◈올바른 조명방법◈
인간이 상쾌하고 원활하게 활동하기 위하여는 인간에게 알맞은 공기와 조명의 환경이 필요합니다.
보통 20~25ºC의 온도, 50~70%의 습도 및 1cc중에 먼지가 약 1,000개이하인 깨끗한 공기를 유지 함으로써 적절한 공기환경이 얻어집니다. 그리고물체를 보기 쉬운 밝은 상태와 시각적으로 안락한 붕위기를 이루게 함으로써 알맞은 조명환경을 덩을 수 있습니다. 이러한 조명환경은 낮의 태양빛에 의한 자연조명과 인공조명을 적절하게 조화시킴으로써 얻어질 수 있습니다. 인류는 오랜세월을 자연계에 적응하여 왔으므로 저연조명이 가장 자연스럽고 건강에도 좋을 것이라는 점은 두말할 나위도 없습니다. 따라서 인공조명이 비록 자연의 빛이 부족할 때 이를 보충하기 위하여 실시 되는 것이지만, 인공조명의 질과 양이 자연의 빛과 유사할 정도로 훌륭하다면 오히려 밝음이 심하게 변동하는 자연조명을 눙가하는 좋은 조명환경을 얻을 수 있을 것입니다. 인공조명은 주로 전등으로 이루어지고 있으며, 전등도 전영전구로부터 형광등으로 발전되어 높은 효율, 긴 수명의 우수한 광원을 얻고 있으나 아직도 쾌적한 시환경을 조성하는데는 부족한 점이 많습니다.
쾌적한 시환경이란 간단히 말하면 눈이 편한 환경을 말한다. 우선 잘 보여야 하고, 장시간 눈을 사용하여도 피로가 적어야 하며, 눈의 통증이나 눈부심 등이 없어야 합니다. 이러한 편하고 안락한 시각에 대한 평가는 심리, 생리적으로만 할 수 있습니다.
그 첫째가 얼마나 잘 보이는가를 평가하는 시력입니다. 떨어져 있는 두점을 구별할 수 있는 분해능력을 시력이라 하는데, 실제의 측정은 백색판위에 흑색의 숫자나 문자, 그림 등을 표시한 시시력표를 사용합니다. 그런데 시시력표의 문제점은 일상생활의 시기능을 표현하는 데에 무리가 있다는 것입니다. 우리가 일상생활에서 부닿치는 환경은 흑백으로 구성되어 있는 것이 아니고 다양한 색으로 구성되며, 같은 색이라도 진하고 흐림의 차이가 있는 것입니다. 이러한 점을 부완하여 시기능을 표시하는 방법이 대비감도입니다. 휘도의 차이를 분별할 수 있는 대비감도(contrast sensitivity)는 어떤 사람이 분별할 수 있는 최소의 휘도차이가 5%이고 같은 조건에서 다른 사람의 것이 10%라 하면, 전자는 후자의 대비감도의 2배를 가졌다고 할 수 있습니다. 이 대비감도와 시시력표의 공간주파수 특성을 합친 대비감도 시력이 현재로서는 시기능을 표시하는데 가장 적절한 방법이라 하겠습니다.
둘째로 눈의 피로도를 보아야 합니다. 눈의 피로를 측정하는 방법은 사실 매우 주관적이지만 가능한 한 이를 객관화 시킨 것이 긴장도의 측정과 조절능력의 측정입니다. 긴장은 부필요한 노력이며 긴장과 피로는 대단히 미묘하게 일어날 때는 우리도 의식을 못합니다. 그러나 안개가 낀 날 자동차를 우전한다든가, 불충분한 조명아래에서 독서를 한다면 확실히 긴장이 빨라집니다. 이 긴장도의 측정은 12점향으로 인쇄된 책을 30분간 읽도록 하고 그 사이에 계속적으로 무의식 중에 커다란 누름단추를 손가락 끝으로 누루도록하여 손가락 끝의 압력을 기록하게 합니다. 긴장할 때는 손끝을 굽히는 습관이 있고, 긴장에 따라서 손끝으로 누르는 압력도 변화합니다. 한편 조절이란, 보고자하는 대상에 초점을 맞추는 것으로 가까운 곳을 볼 때는 조절근이 수축해야만 합니다. 피로가 쌓이게 되면 조절근의 수축능력이 떨어지거나 아니면 수축된 조절근의 이완이 잘 안되는 상태가 됩니다. 이를 기게적으로 측정하는 것이 조절력의 측정입니다. 이로써 가넙적으로 조절근의 피로도를 측정할 수 있습니다. 흔히 임상에서 근점을 측정함으로써 조절력을 게산하기도 합니다.
그런데 잘 보인다는 것과 눈의 피로와는 적접적인 관계는 없다는데 문제가 있습니다. 조도 1000lux이상의 형광등 조명하에서 일을 하고 있는 백화점원의 약 1/4이 눈의 피로를 느낀다고 하며 약 10%는 눈의 통증까지도 호소함은 단순히 시력만을 기준으로 하는 잘 보이는 환경이 쾌적한 환경은 아니라는 점을 단적으로 말 해 주는 것입니다. 흔히 쾌적한 환경을 얘기할 때 맑은 날 조용한 숲속을 예로 듭니다. 이 때의 밝기는 약 10,000lux에서 15,000lux정도이며, 조명방식은 자연광 간접조명이라 할 수 있습니다. 이와 같은 조건을 인공적으로 만들어줄 수 있다면 그것이 최적의 조건이라할 수 있으나 현실적으로는 불가능하기에, 이에 가장 유사한 환경을 만들어 줄 필요성이 생기게 되는 것입니다. 따라서 이러한 환경을 조성하기 위한 조건들에 대해 간단히 기술하고자 합니다.
◈조명의 질과 양 및 피로와의 관계◈
먼저 흔히 사용되는 백열등과 형광등의 차이점을 생각해 보면. 백열전구는 똑바로 바라보기가 힘들 정도로 휘도가 높으며 광원이 점의 형태이기에 그림자가 확실히 나타나고 광택이 강하면서 붉은 색조를 가집니다. 이에 반해 형광등은 똑바로 바라보아도 그다지 눈이 부시지 않고 비교적 광원의 면적이 넓어 그림자가 불확실하며 광택도 약하고 청백색의 색조를 띤니다. 이런 특성들은 밝기와는 관계없이 조명의 질에 관계되는 것들입니다. 조명의 질에는 눈부심, 그림자, 색조, 분광분포, 조명대비 등 여러가지가 있으나 가장 중요한 조건은 눈부심입니다. 현재는 일반적으로 “눈부심이 없다면 조도는 높을수록 좋다”는 생각이 조명기술의 상식으로 되어 있으며 실제 수술실에서 사용되는 무영등이나 외래에서 사용되는 세극등은 15,000~30,000lux정도의 높은 조도를 나타내지만 너무 밝아서 눈이 피로하다은 얘기는 거의 들을 수 없습니다. 즉 조도가 일정수준에 이르면 눈의 피로는 조도보다는 조명의 질, 그 중에서도 눈부심의 유무가 중요한 것입니다. 과거 간단히 조도만을 생각하여 실시된 실험결과는 200lux가 가장 눈피로가 적은 조도라고 결론짓고 있지만, 이는 실험중 조명의 질을 생각지 않았던 것으로 조명조건을 좋게하면 최적조도는 상승하게 됩니다. 즉 조명의 질이 아주 좋다면 적어도 직사일광조도인 30,000lux까지는 점차 쾌적한 환경으로 변할 것으로 생각됩니다.
눈부심과 함께 조명의 질에 중요한 요소가 빛의 색조입니다. 형광등이 좋은가 아니면 백열등이 좋은가의 문제도 그 차이점의 반을 색조가 차지한다해도 과언이 아닙니다. 이 색조에는 두가지의 속성이 있습니다. 그 하나는 백색광이나, 적색광이나 등의 색감으로, 이는 색온도로 표시합니다. 백열등은 색온도가 약3,000K이며 백색 형광등은 4,500K, 자연색 형광등은 6,500K로 색온도가 높을수록 청색조가 강하고 색온도가 낮을수록 적색조가 강합니다. 또 하나의 속성은 스펙트럼(spectrum)분포인데 인간의 눈은 색광을 본다고해도 파장까지 분석할 수 있는 능력이 없기에 같은 색으로 느꼈다고 하여도 스펙트럼 분포가 전혀 다른 것입니다. 실생활에서 형광등 밑에서 옷색갈과 낮의 태양빛으로는 보는 옷색갈이 다른 이유도 바로 이 때문입니다. 이러한 색갈과 스펙트럼의 차이가 눈피로와 어떤 관계가 있는 것인가, 이 문제도 조명효과의 면에서 볼 때 매우 중요하나 아직도 결정적인 결론은 내려지지 않은 실정입니다. 그러나 몆가지 종류의 등을 이용하여 눈피로를 조사한 결과, 몆가지의 경향이 있음이 나타났습니다. 첫째, 여러가지 스펙트럼분포를 가지는 형광등과 백열등을 이용하여 눈피로를 조사한 결과 특별히 문제가 될 만큼의 차이는 없었습니다. 둘째, 유색 형광등 등에 의한 유색광조명에서는 일반 무색광조명보다 눈피로가 심하며, 특히 적색 및 보라색 조명이 눈피로가 심했다. 셋째, 나트륨 같은 단색광 혹은 장파장부 및 단파장부에 2개의 정점을 갖는 스펙트럼 분포광은 눈피로가 발생하기 쉽습니다. 이상의 사실을 종합해 볼 때, 스펙트럼분포에 정점이 없고 태양빛과 비슷한 색감을 가지는 자연색 형광등이 눈피로에 가장 좋다고 할 수 있습니다.
◈빛의 밝기와 시력◈
시력은 조도 약200lux부근에서 거의 안정되는 경향을 보입니다. 눈부심이 없고 직접반사를 줄인 간접조사방법을 사용하는 등 조명의 질을 개선하면 조도가 높아도 시력의 감퇴는 없지만 일반 조명하에서는 조도 1,000lux를 초과하는 환경에서는 오히려 시력이 약간 감퇴되는 경향을 보입니다. 따라서 눈피로와 관계없이 간단히 시력만을 생각한다면 500lux정도의 조도라면 어떤 경우건 충분하며, 오히려 최대시력을 필요로 하지 않는 목욕탕이나 현관 등은 그 이하의 조도만으로도 충분한 것입니다.
◈조도와 대비감도◈
조명방식을 백열등 간접조명으로 하여 대비감도를 측정하여보면 대비감도도 조도 약 200lux부근에서 안정되는 경향을 보이며 500lux이상에서는 더 이상의 증가는 볼 수 없었습니다. 그러나 공간주파수 특성, 즉 작은 물체를 볼 땡하 큰 물체를 볼 때의 대비감도에 약간의 차이가 있었습니다.
공간주파수가 낮은 경우, 즉 큰 물체를 보는 경우에는 대비감도가 조도 200lux정도에서 이미 최대감도를 보이나 주파수가 높은 경우에는 조도 500lux이상에서도 증가하는 경향을 보여 정밀작업을 하는 경우에서는 보다 밝은 것이 좋다는 결론을 내릴 수 있습니다.
◈조명방법과 대비감도◈
끝으로 생활중의 조명방법에 대해 살펴보기로 합니다. 큰 빌딩이나 사무실, 은행 등은 보통 자연색 형광등으로 비교적 좋은 시환경을 유지하고 있습니다. 그러나 일반가정에서 조명 전문가에 의한 시환경을 꾸미는 경우는 매우 드문 것 같습니다. 일상생활에서도 식사할 때, 독서할 때 등 조건에 따라 요구되는 조명환경이 다르고 욕실, 현관 등 장소에 따라서도 다릅니다. 따라서 이번에는 공부할 때의 조명방식에 대한 결과를 간단히 소개합니다. 공부방의 조명은 눈의 보건위생의 의미가 중요하지만 작업능률도 아울러 고려하여야 합니다. 너무 어두운 곳을 만들지 않기 위햐여 前半조명과 책상위의 탁상스탠드가 필요합니다.
공부방의 경우 방 불의 조도가 책상 위 스탠드의 조도의 반 정도가 될 때 최대감도를 보였습니다. 그러나 이는 조명방법을 책상스탠드는 백열등을, 방 불은 형광등을 사용했을 때의 결과이므로 둘다 형광등을 사용했을 때는 결과가 달라질 가능성도 있으나 큰 차이는 없을 것으로 생각됩니다.
이상의 결과들을 종합해 보면 몆가지의 결론을 얻을 수 있습니다.
첫째로, 글자나 문제를 잘 볼 수 있는 조도는 500lux정도면 충분하지만 정밀한 작업을 할 경우에는 보다 밝은 것이 좋습니다.
둘째로, 공부방의 조명은 주변부와 중심부의 휘비도가 1/2정도를 유지하면서 간접조명으로 눈부심을 없애야 합니다.
셋째로, 조명환경에서 중요한 점은 간단히 조도보다는 조명의 질, 특히 눈부심이 눈피로와 밀접한 관계를 가진다는 사실입니다.
눈의 편함, 부편함은 충분히 주관적인 것이기에 개인차가 상당히 있을 것으로 보이나 비교적 객관화 시킬 수 있는 조건들에 대하여 조사한 것을 간단히 소개 하였습니다. |
