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자연광 분석을 통한 LED조명색채 개발 방향
A Study on direction of LED Lighting Color development through analysis of the Daylighting 원문보기

照明·電氣設備學會論文誌 = Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, v.26 no.11, 2012년, pp.9 - 19  

양정순 (이화여자대학교 색채디자인연구소) ,  이미연 (이화여자대학교 색채디자인)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose of this study is to present the direction of LED lighting development to give people a comfortable feeling. For about 2 years, the database of daylighting color has been built by daylighting measurement and analysing hourly, monthly and seasonal change in daylighting colors. Finally, cha...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그러나 공간 목적에 맞지 않는 과도한 색사용으로 공간 이용자들에게 시각적 불쾌감과 불편함을 주는 경우가 많다. 그리하여 인간에게 가장 편안한 자연광의 색채를 분석하여 LED 조명 개발시 방향을 설정하고 공간 이용자들에게 심리적 안정감과 심미적 만족감을 제공하도록 한다.
  • 본 연구는 인간이 가장 자연스럽게 색을 인지하고 편안함을 느끼는 자연광을 측정하고 그 분석을 통해 LED조명색채 개발 방향 제시한 데에 연구의 의의가 있다. 이러한 과정은 새로운 조명색채 개발 방법론으로 관련분야에 기여할 것으로 기대한다.
  • 본 연구에서는 약 2년 동안 자연광에 대한 색채와 분광분포 스펙트럼을 실측·분석하여 자연광 색채 데이터를 도출하여 이를 LED조명색채 개발에 적용하고자한다.
  • 본 연구에서는 인간이 가장 쾌적함을 느끼는 자연광의 색채변화를 측정·분석하여 LED조명색채 개발에 적용 및 방향을 제시하고자 한다.
  • 여기에서의 조명색채 개발은 기술․공학의 관점이 아닌 디자인의 관점임을 밝힌다. 이러한 연구 과정을 통해 LED조명색채 개발의 방향을 설정하고 새로운 조명색채 개발 방법론으로 제시하고자 한다.
  • 이러한 연구과정의 결과로 자연광을 기반한 LED조 명색채 개발 방향을 제시하였다.
  • 그러나 RGB 조합 데이터 표현에 의한 정량화는 광원 및 필터의 제작 회사별 색차가 크며 색온도에 의한 정량화는 앞으로 개발될 다양한 소자 색조합 LED를 통한 백색계열 조명연출시 소통의 어려움이 있다. 이러한 이유로 본 연구에서는 정확한 커뮤니케이션을 위해 특히 LED조명색채의 정량적 시각화의 표현은 색좌표 제시 또는 분광분포 표기를 제안한다.
  • 이러한 자연광의 계절별 색채 데이터 구축을 통해 섬세하고 풍부한 LED조명 연출 가능성을 제안한다.
  • 이와 같은 자연광의 계절별, 월별 그리고 시간별 색채변화 분석을 통해 자연광 색좌표 변화 형태와 플랑키안 곡선(plankian locus)과의 관계성을 찾을 수 있었고 그 관계성을 LED조명색채 개발 지표로 제시하고자 한다. 앞의 그림 8은 격월의 자연광 색채의 변화 범위와 형상이며 그림 9는 그림 8의 내용을 바탕으로 자연광 색채변화와 플랑키안 곡선과의 관계성을 통한 LED조명색채 연출 방향을 도식화한 것이다.
  • LED조명은 이전의 인공광원과 달리 자유롭게 색을 구현할 수 있는 특징이 있으나 직관적으로 무분별하게 조명색채가 사용되어 이용자들에게 시각적 불쾌감과 불편함을 주는 경우가 많다. 자연광 아래에서 진화해온 인간이 가장 자연스럽게 색상을 인지하고 편안함을 느끼는 자연광 색채 분석을 통해 다양한 색 구현이 가능한 LED조명색채 개발 방향을 찾고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
플랑키안 곡선은 무엇인가? 이상적 흑체(black body)1)가 방출하는 빛의 색은 플랑크 복사 법칙에 따라 색온도로 정해진다. 플랑키안 곡선(Planckian locus)은 온도에 따라 흑체가 방사하는 색상에 관한 실험이다[11]. 어떤 물체가 가시광범위의 특정한 색으로 빛나고 있으며 흑체 또한 같은 특정한 색으로 빛나는 것으로 보일 때, 그 흑체 온도와 물체 온도가 같다고 보고 그 온도를 물체의 상관색온도라고 한다.
자연광 스펙트럼을 기준으로 인공광 스펙트럼이 개발되어야 하는 이유는? 인간 시각 시스템의 밝기 민감도는 태양 복사 스펙트럼과 같은 형태이다[13]. 이러한 이유로 자연광 스펙트럼을 기준으로 인공광 스펙트럼, 즉 색채가 개발되어야한다.
자연광 색좌표 변화 형태와 플랑키안 곡선은 어떤 관계성이 있는가? 분석의 결과로 자연광 색좌표 변화 형태와 플랑키안 곡선(plankian locus)과의 관계성을 도출하여 LED조명 색채 개발 지표로 제시하였다. 자연광은 계절과 시간에 따라 시시각각 변화하며 자연광의 색좌표는 플랑키안 곡선(plankian locus)의 주변에 위치한다. 계절별 자연광의 경우 봄․가을이 여름․겨울에 비해 풍부한 빛을 포함하며 이는 계절별 자연광에 대한 데이터 구축을 통해 풍요로운 조명색채 구현이 가능함을 알 수 있었다. 날짜별․시간별 자연광의 경우 하루 동안 광색의 변화에 관한 색좌표 형상은 플랑키안 곡선과 평행한 곡선의 형태를 취하며 날짜에 따라 이 곡선이 플랑키안 곡선과 대체로 평행하게 움직이고 있었다. 이러한 곡선 범위의 LED조명색채를 연출은 심미적 만족감을 높이는 빛환경이 될 것으로 판단된다.
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참고문헌 (16)

  1. Ministry of Knowledge Economy, Ministry of Knowledge Economy Press Release 'LED Lighting 2060 Plan', www.mke.go.kr, 8 June 2011. 

  2. Jung-Soon Yang, A Study on the Autumn LED Emotional Lighting Color through the comparative analysis of the Daylighting and LED Lighting Color, Journal of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers, Vol. 25, No.11, pp.2, 2011. 11. 

  3. Makoto Bessho, Keiichi Shimizu. Latest trends in LED lighting Electronics and Communications in Japan Volume 95, Issue 1, pages 1-7, 21 DEC 2011. 

  4. Korea Photonics Technology Institute et al., Full Color Emotional Lighting. final report of the control and network technology development. Ministry of Knowledge Economy. 2011. 

  5. Hey-lim Yoon. Color management and color design, Kukje books, pp.144, 2008. 

  6. David L. Dilaura et al., The Lighting Handbook Tenth edition: Reference and Application, Illuminating Engineering Society, pp.9.1, 2011. 

  7. Jin-Han Kim. Principle of Color. Sigongsa. pp.202-204. 2002. 

  8. Jung-Soon Yang, A Study on the Autumn LED Emotional Lighting Color through the comparative analysis of the Daylighting and LED Lighting Color, Journal of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers, Vol. 25, No..11 , pp.3-4, 2011. 11. 

  9. Eun-bae Moon, Color design textbook, ahn graphics ltd, pp.433-436. 2011. 

  10. IESNA, The IESNA Lighting handbook nineth edition, IESNA, pp.1-3, 2000. 

  11. IESNA, The IESNA Lighting handbook nineth edition, IESNA, pp.1-3, 2000. 

  12. Gero O. Mueller, White Light from LEDs, CIE expert symposium on LED Light sources, 2004. 

  13. Eun-bae Moon, Color design textbook, ahn graphics ltd, 2011, p38-46. 

  14. Jung-soon Yang, Jin-Hee Kim. A Study on Emotional Lighting based on the Relationship Between Color Coordinate of Daylight and Planckian Locus. The 6th Society of LED and Solid Satate Lighting conference. 29 Aug 2012. 

  15. Jung-soon Yang, Jin-Hee Kim. Study on Emotional Lighting based on the Relationship Between Color Coordinate of Daylight and Planckian Locus. The 6th Society of LED and Solid Satate Lighting conference. 29 Aug 2012. 

  16. Makoto Bessho, Keiichi Shimizu. Latest trends in LED lighting Electronics and Communications in Japan Volume 95, Issue 1, pages 1-7, 21 DEC 2011. 

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