과거 조명용 광원의 세계적인 동향은 단순히 고조도를 위한 설계방식에서 출력이 높고 수명이 길며, 고연색성을 목표로 발달해왔으나, 최근에는 에너지 절약을 위한 고효율 조명기기의 개발의 단계를 지나 실내공간의 다양한 목적에 맞는 조명환경에 대해 시각적 쾌적성 및 작업 능률 향상과 함께 유해물질의 사용을 제한하는 국제협약 측면이나 환경친화적인 측면을 중시하고 있다.
다양한 고효율 조명광원 중, LED광원은 수명, 처리속도, 소비전력 등에서 다른 광원에 비해 우수하며, 기술개발 및 성능향상이 빠르게 진행되어 가격이 저렴한 고휘도 조명장치로의 응용이 확대되는 추세이다. 특히 청색 LED가 상용화됨으로써 다양한 색상 구현이 가능해지고 가격이 저렴해짐에 따라 조명광원으로서 활용도가 급속히 높아지고 있다.
반면, LED광원을 조명용으로 일반화하기에는 광원의 전기적, 광학적 및 환경적 특성에 대한 자료가 부족한 실정이다. LED광원을 다수 결합하여 만든 고효율 조명제품은 건축물의 용도 및 사용자에 대한 고려를 배재한 채 연출 색상 및 패턴이 결정되고 있어, 사용자에게 글레어를 초래하고 시각적인 피로감을 유발시키기도 한다. 또한 LED광원이 구현할 수 있는 ...
과거 조명용 광원의 세계적인 동향은 단순히 고조도를 위한 설계방식에서 출력이 높고 수명이 길며, 고연색성을 목표로 발달해왔으나, 최근에는 에너지 절약을 위한 고효율 조명기기의 개발의 단계를 지나 실내공간의 다양한 목적에 맞는 조명환경에 대해 시각적 쾌적성 및 작업 능률 향상과 함께 유해물질의 사용을 제한하는 국제협약 측면이나 환경친화적인 측면을 중시하고 있다.
다양한 고효율 조명광원 중, LED광원은 수명, 처리속도, 소비전력 등에서 다른 광원에 비해 우수하며, 기술개발 및 성능향상이 빠르게 진행되어 가격이 저렴한 고휘도 조명장치로의 응용이 확대되는 추세이다. 특히 청색 LED가 상용화됨으로써 다양한 색상 구현이 가능해지고 가격이 저렴해짐에 따라 조명광원으로서 활용도가 급속히 높아지고 있다.
반면, LED광원을 조명용으로 일반화하기에는 광원의 전기적, 광학적 및 환경적 특성에 대한 자료가 부족한 실정이다. LED광원을 다수 결합하여 만든 고효율 조명제품은 건축물의 용도 및 사용자에 대한 고려를 배재한 채 연출 색상 및 패턴이 결정되고 있어, 사용자에게 글레어를 초래하고 시각적인 피로감을 유발시키기도 한다. 또한 LED광원이 구현할 수 있는 색온도를 실내 조명광원의 요소로 이용하기 위해 다양한 변수를 활용한 연구가 필요하다.
이에 본 연구는 LED광원을 이용한 국부조명기구의 조명환경을 분석을 통해 LED광원의 조명적 및 환경적 특성을 이해하고 LED광원이 적용된 작업 환경에서 다양한 색온도의 변화가 작업자의 시작업 성능과 선호도에 미치는 영향을 분석하여 실내공간의 용도 및 사용자를 고려한 LED광원의 조명 설계를 위한 기초자료를 제시하고자 한다.
본 연구를 위해, 색온도가 다른 LED광원 5종류와 비교대상으로 일반 형광광원 1종류를 선정한 후, 광원이 적용된 작업면의 조도, 휘도 및 색온도를 측정 및 분석하였고, 오류수정작업 및 읽기작업 등 시작업 성능평가를 실시하였으며, LED 광원의 색온도에 따른 작업자의 선호도 조사를 실시하였다. 조명물리량의 측정은 형광광원 1종류와 LED광원 5종류를 대상으로 측정 및 비교분석하였으며, 시작업 성능평가는 형광광원 1종류와 LED광원 중 색온도가 3,800K와 7,300K인 2가지 광원을 이용하였고, 선호도조사는 LED광원 5종류를 이용하여 평가하였다.
분석결과, LED광원은 형광광원과 동일한 소비전력을 이용하여 작업면 조도를 높여주어 KS 권장조도기준에 만족하는 작업면의 범위를 증가시키는 효과를 얻을 수 있으며, 작업면의 적절한 균제도 및 권장휘도비를 제공하는 것으로 나타났다.
작업면조도가 높은 LED광원은 형광광원에 비해 오류수정작업의 정확도를 최대 2.5% 상승시키고, 동시에 작업소요시간을 17.7% 단축시킨다. 또한, 읽기 작업에 있어서 소요시간을 최대 20% 감소시키는 것으로 나타나 작업자의 작업능률을 향상시키고 시효율을 증가시키는 것으로 판단된다.
작업시 집중이 잘되는 조명환경 및 색표현과 독서하기에 적합한 조명환경은 작업면조도가 높고 5,600K, 3,800K의 색온도를 선호하는 것으로 나타났으며, 휴식에 적합한 조명으로는 작업면조도 및 색온도가 낮은 조명환경을 선호하였다. 또한 눈이 피로하지 않는 조명환경은 3,300K, 3,800K의 색온도를 갖는 광원을 선호하는 것으로 나타났다.
본 연구는 다양한 색온도 조절이 가능한 LED광원에 대해 작업자의 시작업 성능 평가 및 선호도를 조사하여 실내 작업환경의 개선과 시환경을 평가하는 기초 자료로 활용하는데 연구의 의의가 있다고 사료된다. 따라서 작업공간의 국부조명용으로서 LED광원을 적용한 조명기구를 사용할 경우, 작업자의 목적과 선호도에 맞는 작업면조도 및 색온도 조절이 요구된다.
차후 LED광원에 의한 작업면의 조명 물리량 개선 및 작업면의 조명환경에 대한 주관적 평가의 보완이 필요할 것이며, 다양한 시작업에 따른 조명환경의 설계를 위한 연구 및 실내공간의 조명환경 개선과 작업자의 작업 능률 향상을 위한 추가연구가 필요하다.
과거 조명용 광원의 세계적인 동향은 단순히 고조도를 위한 설계방식에서 출력이 높고 수명이 길며, 고연색성을 목표로 발달해왔으나, 최근에는 에너지 절약을 위한 고효율 조명기기의 개발의 단계를 지나 실내공간의 다양한 목적에 맞는 조명환경에 대해 시각적 쾌적성 및 작업 능률 향상과 함께 유해물질의 사용을 제한하는 국제협약 측면이나 환경친화적인 측면을 중시하고 있다.
다양한 고효율 조명광원 중, LED광원은 수명, 처리속도, 소비전력 등에서 다른 광원에 비해 우수하며, 기술개발 및 성능향상이 빠르게 진행되어 가격이 저렴한 고휘도 조명장치로의 응용이 확대되는 추세이다. 특히 청색 LED가 상용화됨으로써 다양한 색상 구현이 가능해지고 가격이 저렴해짐에 따라 조명광원으로서 활용도가 급속히 높아지고 있다.
반면, LED광원을 조명용으로 일반화하기에는 광원의 전기적, 광학적 및 환경적 특성에 대한 자료가 부족한 실정이다. LED광원을 다수 결합하여 만든 고효율 조명제품은 건축물의 용도 및 사용자에 대한 고려를 배재한 채 연출 색상 및 패턴이 결정되고 있어, 사용자에게 글레어를 초래하고 시각적인 피로감을 유발시키기도 한다. 또한 LED광원이 구현할 수 있는 색온도를 실내 조명광원의 요소로 이용하기 위해 다양한 변수를 활용한 연구가 필요하다.
이에 본 연구는 LED광원을 이용한 국부조명기구의 조명환경을 분석을 통해 LED광원의 조명적 및 환경적 특성을 이해하고 LED광원이 적용된 작업 환경에서 다양한 색온도의 변화가 작업자의 시작업 성능과 선호도에 미치는 영향을 분석하여 실내공간의 용도 및 사용자를 고려한 LED광원의 조명 설계를 위한 기초자료를 제시하고자 한다.
본 연구를 위해, 색온도가 다른 LED광원 5종류와 비교대상으로 일반 형광광원 1종류를 선정한 후, 광원이 적용된 작업면의 조도, 휘도 및 색온도를 측정 및 분석하였고, 오류수정작업 및 읽기작업 등 시작업 성능평가를 실시하였으며, LED 광원의 색온도에 따른 작업자의 선호도 조사를 실시하였다. 조명물리량의 측정은 형광광원 1종류와 LED광원 5종류를 대상으로 측정 및 비교분석하였으며, 시작업 성능평가는 형광광원 1종류와 LED광원 중 색온도가 3,800K와 7,300K인 2가지 광원을 이용하였고, 선호도조사는 LED광원 5종류를 이용하여 평가하였다.
분석결과, LED광원은 형광광원과 동일한 소비전력을 이용하여 작업면 조도를 높여주어 KS 권장조도기준에 만족하는 작업면의 범위를 증가시키는 효과를 얻을 수 있으며, 작업면의 적절한 균제도 및 권장휘도비를 제공하는 것으로 나타났다.
작업면조도가 높은 LED광원은 형광광원에 비해 오류수정작업의 정확도를 최대 2.5% 상승시키고, 동시에 작업소요시간을 17.7% 단축시킨다. 또한, 읽기 작업에 있어서 소요시간을 최대 20% 감소시키는 것으로 나타나 작업자의 작업능률을 향상시키고 시효율을 증가시키는 것으로 판단된다.
작업시 집중이 잘되는 조명환경 및 색표현과 독서하기에 적합한 조명환경은 작업면조도가 높고 5,600K, 3,800K의 색온도를 선호하는 것으로 나타났으며, 휴식에 적합한 조명으로는 작업면조도 및 색온도가 낮은 조명환경을 선호하였다. 또한 눈이 피로하지 않는 조명환경은 3,300K, 3,800K의 색온도를 갖는 광원을 선호하는 것으로 나타났다.
본 연구는 다양한 색온도 조절이 가능한 LED광원에 대해 작업자의 시작업 성능 평가 및 선호도를 조사하여 실내 작업환경의 개선과 시환경을 평가하는 기초 자료로 활용하는데 연구의 의의가 있다고 사료된다. 따라서 작업공간의 국부조명용으로서 LED광원을 적용한 조명기구를 사용할 경우, 작업자의 목적과 선호도에 맞는 작업면조도 및 색온도 조절이 요구된다.
차후 LED광원에 의한 작업면의 조명 물리량 개선 및 작업면의 조명환경에 대한 주관적 평가의 보완이 필요할 것이며, 다양한 시작업에 따른 조명환경의 설계를 위한 연구 및 실내공간의 조명환경 개선과 작업자의 작업 능률 향상을 위한 추가연구가 필요하다.
Recently, as a method of energy saving and environmental conservation, the demands of high-efficiency lighting using LED(Light Emitting Diode) are being increased actively and applied in various fields. However, LED light sources cause visual discomfort because the color and pattern have been determ...
Recently, as a method of energy saving and environmental conservation, the demands of high-efficiency lighting using LED(Light Emitting Diode) are being increased actively and applied in various fields. However, LED light sources cause visual discomfort because the color and pattern have been determined ignoring purpose and concern of user. This Study aims to characterize the lighting environment of LED light sources comparing with fluorescent light sources which are widely used and analyse the effect of correlated color temperature(CCT) of LED light sources on visual performance and subjective preference.
For the sake of this study, a fluorescent light source and 5 LED light sources were introduced and illuminance, luminance and CCT were measured to evaluate uniformity and luminance contrast. The experimental model is Mock-up which is 4.9m×7.2m with a height of 2.9m. The test room was set up partition and desks. Work-plane illuminance was measured by Topcon IM-5. Luminance and CCT were measured work-plane on the desk which was set up the local lighting by the Radiant Imaging ProMetric 1400.
Visual performance and subjective preference were conducted from 17th to 20th of March in 2008. For the visual performance, two types of LED light sources and a fluorescent light source were selected. Thirty undergraduate students in architectural engineering, aged between 18 and 25, served as the participants. Two different task work sheets were conducted to evaluate the accuracy and duration of time. Also, Subjective preference under five different light sources of LED was carried on. Thirty-two undergraduate students served as the participants. Questionnaire were asked to evaluate the lighting environment for visual fatigueless, relaxation, concentration, reading task and color perception.
The results can be summarized as follows :
1) As a result, the lighting environment using LED light sources provide increasing illuminance level and luminance level by using similar electric power consumption. Moreover, comparing with a fluorescent light source, LED light sources provide suitable uniformity ratio and luminance contrast between bright part and dark part.
2) The results from visual performance, task work of error modification showed that LED light sources were 2.5% higher in accuracy with 17.1% lower duration than a fluorescent light source. In the case of reading task work, It is presented 20.6% decrease with the LED light sources comparison with a fluorescent light source.
3) The preference results showed work plane under high 5,600K, 3,800K CCT with illuminance level were proper for color perception, reading task and concentration. For relaxation lighting environment, work plane under low CCT with low illuminance level was preferred. Also, work plane under 3,300K, 3,800K CCT were preferred for lighting environment of visual fatigueless. By analyzing the result of the experiments, the correlation between CCT and preference was discussed.
This study presented the preliminary data of improving task environment and visual comfort for LED light sources with its different CCT through visual performance and preference evaluation. Therefore, controlling task illuminance and color temperature concerning its purpose and user of inner space must be needed when using LED light source as a local lighting.
For the further research, improvement of physical luminous level, subjective evaluation in various task environment and luminous environment for task efficiency should be concerned.
Recently, as a method of energy saving and environmental conservation, the demands of high-efficiency lighting using LED(Light Emitting Diode) are being increased actively and applied in various fields. However, LED light sources cause visual discomfort because the color and pattern have been determined ignoring purpose and concern of user. This Study aims to characterize the lighting environment of LED light sources comparing with fluorescent light sources which are widely used and analyse the effect of correlated color temperature(CCT) of LED light sources on visual performance and subjective preference.
For the sake of this study, a fluorescent light source and 5 LED light sources were introduced and illuminance, luminance and CCT were measured to evaluate uniformity and luminance contrast. The experimental model is Mock-up which is 4.9m×7.2m with a height of 2.9m. The test room was set up partition and desks. Work-plane illuminance was measured by Topcon IM-5. Luminance and CCT were measured work-plane on the desk which was set up the local lighting by the Radiant Imaging ProMetric 1400.
Visual performance and subjective preference were conducted from 17th to 20th of March in 2008. For the visual performance, two types of LED light sources and a fluorescent light source were selected. Thirty undergraduate students in architectural engineering, aged between 18 and 25, served as the participants. Two different task work sheets were conducted to evaluate the accuracy and duration of time. Also, Subjective preference under five different light sources of LED was carried on. Thirty-two undergraduate students served as the participants. Questionnaire were asked to evaluate the lighting environment for visual fatigueless, relaxation, concentration, reading task and color perception.
The results can be summarized as follows :
1) As a result, the lighting environment using LED light sources provide increasing illuminance level and luminance level by using similar electric power consumption. Moreover, comparing with a fluorescent light source, LED light sources provide suitable uniformity ratio and luminance contrast between bright part and dark part.
2) The results from visual performance, task work of error modification showed that LED light sources were 2.5% higher in accuracy with 17.1% lower duration than a fluorescent light source. In the case of reading task work, It is presented 20.6% decrease with the LED light sources comparison with a fluorescent light source.
3) The preference results showed work plane under high 5,600K, 3,800K CCT with illuminance level were proper for color perception, reading task and concentration. For relaxation lighting environment, work plane under low CCT with low illuminance level was preferred. Also, work plane under 3,300K, 3,800K CCT were preferred for lighting environment of visual fatigueless. By analyzing the result of the experiments, the correlation between CCT and preference was discussed.
This study presented the preliminary data of improving task environment and visual comfort for LED light sources with its different CCT through visual performance and preference evaluation. Therefore, controlling task illuminance and color temperature concerning its purpose and user of inner space must be needed when using LED light source as a local lighting.
For the further research, improvement of physical luminous level, subjective evaluation in various task environment and luminous environment for task efficiency should be concerned.
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