[논문]인간공학 기준에 의한 차세대형 주제어실 조명설계 및 조도 휘도 분석- 중국 광동 Ling Ao Phase II NPP MCR 환경디자인을 중심으로-

백승경; 이승훈

doi:10.5143/jesk.2008.27.2.073

문제 정의

최근의 인간공학 연구의 흐름은 인간과 기계 상호보완 차원에서 연구가 이루어져 인간을 기계에 맞춤(기계위주)→기계를 인간에 맞춤(인간 위주)→인간기계의 최적 통합체계의 설계→개인차를 고려한 설계(신철학)로 철학적 변화배경을 거쳐 발전되었다(황세옥, 1999). 따라서, 연구 목적은 인간과 기계가 공유하며 조작, 통제하는 시스템화된 공간인 원자력 발전소(이하 원전) 주제어실을 인간공학적인 기준으로 조도 휘도 분석을 하여 효과적인 조명설계를 제시하고자 한다.
본 연구는 VDT 사무공간인 차세대형 원전 주제어실의 인간공학적인 조명환경에 대한 연구를 위해 Ling Ao Phase Ⅱ 원전 주제어실 조명설계 및 조도, 휘도 분석을 하였으며 연구 결과는 다음과 같이 요약된다.
본 연구에서는 비상등을 제외한 전체 등기구에 Dimmer Ballast를 내장하여 평상시 조도 준위를 최대값, 적정값 또는 이외 상황에 유연하게 제어할 수 있도록 제안하였다. 따라서 모든 조명이 최대 조도된 최대값의 Max 상용조명과 Dimmer Switch로 조도 준위가 조절된 Dimming 상용조명, 위 상황의 조명이 모두 소등된 비상전력으로 가동되는 비상시의 비상용조명등 모두 3가지 상황으로 나누어 분석하였다.
본 연구에서는 중국 광동 Ling Ao Phase Ⅱ 원전의 차세대형 주제어실 조명설계를 바탕으로 인간공학 기준에 적합한 조도 휘도를 분석한다. 적정조도 휘도를 위하여 기존 주제어실과 차별화된 차세대형 주제어실의 네 가지 조명설계안이 요약 제시된다.

제안 방법

관련한 공간적인 고려사항이다. 공간에 있어 인공조명인 빛은 인지되는 정도가 매우 비형상적이고 영역적이어서 제시된 숫자와 칼라 값 개체에 의미를 해석하기 보다는 빛의 특성을 감안하여 조명의 조사 방식에 따른 전반적인 조도 레벨, 휘도의 방향으로 해석한다. 따라서 본 논문에서 숫자와 칼라를 함께 삽입한 것은 연구의 신뢰성을 부여하고자 하였으므로 빛을 숫자 분석에 의한 개체적인 절대 해석이 아니라 상위 하위 5%를 배제한 90% 범위대의 숫자 영역대 또는 칼라 준위 값을 해석에 참고로 한다.
둘째, 분석은 조명분야의 RELUX 프로그램으로 한정하고 주제어실을 Max 상용(최대시 상용조명)과 Dimming 상용(적정시 상용조명) 그리고 비상상용(비상시 상용조명)으로 나누어 분석한다.
둘째, 조명설계는 기존의 조명방식이 아닌 작업영역을 고려한 천장 높이의 다변화, 복합조명방식의 제안, 상용조명에 Dimmer Ballast 내장하며 원전 규제에 준한 마감재를 제안한다. 특히 직접등 방식이 아닌 간접등 또는 복합조명방식을 제시하여 LDP와 VDU 환경에서의 글레어를 최소화 하였다.
따라서 모든 조명이 최대 조도된 최대값의 Max 상용조명과 Dimmer Switch로 조도 준위가 조절된 Dimming 상용조명, 위 상황의 조명이 모두 소등된 비상전력으로 가동되는 비상시의 비상용조명등 모두 3가지 상황으로 나누어 분석하였다. 분석은 위 3가지 상황의 주제어실내 동일 조건하에 Dimmer Switch 조작에 의한 조도의 변화와 소등시의 비상등에 조도 준위를 검증하는데 있다.
공간에 있어 인공조명인 빛은 인지되는 정도가 매우 비형상적이고 영역적이어서 제시된 숫자와 칼라 값 개체에 의미를 해석하기 보다는 빛의 특성을 감안하여 조명의 조사 방식에 따른 전반적인 조도 레벨, 휘도의 방향으로 해석한다. 따라서 본 논문에서 숫자와 칼라를 함께 삽입한 것은 연구의 신뢰성을 부여하고자 하였으므로 빛을 숫자 분석에 의한 개체적인 절대 해석이 아니라 상위 하위 5%를 배제한 90% 범위대의 숫자 영역대 또는 칼라 준위 값을 해석에 참고로 한다.
본 장에서는 앞에서 언급된 운전원의 직무 특성과 조명환경 관련 규제를 참조로 주제어실 조명설계 및 조도 휘도를 분석하였다. 분석은 기존 주제어실과는 다른 구성 요소가 도입된 차세대형 주제어실인 중국 광동에 건설 중인 원자력발전소 Ling Ao phase Ⅱ 주제어실을 대상으로 하였다.
즉, 등기구와 램프의 공학적인 자료와 실내의 재료마감에 따른 반사율과 작업면 높이, Lighting Plan에 의한 조명기구와 램프배열 그리고 조명효율, Power, Maintenance 지수가 반영된 값이 조명분야의 RELUX 프로그램을 통하여 이루어진다. 분석 값은 숫자, 색 온도 값으로 정량화하여 표시하며 칼라 값은 하단 칼라 띠의 숫자를 참고로 비교되고 숫자 값은 X, Y, Z축에 의해 m단위 간격으로 산술하였고 ▼기준으로 중간 Section한 횡·종단면 값과 3D 형태를 각각 ◇, □ 위치에서 본 각도로 그래픽과 그래프로 표기하였다.
따라서 모든 조명이 최대 조도된 최대값의 Max 상용조명과 Dimmer Switch로 조도 준위가 조절된 Dimming 상용조명, 위 상황의 조명이 모두 소등된 비상전력으로 가동되는 비상시의 비상용조명등 모두 3가지 상황으로 나누어 분석하였다. 분석은 위 3가지 상황의 주제어실내 동일 조건하에 Dimmer Switch 조작에 의한 조도의 변화와 소등시의 비상등에 조도 준위를 검증하는데 있다. 전체 평면 좌표 값 중 숫자 '(0)'으로 표기된 것은 조도가 기기들과 만나는 면으로 조도 휘도가 나타날 수 없는 값이고 표기 중 '[59]'으로 표기된 것은 주변 조도 휘도에 비해 현저히 높은 숫자 값을 표시한다.
설계개요와 함께 NRC 기준에 준한 마감재와 반사율을 종합적으로 프로그램에 입력하여 조도와 휘도값을 구하였다.
셋째, 조도 분석은 주제어실내 작업영역에 따라 중앙 운전원 콘솔영역, LDP 영역, 유지 관리를 위한 영역, 인쇄와 보조패널을 위한 영역으로 세분되며 이를 NRC 기준에 따라 조도영역을 연계하며 최대 조도와 적정조도, 비상시 조도로 구분하여 분석 검증하였다.
작업공간 기준으로 인접면과의 상대적인 휘도, 더 멀리 떨어진 작업면과의 상대적인 휘도, 인접한 표면과의 휘도, 주제어실 시야내에 최소 최대값의 휘도비로 구분하며 이를 NRC 기준에 따라 휘도영역을 연계하며 최대 휘도와 적정 휘도, 비상 휘도로 구분하여 분석 검증하였다.
조도 휘도 분석을 위한 기초 데이터 및 공간 개요는 표 5의 자동 연산용 등기구와 램프의 조명 분석용 공학적인 세부 내용 파일과 표 6의 수작업 입력값과 표 7의 공간 개요를 필요로 한다. 즉, 등기구와 램프의 공학적인 자료와 실내의 재료마감에 따른 반사율과 작업면 높이, Lighting Plan에 의한 조명기구와 램프배열 그리고 조명효율, Power, Maintenance 지수가 반영된 값이 조명분야의 RELUX 프로그램을 통하여 이루어진다. 분석 값은 숫자, 색 온도 값으로 정량화하여 표시하며 칼라 값은 하단 칼라 띠의 숫자를 참고로 비교되고 숫자 값은 X, Y, Z축에 의해 m단위 간격으로 산술하였고 ▼기준으로 중간 Section한 횡·종단면 값과 3D 형태를 각각 ◇, □ 위치에서 본 각도로 그래픽과 그래프로 표기하였다.
특히 직접등 방식이 아닌 간접등 또는 복합조명방식을 제시하여 LDP와 VDU 환경에서의 글레어를 최소화 하였다.
표 3의 내용은 마감재 반사율 적용의 NUREG0700 REV-2 12.1.2.3-7 Reflectance의 지침이며 본 연구에서는 천장면을 90%, 벽면을 50%, 바닥면을 20% 준한 마감재 반사율을 적용한다.

대상 데이터

분석하였다. 분석은 기존 주제어실과는 다른 구성 요소가 도입된 차세대형 주제어실인 중국 광동에 건설 중인 원자력발전소 Ling Ao phase Ⅱ 주제어실을 대상으로 하였다. 조도 휘도 분석을 위한 기초 데이터 및 공간 개요는 표 5의 자동 연산용 등기구와 램프의 조명 분석용 공학적인 세부 내용 파일과 표 6의 수작업 입력값과 표 7의 공간 개요를 필요로 한다.

데이터처리

프로그램을 통하여 제시된 표 9의 휘도 분석은 인간공학 지침기준인 표 2에 검증하여 표 10, 표 11, 표 12, 표 13으로 평균 휘도비를 정리하였고 내용은 다음과 같다.

이론/모형

b) Visual Capabilities & Characteristics 등의 내용을 분석 기준으로 한다. 이외 VDU, Glare, Dimminge NRC, FAA, IEC의 기준에 따르고 마감재 선정 기준은 원전 건축설계지침에 기준하여 선정하였다.

성능/효과

(2) 복합조명방식: LDP 상부는 자체 휘도에 의한 주목성을 위해 조명을 피하고 주변 조도로 조도를 유지하며, LDP 후면 유지보수를 위해 상부에서 월워셔 타입의 반 간접조명 방식으로 하여 조도, 휘도 직사 범위에서 제외한다. 중앙 콘솔 상부는 VDU 환경에서의 최소한의 글레어를 위하여 천장 상부를 직사하는 간접등 방식으로 한다.
(4) 인간공학 규제에 준한 마감재: 표 3을 적용하려면 주 제어실 바닥은 15~30%, 벽은 40~60%, 천장은 60~95% 영역안의 반사율이 적용된 마감재를 제시한다. 이는 휘도와 상관성이 깊으며 거울이나 기타 반사 휘도가 심한 마감 재사용을 제한함을 의미한다.
넷째, 휘도 분석은 마감재, 조명방식과 상관성을 갖고 있다. 작업공간 기준으로 인접면과의 상대적인 휘도, 더 멀리 떨어진 작업면과의 상대적인 휘도, 인접한 표면과의 휘도, 주제어실 시야내에 최소 최대값의 휘도비로 구분하며 이를 NRC 기준에 따라 휘도영역을 연계하며 최대 휘도와 적정 휘도, 비상 휘도로 구분하여 분석 검증하였다.
적정조도 휘도를 위하여 기존 주제어실과 차별화된 차세대형 주제어실의 네 가지 조명설계안이 요약 제시된다. 조명설계안이 제시된 주제어실은 적정조도 적정휘도, 최소한의 Glare, 영역별 조도제안, Dimming Zone 등이 효과적으로 구현된다. 조명설계안은 LDP(Large Display Panel)와 VDU (Visual Display Unit) 공간의 유연한 조명환경 제어, 작업영역에 따른 조도, 휘도 차별화로 차세대형 주제어실의 기능적인 업무효율을 위한 운전원의 시 환경 개선과 그에 따른 가독성 향상으로(이수진, 김진우 2007) 인간공학 기준에 의한 차세대형 주제어실 조명설계안을 제시하는데 의의가 있다.

후속연구

첫째, 원전 주제어실의 조도 휘도 분석을 위해서는 주제어실 특성과 직무형태를 정확히 알고 설계에 임해야 한다. 설계개요와 함께 NRC 기준에 준한 마감재와 반사율을 종합적으로 프로그램에 입력하여 조도와 휘도값을 구하였다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

이론/모형

성능/효과

후속연구

참고문헌 (14)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

이론/모형

성능/효과

후속연구

참고문헌 (14)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

이승훈 (6)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

AI 본문요약
AI-Helper