The Journal of the Korea Contents Association (한국콘텐츠학회논문지)

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Optimization of Light Source Combination through the Illuminance and Color Temperature Simulation of Circadian Lighting Apparatus

감성조명용 조명기기의 조도 및 색온도 시뮬레이션을 통한 광원 조합의 최적화

  • 박양재 (가천의과학대학교 의료공학부 IT학과 유비쿼터스 컴퓨팅 전공) ;
  • 최종현 ((주)이아이라이팅) ;
  • 장명기 ((주)이아이라이팅)
  • Published : 2009.08.28
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Abstract

The aim of this study is to optimize the light source combination which can maximize the capability of the illuminance and color temperature of circadian lighting apparatus. To achieve this goal, the circadian lighting apparatus was consisted of two different types of fluorescent lamps having different color temperature of 2000K and 8000K, respectively, and the capability of the illuminance and color temperature of circadian lighting apparatus was evaluated by optical simulation as the number of the respective lamps were varied. Considering the Kruithof's curve and exceptional cases, the ranges of illuminance and color temperature for the living activities were reclassified in 4 groups - gathering, studying, relaxing and sleeping - so that the target range of illuminance and color temperature of lighting apparatus was settled. As a result, in the case of adopting two fixtures in which four 2000K lamps and five 8000K lamps were consisted, respectively to one fixture, the highest illuminance was expected at 4000K and over 500lx of illuminance was calculated between 3000K and 6000K. Through the optimized combination of light sources, the range of illuminance and color temperature were calculated as $44{\sim}750lx$ and $2500{\sim}6500K$, respectively.

본 연구의 목적은 감성조명용 조명기기의 조도 및 색온도 표현 능력을 극대화할 수 있는 최적의 광원조합을 도출하는데 있다. 이를 위하여 감성조명용 조명기기는 2000K와 8000K의 서로 다른 색온도를 가지는 형광램프로 구성하였으며, 각각의 형광램프의 조합 수량을 변화시키며 조명기기의 조도 및 색온도 표현 능력을 광학 simulation을 통해 평가하였다. 이 때, Kruithof's curve 및 예외 경우를 고려하여 실내 활동종류에 따른 조도 및 색온도 영역을 가족모임, 학습, 휴식, 수면 등의 4가지로 다시 구분하였으며, 이를 통해 감성조명용 조명기기의 조도 및 색온도 구현범위에 대한 목표치를 설정하였다. 평가 결과, 2000K와 8000K의 색온도를 가지는 형광램프를 각각 4개와 5개씩 채용한 조명기기 2 개를 조합하는 경우 4000K에서 최대 밝기를 보이며 3000K와 6000K에서도 500lx 이상의 밝기를 구현할 수 있는 것으로 예측 되었다. 본 연구에서 최적화 된 광원 조합을 통해 구현할 수 있는 조도 범위는 $44{\sim}750lx$ 이며 유효 색온도 범위는 $2500\;{\sim}\;6500K$인 것으로 예측되었다.

Keywords

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