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문제 정의
- 이에 본 연구에서는 학습공간에서 이루어지는 시 작업 행위 중 독서 행위 시 전반조명과 국부조명의 혼용 조명방식 일 때 전반조명의 조도 변화에 따른 선호도 및 감성평가를 실시하여 적정 색온도 및 조도를 도출하는데 그 목적이 있다.
제안 방법
- 또한 본 연구의 필요성을 제기하면서 연구의 방향을 설정하고, 연구의 목적과 차별성을 정립하였다. 2단계에서는 평가에 적용될 평가공간 및 광원의 물리적 특성에 대하여 측정하였으며, 독서 행위 시 선호하는 조명방식에 대해 조사 및 분석하였다. 3단계에서는 전반조명과 국부조명의 혼용 조명방식 일 때 조명의 물리적 변화에 따른 선호도 및 감성 평가를 실시하고 분석하였다.
- 2단계에서는 평가에 적용될 평가공간 및 광원의 물리적 특성에 대하여 측정하였으며, 독서 행위 시 선호하는 조명방식에 대해 조사 및 분석하였다. 3단계에서는 전반조명과 국부조명의 혼용 조명방식 일 때 조명의 물리적 변화에 따른 선호도 및 감성 평가를 실시하고 분석하였다. 4단계에서는 본 연구의 주요 결과를 요약하고, 본 연구의 한계점을 바탕으로 향후 연구방향을 제시하였다.
- 독서 행위 시 선호하는 조명방식으로 가장 높게 평가된 전반조명과 작업면 국부조명을 혼용한 조명방식을 기준으로 및 조도 변화에 따른 선호도 및 감성평가 실험을 진행하였다. 집단별 평균분석 결과 ‘편안한’과 ‘선호하는’의 평가항목에서 전반조명의 조도가 100 lx일 때 높게 평가되는 경향을 보이고 있으며, ‘집중할 수 있는’의 평가항목에서 전반조명의 조도가 40lx일 때 가장 높게 평가되었다.
- 본 실험에 대한 충분한 이해와 정확한 조명환경 시각 평가 및 주관적인 판단 기준 설정을 위하여 실험에 참가한 피험자들은 사전에 2∼3차례 예비실험을 행하였다. 본 연구에서는 책상 위에 LED 국부조명을 배치하고, 전반조명과 국부조명의 색온도와 조도를 순차적으로 변화시켜 피험자에게 제시하였다.
- 본 실험에 대한 충분한 이해와 정확한 조명환경 시각 평가 및 주관적인 판단 기준 설정을 위하여 실험에 참가한 피험자들은 사전에 2∼3차례 예비실험을 행하였다. 본 연구에서는 책상 위에 LED 국부조명을 배치하고, 전반조명과 국부조명의 색온도와 조도를 순차적으로 변화시켜 피험자에게 제시하였다. 이때 색온도는 전반조명과 국부조명이 동일하게 적용되었으며, 작업면 조도는 600lx로 고정하였다.
- 조명방식은 전반조명과 국부조명의 혼용 조명방식을 적용하였다. 실험에 제시된 색온도와 조도 범위는 박지영 외(2014)의 연구결과를 바탕 색온도 5000 K, 5500 K, 6000 K의 3단계, 작업면 조도 600 lx를 유지하도록 한 후 전반조명의 조도 0 lx, 4 lx, 10 lx, 20 lx, 40lx, 100lx의 6단계로 구분하여 제시하였다. 본 연구에서는 작업면 조도가 600lx로 고정되기 때문에, 전반 조명의 조도값만 표기한다.
- 구현 가능한 색온도 범위는 3000～6000 K이며, 조도 범위는 0～600 lx까지 조절이 가능하도록 제작하였다. 조명광원의 물리적 특성은 색온도계(CL-200, Minlota)를 이용하여 색좌표와 색온도를 측정하였고, 조도계(Minlota, T-10)를 이용하여 수평면 평균조도를 측정하였다. 분광분포 및 연색지수는 분광방사 휘도계(CS-1000A, Minlota)를 이용하였다.
- 조명방식은 전반조명과 국부조명의 혼용 조명방식을 적용하였다. 실험에 제시된 색온도와 조도 범위는 박지영 외(2014)의 연구결과를 바탕 색온도 5000 K, 5500 K, 6000 K의 3단계, 작업면 조도 600 lx를 유지하도록 한 후 전반조명의 조도 0 lx, 4 lx, 10 lx, 20 lx, 40lx, 100lx의 6단계로 구분하여 제시하였다.
대상 데이터
- 감성평가 실험의 피험자는 색각 이상이 없고 조명환경 평가에 지각적 능력이 있다고 인정되는 건축공학과 대학생 및 대학원생 20∼30대 18명을 대상으로 구성하였다. 피험자 구성 및 평가 모습은 표 10과 같다.
- 독서 행위의 실험에 앞서 전문가 15명, 비전문가 10명을 대상으로 선호하는 조명방식에 대해 사전 설문을 하였으며, 선호하는 조명방식의 평가 조명환경은 표 11과 같다.
- 학습공간의 가구는 기역자형으로 작업면으로 사용되어지는 책상면의 크기는 960×700× 750mm, 책장의 크기는 2650×260×2400mm이다. 실험 공간의 천장은 벽지로 구성하였으며, 벽면의 공간은 MDF 목재로 구성하였다. 바닥은 마루로 구성하였으며, 실험공간의 상세한 색채 및 반사율은 다음의 표 4와 같다.
- 읽은 후 피험자에게 독서 행위를 수행하는데 있어서의 색온도와 밝기의 ‘편안한, 집중할 수 있는, 선호하는‘을 5단계 가치단계법을 이용하여 평가하도록 하였으며 평가어휘 및 평가척도는 표 9와 같다. 평가대상은 신명조 10pt, 자간 160%, 검정색 글씨가 출력된 백색 A4용지로 제시하였다.
데이터처리
- 평가 시 피험자로 하여금 종이로부터 약 30cm 정도 떨어진 거리에서 45° 각도로 약 1분간 읽도록 하였다. 읽은 후 피험자에게 독서 행위를 수행하는데 있어서의 색온도와 밝기의 ‘편안한, 집중할 수 있는, 선호하는‘을 5단계 가치단계법을 이용하여 평가하도록 하였으며 평가어휘 및 평가척도는 표 9와 같다. 평가대상은 신명조 10pt, 자간 160%, 검정색 글씨가 출력된 백색 A4용지로 제시하였다.
- 학습공간에서의 독서 행위 시 평가어휘별 조명환경에 의한 시각적 효과를 정량적으로 분석하기 위하여 중회귀분석을 실시하여 평가변인별 영향도를 분석하였다. 평가변인은 색온도와 조도이다.
성능/효과
- 1) 선호하는 조명방식에 대해 조사한 결과 전반조명과 국부조명의 혼용 조명방식의 평가가 가장 높게 나타났다. 이에 따라 사용자의 시각적 편안함 및 집중 효율성을 위해 혼용조명방식의 사용을 권장한다.
- 2) 독서 행위 시 적정 색온도와 작업면 조도에 대한 주변의 적정 조도 분석 결과에 의하면 색온도 6000 K의 전반조명 조도 40∼100 lx가 편안하며 집중할 수 있고 선호하는 것으로 평가되었으며, 조도 100lx의 영향이 가장 큰 것으로 분석되었다.
- 3) 평가결과 도출된 색온도 5500～6000 K의 조도 40～100 lx는 작업면 : 작업면 주변의 휘도비 26.1～2.39 : 1로 작업면과 작업면 주변의 권장 휘도비 3 : 1 범위에 위치하므로 기준에 적합한 것으로 나타난다.
- 4) 학습공간에서의 독서 행위 시 전반조명과 국부조명의 혼용 조명방식 일 때의 조명환경은 색온도 5500～6000 K의 작업면 조도가 600 lx,전반조도 40～100 lx 적용을 권장한다.
- 평가 결과 전반조명을 선호하는 피험자는 4명, 국부조명을 선호하는 피험자는 6명, 전반조명과 국부조명의 혼용 조명방식을 선호하는 피험자는 15명으로 혼용방식을 가장 선호하는 것을 알 수 있었다. 이는 작업면과 주변 조도차가 클수록 시각적인 불쾌함과 눈의 피로감 상승 때문인 것으로 사료된다.
후속연구
- 장 시간동안의 독서 행위 실험을 통해 본 연구의 결과를 보완하고자 한다. 또한 권장 색온도 범위로 5500～6000 K인 것으로 도출되었으나 소수 피험자를 대상으로 한 연구이며, 한정된 색온도 범위를 평가대상으로 제시하였기 때문에 이에 대한 보완 연구를 진행하고자 한다. 마지막으로 고령화 시대가 도래함에 따라 고령자를 포함한 다양한 연령대의 독서 행위에 대한 조명환경의 연구가 필요할 것으로 생각된다.
- 또한 권장 색온도 범위로 5500～6000 K인 것으로 도출되었으나 소수 피험자를 대상으로 한 연구이며, 한정된 색온도 범위를 평가대상으로 제시하였기 때문에 이에 대한 보완 연구를 진행하고자 한다. 마지막으로 고령화 시대가 도래함에 따라 고령자를 포함한 다양한 연령대의 독서 행위에 대한 조명환경의 연구가 필요할 것으로 생각된다.
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