분광복사계 (Spectroradiometer)
쉽게 풀면
분광복사계는 들어온 빛을 파장별로 쪼갠 뒤, 각 파장에서 에너지가 얼마나 되는지를 절대 단위로 재는 장비입니다. 단순히 밝다가 아니라 특정 파장에서 몇 와트라는 식으로 스펙트럼 전체를 알려 줍니다. 이 곡선이 있으면 조도, 색온도, 연색성 같은 값을 모두 계산해 낼 수 있습니다. 조명 평가와 식물 생육용 광원 측정에서 특히 많이 쓰입니다.
왜 중요한가
광원마다 스펙트럼 모양이 크게 달라서, 총 밝기만으로는 색이 어떻게 보일지나 식물이 실제로 쓸 수 있는 빛이 얼마인지 알 수 없습니다. 분광복사계는 파장별 정보를 제공하므로 LED 조명 평가, 광생물학, 원격탐사 보정 등 파장 구분이 중요한 분야에서 기준 장비 역할을 합니다. 다른 광 측정기들의 교정 기준으로도 쓰입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
식물이 광합성에 쓰는 파장 범위만 골라 합산했다는 뜻으로, 파장별 측정이 필요한 대표적 사례입니다.
조금 더 깊게 보면
측정은 회절격자로 빛을 분산시켜 배열 검출기에 맺히게 하는 구조가 일반적이며, 파장 정확도와 절대 세기를 모두 교정해야 의미 있는 값이 나옵니다. 절대 교정에는 분광복사도가 알려진 표준 램프를 쓰고, 이 교정은 시간이 지나며 어긋나므로 주기적으로 다시 받아야 합니다. 입사 광학계로 코사인 보정 확산판을 쓰면 넓은 각도에서 오는 빛을 각도 가중에 맞게 받아 조도 계산에 적합해집니다. 측정 결과에서 사람 눈의 감도 곡선을 곱하면 조도나 휘도 같은 측광량이 유도됩니다.
주의할 점
조도계는 사람 눈의 감도에 맞춘 단일 값 하나만 내놓지만, 분광복사계는 파장별 분포 전체를 재고 그로부터 조도를 계산해 낼 수 있습니다. 반대로 조도계 값만으로는 스펙트럼을 되살릴 수 없습니다.