조명 설계

Lighting Design

조명 설계는 광속법으로 등기구 대수와 배치를 잡는 실무 계산 단원이에요. 실지수·보수율·목표 조도가 소요 광속과 대수를 결정해요. 평면 배치와 조도 히트맵으로 결과를 눈으로 검증해요. 방 크기·높이·조도 슬라이더로 배치와 계산 흐름을 살펴봐요.

사무실에 등기구 몇 대?

12m × 8m 사무실(작업면 조도 500lx)에 LED 등기구를 설치합니다.광속법으로 필요한 등기구 수량을 산출하고, 배치까지 결정하는 것이 조명 설계의 핵심입니다.

💡 광속법 = 조명 설계의 만능 공식

① 공간이 필요로 하는 총 광속을 구함 (E × A)

② 벽·천장에 흡수되는 손실을 고려 (조명률 U)

③ 시간 경과에 따른 광속 감소를 고려 (보수율 M)

④ 등기구 1대의 광속으로 나누면 → 필요 대수 N

조명 배치 + 조도 히트맵

방의 크기와 높이를 변경하면 실지수(K)가 바뀌고, 조명률이 연동됩니다. 등기구가 자동 배치되고 조도 히트맵이 표시됩니다.

방 가로12 m

방 세로8 m

설치 높이(H)2.5 m

목표 조도500 lx

🔑 실지수(K)의 의미

① K = W·L / [H·(W+L)] = 12×8 / [2.5×(12+8)] = 1.92

② K가 클수록 넓고 낮은 공간 → 조명률(U) ↑ → 등기구 수 ↓

③ K가 작으면 좁고 높은 공간 → 빛이 벽에 많이 흡수 → 등기구 수 ↑

④ 실지수로 조명률표에서 U값을 읽는 것이 핵심 (시험에서 표 제공)

핵심 공식과 풀이

광속법 (등기구 수)

N = E · AF · U · M

E: 조도[lx], A: 면적[m²], F: 1등당 광속[lm], U: 조명률, M: 보수율

실지수

K = W · LH · (W + L)

W: 가로[m], L: 세로[m], H: 광원~작업면 높이[m]

🔧 공식 → 풀이

①실지수(Room Index)로 조명률을 결정하고

②광속법으로 등기구 수를 산출하는 2단계 풀이

풀이: 실지수 산출

K = 12×82.5×(12+8) = 9650.0 = 1.92

K=1.92 → 조명률표에서 U=0.58 (반사율 천70 벽50 바30 가정)

풀이: 등기구 수 산출

N = 500×964000×0.58×0.7 = 29.5 → 30대

LED 40W 4,000lm 등기구 기준, 올림 적용

최종 답안

LED 40W × 30대 (총 1200W, 조명밀도 12.5 W/m²)

실제 조도 = 508 lx ≥ 500 lx → 적합

함정 포인트 & 변형 문제

⚠️ 자주 틀리는 포인트

① H는 '천장 높이'가 아님 → 광원에서 작업면까지의 거리! → H = 천장높이 - 등 매달림 길이 - 작업면 높이(보통 0.85m)

② '1등당 광속 F'와 '램프 1개 광속 F₁' 구분 → 2등용이면 F = 2×F₁

③ 보수율(M)과 감광보상률(1/M)은 역수 관계 → 문제 용어 확인

④ 조명률표에서 K값이 표의 중간이면 보간법 적용

조명밀도 기준 (에너지 법규)

사무소: ≤ 12 W/m², 학교: ≤ 10 W/m², 병원: ≤ 15 W/m²

에너지절약설계기준: 조명밀도 초과 시 에너지 효율 부적합

🔄 변형 문제 패턴

① '등간격 배치'를 구하시오 → N 산출 후 열×행 분배, 간격 = 방 치수/열수

② 국부 조명 병용 → 전반조명 + 국부조명의 조도 합산

③ 비상조명 설계 → 비상시 1lx 이상, 피난통로 바닥면 기준

④ 옥외 주차장 → 수평면 조도 기준 별도 (50~100lx)

실전 답안 체크리스트

등기구 수

N = E·AF·U·M

올림 적용

실지수

K = WLH(W+L)

→ 조명률표

🎯 시험 포인트

① 반드시 H의 정의부터 기술: H = 천장고 - 매달림 - 작업면(0.85m)

② 실지수 K 산출 → 조명률표에서 U 읽기 → N 계산 순서대로 풀이

③ N은 올림! 소수점 나오면 무조건 올림하여 정수로 답변

④ 조명밀도(W/m²)를 추가 계산하여 에너지 기준 적합 여부 확인

⑤ 등기구 배치: 열×행 + 등간격(m)까지 기재하면 고득점

📝 대표 기출문제

①[기출유형] 가로 10m, 세로 6m, 천장고 3m인 사무실에 LED 40W(4,000lm) 등기구를 설치하여 작업면 조도 500lx를 확보하려 한다. 등기구 수를 구하시오. (조명률 0.55, 보수율 0.7)

②[기출유형] 실지수 K를 구하고 조명률표에서 U를 읽어 등기구 수를 산출하시오.

③[기출유형] 조명설비의 에너지 절약 방법 4가지를 쓰시오. (답: LED 채용, 조광제어, 주광연동, 재실감지)