쪽에 가까운 색을 가지고 있는데 우리가 집에서 사용하는 형광등의 색온도가 4000K정도라는 점을 참고하시면 되겠습니다.

그런데 , 보통 애프터마킷에서 벌브를 교체해서 사용할때에는 최소 6000K에서 1만K까지도 색온도를 올린 제품을 많이 사용하게 되는데, 이렇게 색온도가 높은 제품을 사용하게 되면 색상이 변하게 됩니다.

위의 사진상의 비교된 색상이 바로 색온도에 따른 빛의 색상차이입니다.

위의 사진상의 표를 보면 4000~5000K가 사진으로 보기에도 눈이 편안하다는 것을 느끼실 수 잇을겁니다. 약 6000K에서부터 차가운 느낌의 백색이 되고 6000K를 넘어서면 푸르스름한 느낌이 강해지기 시작합니다. 사진으로 보기에도 다소 자극적인 느낌도 느껴지실 거구요.

이렇게 색온도를 일정수준으로 올리게 되면 우리가 빛을 볼때 상당히 화사하고 자극적인 느낌을 받게 됩니다. 색온도가 바뀌면 특정색조의 휘도가 바뀌기 때문에 눈부심이라던가 시각적인 느낌은 차이가 발생할 수 있습니다.

이것을 더 밝아졌다라고 느끼시는 분들이 있는데 절대 그렇지 않습니다. 색온도는 말그대로 색온도일 뿐입니다. 밝기하고는 다르죠. 밝기라는 것은 광선속 (Luminous Flux)과 복사속 (Radiant Flux) 로 표시하게 되는데, 이중에서 광선속이 사람이 눈으로 볼 수 있는 빛의 세기를 뜻하며 루멘이라는 단위를 사용하게 됩니다. 반면에 복사속은 빛이 가지고 있는 에너지의 양을 뜻하며, 와트 단위를 사용합니다.

이제 좀 감이 오신 분들이 있을겁니다. 우리가 집에서 사용하는 형광등이나 백열등을 보면 형광등이 백열등보다 와트수치는 낮은데 루멘수치는 높습니다. 물론 와트가 높아지면 루멘도 높아지는 것이 일반적이지만, 와트가 높다고 해서 루멘도 같이 높아지는 것은 아니라는 것이죠.

보통 할로겐 헤드램프가 장착되어 있는 차량에서 더 밝은 빛을 내기위해서 애프터마킷에서 교체하는 할로겐 벌브들을 보면 순정이 55W인데 90~100W 짜리 벌브로 교체해서 루멘을 높이는 경우가 있습니다. 그런데 이렇게 되면, 더 높은 에너지를 발현하기 때문에 헤드램프 케이스나 전면의 투명한 창이 변색되거나 손상되기도 하고, 더 높은 열로 인해서 배선등이 타거나 녹을 수 도 있습니다. 주의가 필요하죠.

반면에 자동차용 HID는 초기방전시에 상당한 양의 에너지를 요구하지만, 일단 웜업이 끝나고 나면 약 30~35W정도의 낮은 전력만을 요구하게 됩니다. 그럼에도 불구하고 루멘수치, 즉 밝기는 할로겐의 2배 이상에 달하죠. 여기까지 보셨으면 빛의 구현방식에 따라 더 낮은 와트로 더 높은 루멘의 구현도 가능하다는 것을 알 수 있습니다.

자, 그렇다면 자동차용 HID는 어떻게 더 낮은 전력으로 더 높은 루멘을 구현할 수 있을까요? 그것은 빛을 내는 원리가 다르기 때문입니다. 할로겐같은 경우는 필라멘트에 에너지를 흘려서 가열된 필라멘트가 빛을 내는 방식이지만, 자동차용 HID의 벌브는 필라멘트가 없고 제논가스를 봉입한 벌브안에서 제논전자들이 서로 부?히면서 에너지를 발생시키고 이것이 빛을 내는 원리를 이용하기 때문에 훨씬 작은 전력으로 밝은 빛을 낼 수 있는 겁니다.

여기서 참고로 LED는 HID와는 달리 특정 전자와 플러스 전하입자가 결합하면서 빛을 발산하는 원리를 이용하는 것이구요. LED의 색상은 이때 사용되는 물질의 특성에 따라 결정됩니다. 반면에 HID의 색상은 벌브의 외벽을 이루고 있는 투명막의 코팅에 따라 주로 결정됩니다.

HID와 같은 방전식 램프에는 할로겐에 없는 이그니터와 발라스터라는 것이 필요한데 초기웜업에 필요한 약 2만볼트 이상의 전기를 공급하고 방전상태를 유지하고 안정적인 상태로 조절해주는데 반드시 필요한 부품입니다.

이렇게 이그니터와 발라스터가 분리되어 있는 타입도 있구요.

이그니터와 발라스터가 한몸체에 합쳐져 있는 경우도 있습니다. 자동차용 HID가 아니더라도 방전식 램프에는 모두 안정기가 필요합니다. 가령, 가정에서 사용하는 백열등역시 방전식 램프이기 때문에 안정기가 사용되고 있습니다. ^^

일반적으로 HID벌브를 교체할때 색상을 푸르게 할수록 밝기도 같이 밝아진다고 생각하시는 분들의 오해가 바로 색온도와 광선속을 구분하지 못하는데서 생기는 오해인것이죠. 보기 좋으라고 사용하는 푸르스름한 HID벌브는 더 높은 색온도를 가지고 있습니다. 그런데 이 색온도를 좀더 쉽게 표현하면 색의 파장이라고 이해하시면 됩니다. 색의 파장이 짧을수록, 즉 단파일수록 색온도가 높아지는 것이죠.

즉, 4500K 보다 6000K가 더 색온도가 높고 빛의 파장이 짧다는 것을 의미합니다. 그런데 문제는 빛의 파장이 짧아지게 되면 보기에는 푸르스름한것이 자극적이고 아름답게 보일지는 몰르지만 자동차용 조명으로 사용하기에는 여러가지 약점이 따르고 있습니다.

빛의 파장이 짧다는 것은 장매물에 부?혔을때 반사되는 성질이 강하다는 것을 말합니다. 즉, 산란하는 성질이 강해지는 것이죠. 이렇게 되면 우천시나 안개가 낀 상황에서 헤드라이트의 불빛이 더 많이 산란하게 된다는 겁니다. 이렇게 산란하는 성질이 강해지면 빛을 조사해서 사물을 확인해야 하는 상황에서 더 불리해집니다.

이뿐만 아니라 어두운 곳에서 헤드라이트를 점등했을때 빛의 파장이 짧을수록 빛이 더 멀리 도달하기 어려워집니다. 빛이 멀리 비추는 동안 중간에 산란해 버리기 때문이죠. 물론 색온도가 너무 낮아서 빛의 파장이 길어지게 되면 조사의 질이 떨어지고, 사물의 색상을 왜곡시킬 수 있는 문제도 있습니다.

이것은 파장의 성질을 가지는 전파에서도 동일하게 나타나는데, FM과 AM을 비교하시면 이해가 쉬우실 겁니다. AM은 KHz단위의 장파를 사용하여 FM에 비해 질은 떨어지지만 더 멀리 전파가 되고 장애물이 많은 지역에서도 사용이 가능하지만, FM은 MHz단위의 AM에 비해 단파를 사용하기 때문에 질은 높지만 멀리 도달하기 어렵고 장애물이 많은 곳에서는 불리해지는 것이죠.

우리가 사용하는 이동통신에서도 마찬가지입니다. MHz 단위를 사용하는 셀룰러폰과 GHz단위를 사용하는 PCS의 전파의 전달 환경을 비교해보면 잘 알 수 있죠. 물론 이런 전파의 경우는 중계기와 같은 장비를 이용해서 단파를 사용하면서도 단점을 상쇄시키지만 헤드라이트는 그럴 수 없죠. ^^

그래서 보통 자동차용 헤드램프는 할로겐이나 HID같은 경우에 종류에 따라 3000~4500K 수준의 색온도를 적정온도로 사용하고 있는 것입니다. 할로겐은 루멘수치가 낮기 때문에 3000K 전후의 색온도가 보편적으로 사용되고, HID는 루멘수치가 훨씬 높기 때문에 4500K 전후의 색온도로 사용하는 것입니다. 4500K 전후의 색온도는 거의 자연광에 가까운 색온도로 사람이 볼? 가장 눈이 편하고 안정적인 색온도입니다.

HID는 수많은 광원중에서 가장 자연광에 가까운 빛을 내는 것으로 알려져 있는데, 이때의 색온도가 바로 4000~5000K 정도라는 걸 알아두시면 좋을 거 같네요.

즉, 시중에서 판매되고 있는 5000K 이상 혹은 4000K미만의 색온도를 가진 제논벌브들은 모두 석영관을 코팅한 제품이라는 것이죠. 석영관을코팅해서 색온도를 올리게 되면 루멘은 떨어지게 됩니다. 즉, 밝기가 떨어진다는 뜻이죠.

그럼 결론이 나왔네요. 5000K이상의 색온도 혹은 4000K 이하의 색온도를 가진 HID벌브들은 정상적인 HID벌브보다 밝기는 떨어진다는 뜻입니다. 더 아름다운 빛을 내고싶고, 더 밝아지려고 바꾼 벌브가 시인성을 떨어뜨리고 밝기가 떨어지는 것을 대부분의 경우는 모르고 계셨을 겁니다.

그래도 제논램프는 워낙 루멘수치가 높기 때문에 색온도를 조금 올리는 정도에서는 시인성의 감소가 악천후시를 제외하고는 그리 대단하지 않지만, 할로겐램프의 경우 기본적인 누르스름한 색상이 싫어서 색온도가 더 높은 백색제품을 구입하셔서 사용하시는 경우가 많은데 시인성이 대단히 떨어지는 문제가 생기기 때문에 절대로 사용하시면 안됩니다.

지금까지 정독하셨다면, 지금 이 글을 보시는 여러분들 중에 본인의 차량에 HID컨버전킷을 장착하려고 했거나 순정상태의 HID에 장착되어 있는 벌브를 더 높은 켈빈의 벌브로 바꾸려고 하셨던 분들은 순간~ 멈칫...하시고 계실겁니다. 과연 바꿔야 하나?? 하는 고민에 빠지시게 되겠죠. 그에 대한 해답을 저에게 물으신다면 저는 단호하게 답변드릴 수 있습니다. 적정 색온도를 가진 출고상태의 벌브를 유지하는 것이 바람직하다고 말이죠.

헤드라이트의 첫번째 기능적 중요성은 바로 시인성과 밝기에 있습니다. 색온도를 높여서 빛이 더 많이 산란하게 되면 시인성이 떨어지고 코팅에 의해 밝기도 떨어지게 됩니다. 단지 색상을 바꾸려고 더 중요한 것을 포기하는 우를 범하시는 일은 없으시길 당부드립니다.

또 할로겐 헤드램프가 장착된 차량에 HID컨버전 킷을 사용할 경우 제가 말리진 못하겠지만, 반드시 배선부분의 안정성을 잘 점검해서 작업을 하고, 조사각을 잘 설정해서 상대차량에게 피해를 주는 일이 없도록 해야겠습니다. 상대차량의 시야를 가린다면 결국 나를 덮칠 수도 있다는 것도 잊지 마시구요.

간혹, 안개등을 HID로 바꾸시는 분들이 종종 보이는데 안개등은 말그대로 안개등입니다. 안개등의 역할은 기본적인 조사의 역할보다는 악천후시에 최악의 상황에서 최소한의 시야를 확보하고 상대차량에게 나의 위치를 알리는데 중요한 역할을 하는 램프입니다.

그런데 이것을 높은 색온도의 HID로 교체하게 되면 빛의 산란으로 인해서 안개등 본연의 기능을 충실하게 하지 못하게 됩니다. 따라서 안개등을 HID로 교체하는 것은 신중하게 결정하셔야 하며, 만약 꼭 해야 하는 상황이라면 가급적 안개등에 적용되는 HID에는 색온도가 낮은 벌브를 적용해서 빛의 산란을 최대한 억제하는 것도 좋은 방법입니다.

또 한가지 지적하고 싶은것은 벌브를 교체하거나 HID컨버전 킷을 장착할때 벌브에 장착되는 반사판을 떼어버리는 경우가 많다는 것인데, 이렇게 되면 램프의 반사판에 반사된 빛이 전방향으로 조사되기 때문에 조사각에 상관없이 상대방의 모든 시야를 방해하는 결과를 초래하게 된다는 점입니다.

보통, 프로젝션이 아닌 버텍스 타잎의 램프에는 반드시 벌브의 아랫편에 빛을 차단하고 반사하는 반사판이 장착되어 있어야 합니다.

그래야 뒷편의 반사판에 반사된 빛이 윗방향으로 조사되지 않고 적정한 위치로 조사가 되어 시야확보는 하지만 상대방 시야를 방해하지 않게 되는 것이죠. 지금까지의 글을 보셨으면 아시겠지만 다시한번 복습하는 의미로 말씀드리면..색온도와 밝기는 비례하지 않습니다.

한가지만 더 예를 들어 드리면 나트륨 증기방전을 이용해서 빛을 내는 저압나트륨램프같은 경우 와트당 루멘수치가 175lm에 달할 정도로 엄청난 밝기를 내지만 색온도는 고작 2000k에 불과합니다. (참고로 할로겐은 와트당 10~20lm, 제논램프는 와트당 40lm 정도의 밝기를 가지고 있습니다.)