실내 공간의 반사율에 따른 광선반 성능평가 연구

A Study on Performance Evaluation of Light Shelf according to the Reflectivity of Interior Space

최근 건물부분에서의 조명에너지 증가로 인한 이를 해결하고자 하는 연구와 기술기발의 수요는 증가하고 있으며, 광선반은 이러한 문제에 대한 해결책 중 하나로 그 유효성을 인정받아서 많은 연구가 이루어지고 있다. 그러나 광선반에 관련한 연구는 단순 광선반의 변인에 초점에 맞추어져 광선반 설계시 적절한 설계기초자료가 될 수 없다. 이에 본 연구는 실내공간의 반사율에 따른 광선반 성능평가로 광선반 설계시 기초자료 구축을 목적으로 한다. 본 연구는 실스케일의 테스트베드를 통하여 실내조도 분포 및 조명에너지 사용량을 산출하여 성능평가를 진행하였으며, 이에 대한 결론은 다음과 같다. 1) 실내공간의 천장과 벽의 반사율 감소는 동지, 하지, 중간기시 모두 평균조도를 감소시켜 조명에너지 저감에 부적합하며, 실내공간의 반사율에 따른 균제도는 동지, 하지, 중간기시 상이한 경향을 보여 광선반 설계시 고려해야 할 요소로 판단된다. 2) 조명제어에 따른 전력사용량을 도출한 결과 실내 공간의 높은 반사율은 에너지 저감에 적합할 수 있으나 실내 공간의 반사율에 관련한 연구 및 적용의 효용성에 입각하여 천정 80%이상, 벽면 75%의 반사율이 적정할 것으로 도출된다. 본 연구는 실내 환경의 변인을 고려한 광선반 연구로 의미를 부여할 수 있으며, 향후 보다 다각적인 변인을 기반한 연구는 지속적으로 필요할 것으로 판단된다.

There has been a significant increase in the amount of research on reducing the lighting power consumption of buildings and also an increasing demand for technological development. Light shelf has been recognized as one of the most efficient solutions to this issue and related researches have been conducted, which have mostly focused on factors related to simple light shelves and are not suitable as an appropriate basis for the design of light shelves. Thus this study aims to establish the proper design basis for light shelves by evaluating the performance of shelves per reflection rate in indoor areas. Power consumption rate and indoor illumination intensity distribution of a testbed built based on actual living conditions were calculated for the performance evaluation, of which the results are as following: 1) Reduction of reflection rate of ceiling and walls caused average illumination intensity in summer, winter and median seasons, and evenness per reflection rate of indoor areas was found to be different in summer, winter and median seasons, making it a necessary consideration for designing light shelves. 2) Calculation of power consumption from lighting control showed that a high reflection rate of indoor areas may be suitable for power consumption reduction, and that reflection rates higher than 80% for ceilings and higher than 75% for walls in terms of the efficiency of researches on the indoor reflection rate and its application would be appropriate. This study is meaningful as the research focuses on light shelves based on considering indoor environmental factors. More studies will be required that consider a variety of factors.