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색 온도를 기반으로 실내 조명 설계를 최적화하는 법

Christopher Null | TechHive 2021.05.21
조명은 조명일 뿐이다? 반드시 그렇지는 않다. 사무실의 천정 형광등에서 나오는 조명은 가정의 샹들리에로부터 나오는 조명이나 좋아하는 책을 읽으며 수면을 돕는 침대 옆의 조명과는 전혀 다르다.   
 
ⓒ Signify (Philips Hue)

상이한 광원은 상이한 색 온도를 가진 빛을 생성하기 때문이다. 에너지 절감 초기 시절에는 모두가 백열등을 형광등으로 교체하도록 권장했다. 형광등이 더 적은 전기를 소모하기 때문이다. 그러나 전력 효율이 높은 형광등이 생성하는 빛의 품질 때문에 좋아하는 사람은 별로 없었다.  

이에 아랑곳하지 않고 미국 의회는 백열등의 단계적 퇴출을 의무화했다. 한편 이런 강제 조처는 실제로 조명 업계가 더 뛰어난 대안을 내놓도록 자극했다. 가정용 조명에 대해 생각할 때에는 가정 환경을 최적화할 수 있는 색 온도를 이용하는 법을 고려해야 한다. 자세히 살펴보자.
 

색 온도는 어떻게 작용하는가?  

색 온도가 왜 중요한가를 이해하려면 먼저 색 온도가 무엇인지를 이해해야 한다. 이는 까다로운 개념이기 때문에 근본적인 분석이 필요하다.  

검은색 금속 물체를 상상해보자. 예를 들어 백열 전구의 필라멘트이다. 이를 화염으로 가열한다. 필라멘트가 가열되면 빛을 내기 시작한다. 처음에는 붉은색, 다음은 노란색, 다음은 하얀색이다. 그 후 불꽃이 점점 뜨거워지면서 다채로운 푸른 색조가 나타난다.  

이 불꽃의 온도는, 켈빈 온도 눈금(Kelvin temperature scale)으로 측정되고, 필라멘트로부터 나오는 다양한 빛의 파장에 상관된다. 하단부는 약 1,800 켈빈, 즉, 1,800K이고 성냥이나 양초의 강렬한 붉은 오렌지 빛에 상응한다. 상단부는 15,000K 이상이고, 맑고 푸른 하늘에서 관찰되는 빛에 상응한다.  
 
실내 장식과 결합하면 다양한 색 온도를 가진 흰색은 극적인 효과를 낼 수 있다. ⓒ Signify (Philips Hue)

아마도 ‘쿨 화이트(cool white)’, ‘웜 화이트(warm white)’라는 말에 익숙할 것이다. 이는 표준적인 백열 전등이나 형광등에서 보는 것들이다. 전등 포장의 뒷면에 나온 미세하게 적힌 정보를 읽으면 켈빈 단위로 표시된 추정 색 온도를 볼 수도 있다.  

대다수의 상업용 조명은 2,000K~6,000K 사이이지만 지배적인 색 온도는 두 종류이다. 약 2,700K는 흔히 ‘웜 화이트’나 ‘소프트 화이트’라고 불린다. 이들 전등은 보편적인 백열등에 근접하도록 설계되어, 마치 외가집처럼 오렌지 색조의 아늑하고 ‘온화한’ 조명을 제공한다. 웜 라이트는 가정에서 사용하기에 가장 적합한 편안하고 안락한 조명이라고 여겨진다.  

약 3,5000K는 ‘쿨 화이트(cool white)’ 또는 ‘브라이트 화이트(bright white)’의 영역이다. 이 색 온도에서 전등은 한층 중립적 색상을 띄고 미세한 푸른 빛을 방사하는 듯이 보인다. 표준적인 형광등은 이 색 온도에서 생산되고, 대다수의 비즈니스 환경에서 사용된다. 이 파장의 조명은 읽기 및 여타 정밀한 작업에 적합하다고 여겨지기 때문이다.  

이는 추정치 및 평균일 뿐임을 유의하라. 상이한 재료와 상이한 기술로 생산된 전등은 색 온도가 저마다 크게 다르다. 사진이나 영화에 쓰이는 전문 조명은 이 협소한 범위를 크게 벗어날 수 있고, 심지어 여러 조명 색상을 한 장치에 혼합할 수도 있다.  
 
작업을 하는 데는 쿨 화이트를 내는 조명이 최고의 선택이다. ⓒ LEDVANCE

‘웜(warm)’이나 ‘쿨(cool)’이라는 용어는 다소 모순적이다. 켈빈 척도를 검사하면 ‘쿨’ 조명은 실제로 ‘웜’ 조명보다 더 뜨겁기 때문이다. 이들 용어는 빛을 생성하는 데 쓰이는 불꽃의 실제 온도를 표시하는 것보다는 아니라 이들 빛이 생성하는 심미적 측면을 묘사하기 위한 것이다.  

게다가 색 온도 등급은 그 자체로 완전히 유의미한 것도 아니다. 태양의 색 온도는 약 5,600K로 측정되지만, 실제 태양은 그 자체로 온도가 크게 다르다 (내부적으로는 수백만 도에 이른다). 이는 단지 태양이 발산하는 에너지의 가시적 부분일 뿐이고, 이에 의해 태양의 색 온도 등급을 추산하는 것이다.  
 

색 온도를 환경에 맞추기  

백열 전구를 형광등으로 교체한 후 실내가 차갑거나 불편하거나 너무 불쾌한 느낌이라면 색 온도가 주는 영향이 얼마나 극적일 수 있는가를 경험한 것이다.  

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