대형 의류 판매시설의 LED조명 적용에 따른 실내 빛 환경 평가 연구

Abstract

최근의 건축물들은 에너지 다 소비형 건축물로서 대표적으로 불특정 다수의 사람들이 생활 속 에서 필수적으로 이용하는 대형판매시설을 들 수 있다. 우리나라에서는 대도시를 중심으로 많은 대형판매시설이 건축되어 운영되고 있으며 이러한 대형판매시설들은 많은 에너지를 사용하며 소비되는 에너지 중 조명부분이 약 30%를 차지할 정도로 조명부분의 탄소배출량 또한 높다. 환경이 전세계적으로 문제시되고 이산화탄소 발생으로 인한 지구 온난화의 문제는 선진국을 넘어 개발도상국 까지도 이산화탄소 배출량의 의무 감축을 요구하고 있다. 따라서 조명에너지 소비량의 감축은 기업과 국가적 차원에서 절실히 필요하다고 할 수 있으며 시 환경에서 인간의 시각적 특성에 적합한 조명환경의 조성은 생산성 향상과 시각적 쾌적성에 영향을 끼치는 중요한 요소로 부각되고 있다. 향후 조명기구는 현재의 형광, 메탈계열 및 할로겐광원 에서 LED광원으로 급속하게 대체될 전망이며 이에 따른 시각 환경 또한 변화할 것이다. 이러한 환경변화에 대응하여 LED조명을 적용할 수 있도록 이론적 토대를 만드는 연구는 매우 현실적으로 필요한 실정이다. 본 연구에서는 국내에 건축되어 운영 중인 대형의류판매시설을 대상으로 현재 주요 광원으로 사용 중인 형광 등 기구를 대체할 LED조명의 적용을 통한 에너지절감 방안을 제시하고 LED조명 적용시의 빛 환경을 사용자(고객/직원) 측면에서 평가, 분석하여 동일 조도에서 에너지절감 및 탄소배출량 감축을 하면서도 사용자들의 거부감없이 LED조명을 도입한 조명시스템 개선안을 제시하고자 하였다.

본 논문은 다음과 같이 구성되어 있다. 제 1장에서는 연구의 배경 및 목적, 연구범위 및 방법에 관하여 기술하였다. 제 2장에서는 조명기구의 광원별 특성과 LED조명의 특성 및 기술요소에 대하여 기술하였다. 제 3장에서는 형광광원과 LED광원의 조도 시뮬레이션 결과를 분석하였다. 제 4장에서는 실제 환경에서의 형광광원과 LED광원의 물리량을 현장 실측을 통해 분석하였다. 제 5장에서는 형광광원과 LED광원에 대하여 사용자(고객/직원)의 감성반응을 설문지법을 사용하여 조사하고 분석하였다. 제 6장에서는 본 연구에 대한 결론을 기술하였으며 주요 연구성과는 다음과 같다, 기존 조명인 형광광원에 비하여 LED광원의 특성이 우수한 것으로 평가되었으며 특히 LED광원 적용시 동등이상의 조도하에서 54%의 소비전력 절감효과가 있어 에너지비용 및 탄소저감효과가 크며, 또한 형광광원에 비하여 LED광원이 밝기감, 연색성, 선호도, 감성이미지, 피로도등 모든 감성반응에서 우수한 것으로 평가되어 의류판매시설을 포함한 실내조명에서 기존광원을 대체할 수 있을 것으로 판단된다. 특히 LED광원은 형광광원 보다 휘도가 높아 불쾌글레어 발생으로 인한 눈부심, 눈의 피로도 증가가 예상되었으나 예상과는 반대로 형광광원보다 피로도가 낮게 평가된 점은 주목할 만한 결과이다.