도로 조명에 있어서 LED(light emitting diode), 유도(induction) 및 플라즈마 광원과 같은 새로운 조명 기술을 사용하는 것에 대한 관심이 증가하고 있음. 새로운 조명 시스템의 잘 알려진 편익은 신뢰성 증가, 효율성 개선, 유지관리 비용으 감소를 들 수 있음. 인디애나 주 교통부(Indiana Department of Transportation, INDOT)는 도로 조명에 대해 새로운 광원을 사용하라는 판매자들로부터 많은 관심을 받고 있지만, 아직까지는 주 고속도로 시스템에서 이러한 새로운 광원이 사용된 적이 없음. 새로운 조명 기술을 채택하기 전에, 인디애나 주 교통부는 새로운 조명 기술이 요구되는 밝기를 충족시키는지, 비용 대비 효과적인지를 결정하려고 함. 게다가, 정식으로 채택하기 전에 새로운 조명 시스템을 평가하기 위한 표준화된 지침서를 개발하는 것이 필요함.

이 연구는 우선 새로운 조명 기술에 대한 문헌을 검토하였음. 또한, 새로운 조명 기술에 대한 주 교통부와 지역 도시의 인식 및 경험을 파악하기 위해 설문조사를 수행하였음. HPS, LED, 플라즈마, 유도 조명장치를 포함하는 여러 다양한 조명장치가 12개월에 걸쳐 테스트 지역에 설치되었음. LED, 플라즈마 및 유도 조명장치에 의한 밝기 정도와 조도(illuminance)의 균질성을 결정하기 위해 조도 측정이 이루어졌음. 여러 다른 조명장치에 의해 만들어진 조명 성능을 비교하였음. 또한 에너지 소비량을 결정하기 위해 전류가 측정되었음. 새로운 광원이 비용 대비 효과적인지 결정하기 위해 생애주기 비용 분석이 수행되었음. 

LED 조명 기술은 주 교통부에 있어 가장 관심을 받는 조명 기술이고, 그 다음은 유도 조명 기술임. 지역 도시는 새로운 조명 기술을 잘 받아들이는 것처럼 보이고, 유도 및 플라즈마 조명 기술보다 LED 조명에 더 관심을 가지고 있음.

주 교통부와 지역 도시 모두 매우 비슷한 이유로 새로운 조명 기술을 채택하였는데, 이러한 이유에는 유지관리 절감, 에너지 절감, 그리고 더 나은 밝기 성능이 포함됨. 미국 중서부 지역에서, 미시간 주는 주로 에너지 절감을 위해 새로운 조명 기술을 채택하였고, 오하이오 주는 유지관리 절감 및 더 긴 램프 수명을 위해 LED 조명을 채택하였음. 어떤 주 교통부도 밝기 성능을 희생시키면서 절감을 원치는 않음. 연방 정부의 자금도 지역 도시가 새로운 조명 기술을 채택하는데 중요한 역할을 하였음.

주 교통부가 새로운 조명 기술을 채택하는데 있어 주요 장애물은 밝기 정도 및 효능에 대한 우려와 절감이 확실치 않다는 것임. 중서부 지역에서, 일부 주 교통부는 새로운 조명 기술을 채택하기 위한 시방서가 필요함을 나타냈고, 유도 조명의 성능에 대한 우려를 제기하였음.

유도 조명은 LED와 플라즈마 조명보다 훨씬 빨리 일부 주 교통부에 의해 사용되었음. 주 교통부에 의한 LED 조명의 채택은 대략 2009년에 시작하였음. 플라즈마 조명은 상대적으로 새롭고, 주 교통부에 의한 사용은 대략 2011년에 시작되었음. 지역 도시는 주 교통부와 거의 비슷한 시기에 LED 조명을 사용하기 시작하였음. 유도 및 플라즈마 조명은 최근에 거리 조명으로 사용되는 방안이 모색되고 있음.

주 교통부에 있어서, LED 조명은 시골 및 도시 지역에서 여러 다른 기능적 분류를 가지고 도로에서 사용되었음. LED 조명은 교차로와 주차장에서도 사용되었음. 유도 조명은 여러 교통부에 의해 주간 고속도로의 조명, 터널 및 암거 조명에 사용되었음. 플로리다 주는 유도 조명을 교통표지 조명에 대한 주요 광원으로 사용함. 플라즈마 조명은 지금가지 주차장 조명에 대해 사용되었음. 중서부 지역에서, LED 조명은 주간 고속도로, 미국 고속도로 조명에 대해 사용되었고, 유도 조명은 주간 고속도로에 대해 사용되었음. LED 조명은 최근 도로 조명에서 사용이 증가하고 있음. 지역 도시에 있어서, LED 조명은 여러 다른 지역에서 여러 목적으로 도시 도로에서 사용되었음. 유도 또는 플라즈마 조명의 사용은 여전히 도시 가로등에서 제한적임.

주 교통부에 의해 예측되는 평균 서비스 수명은, LED는 13년, 유도 조명은 15년, 플라즈마 조명은 10년으로 추정됨. 평균 생애주기 비용은 각각 80달러, 70달러, 122달러임. 유도 조명은 가장 긴 서비스 수명을 가진 것으로 인식되고 있으며, 플라즈마 조명은 가장 큰 생애주기 비용을 가진 것으로 나타남. 지역 도시에 의해 예측된 평균 서비스 수명은 LED 조명에 대해 대략 16년으로, 유도 또는 플라즈마 조명보다 더 길었음.

주 교통부가 새로운 조명 기술을 사용하는데 있어서, 가장 우선적인 이슈는 전등의 성능(light performance)임. 전자 드라이버(electronic driver)와 충격 보호로도 이슈가 발생함. 유도 조명장치에서는 초기 실패가 관찰되었음. 지역 도시에 있어서, 새로운 조명 기술의 사용과 관련된 주요 이슈는 충격 보호와 전자 드라이버 실패임. 설치에서도 이슈가 발생함.

주 교통부와 지역 도시 모두 공통적으로 제조업체와 판매자들이 제작한 시방서를 사용하고 있음. 여러 주 교통부는 LED 조명 시방서를 개발하는 과정에 있음. 

새로운 조명 기술(특히, LED 조명)은 고속도로 및 도시 가로등에 있어서 도로 조명에서 큰 전진을 이루었음. 그러나, 주 교통부 상당수는 AASHTO나 FHWA로부터 국가적인 지침을 기대하고 있음.

필립스 RVM LED는 기본적으로 모든 측면이 사용자 친화적임. 장치는 더 가볍고 다루기 쉬움. GE ERS4 LED는 그 장치가 약간 더 무겁고 다루기가 약간 힘듦. Stray Light Tesla II 플라즈마는 그 장치가 설치하기 쉬움. 전기 연결도 매우 사용자 친화적이고 다루기 쉬움. EcoLuminator 유도는 설치하는데 있어 시간이 많이 소요되고 다루기가 어려움. 유도 조명장치는 다른 타입의 장치보다 더 무거움. 터미널 블락(terminal block)은 다루기 더 힘들고 작은 나사를 가지고 있음.

HPS 250W 조명과 비교할 때, GE 258W와 필립스 270W LED 조명 모두는 유사한 최소 조명을 만들어냈고, Horner LED와 EcoLuminator 유도 200W 조명은 더 작은 최소 조도를 만들어냈음. 모든 LED와 유도 조명에 의해 만들어진 최대 조도값은 HPS 250W 조명에 의한 최대 조도값보다 더 큼. GE LED는 가장 큰 평균 조도를 만들어냈고, Horner LED는 가장 작은 평균 조도를 만들어냈음. 필립스 LED에 의해 만들어진 평균 조도는 HPS 250W와 비슷함. 필립스 LED에 의해 만들어진 조도 균질성 비율(illuminance uniformity ratio)이 HPS 250W보다 약간 더 높음. Horner LED와 EcoLuminator 유도 조명 모두에 의해 만들어진 조도 균질성 비율은 GE LED, 필립스 LED, HPS 조명에 의해 만들어진 것보다 훨씬 더 높음.

HPS 400W 조명과 비교할 때, LED와 플라즈마 조명 모두 더 작은 최소, 최대 및 평균 조도 값을 만들어냈음. 추가적으로, GE와 필립스 LED 조명 모두 Horner LED와 Stray Light 플라즈마 조명보다 더 큰 평균 조도와 더 작은 조도 비율값을 만들어냈음.

도시 지역의 가로등에서 LED와 플라즈마 조명 모두 더 나은 전등 성능(예를 들어, 조도 수준과 균질성 지수)을 보여줄 수 있음이 밝혀졌음.

높은 가로등의 경우, SoLtice 392 E LED 조명은 HPs 1000W 조명보다 더 작은 조도 수준을 만들어냈으나, 더 나은 균질성을 만들어냈음.

LED, 플라즈마, 유도 조명에 대해 측정된 전류는 1A 주변에서 다양하였고, HPS 400W나 HPS 250W 조명보다 전류가 더 낮았음. 높은 가로등에 있어서, LED 392W 조명에 대한 전류는 HPS 1000W 조명보다 훨씬 낮음.

HPS 250W 조명과 비교할 때, 계산된 에너지 절감은 LED 조명에 대해서는 12 ？ 20%였고, 295W 플라즈마 조명에 대해서는 12%였으며, 200W 유도 조명에 대해서는 25%였음. GE LED, 필립스, Stray Light 플라즈마 조명의 크기는 HPS 250W 조명보다 더 크다는 것을 주목할 필요가 있음. HPS 400W 조명과 비교할 때, 새로운 조명에 의해 만들어진 에너지 절감은 44 ？ 52%였음. 높은 가로등에서, SoLtice LED 392W 조명에 의해 소비된 에너지는 HPS 1000W 조명보다 70% 낮음.

대체 조명 장치의 더 낮은 생애주기 비용은 상대적으로 더 낮은 전기 사용량과 더 긴 램프/발광기 교체 주기때문임. 대체 조명(LED, 플라즈마, 유도 조명 등) 모두는 다양한 할인율(discount rates)과 램프 교체주기 하에서 기존의 400W HPS 전등보다 비용 대비 더 효과적임. 기존의 250W HPS 전등과 비교할 때, 6개의 대안 조명 장치 중에서 200W 유도 조명만이 비용 대비 더 효과적임. 높은 가로등의 경우에, 392W LED 조명은 1000W HPS 조명보다 비용 대비 더 효과적임. 392W LED와 1000W HPS 조명 간의 전기 사용량에서 큰 차이로 인해서, LED 조명은 4년 이내에 수지를 맞출 수 있음.