인간공학 - 작업환경 조건 [1]

 

1. 조명 관련 용어의 의미와 단위

측광량		정의	단위	단위약효
광속		단위시간당 흐르는 광의 에너지량	lumen	lm
광속의 면적밀도	조도	단위 면적당의 입사광속	lux	lx
발산광속의 입체각 밀도	광도	점광원으로부터 단위 입체각당의 발산광속	candela	cd
광도의 투영면적 밀도	휘도	발산면의 단위 투영면적당 발산광속	candela/㎡	cd/㎡

 

2. 빛의 측정

(1) 작업면의 조도 계산

: 조도 = 광도÷(거리) ²

 

1) 점조도 방식

- 수평면 점조도 : 조도 = 광도÷(거리) ² x cos θ

- 수직면 점조도 : 조도 = 광도÷(거리)² x sin θ

 

* 배광 곡선

조명 기구로부터 발생되는 배광 형태를

각도에 따라 광도(cd)로 나타낸 그래프로

배광 측정기로 측정한다.

 

* 광선 각도

조명기구로부터 발생되는 방향성 광선에서

가장 높은 광도와 이의 절반이 되는

광도가 이루는 각의 2배 광선 각도라 한다.

 

2) 광속(루멘) 방식

㉠ 작업면 위의 평균 조도를 구하는 방식

: 조도 = 총광속(lm) ÷ 실면적(㎡)

㉡ 조도 = 총광속(lm) ÷ 실면적(㎡) x 전구수 

   x 조명률 x 광 손실률

㉢ 용어

* 조명률(U) : 조명기구에서 발생되는 광속의

  100%가 작업면에 도달하지 않고 천정, 벽,

  바닥 등에 반사되거나 투과되는 비율

* 실지수(K) : 실의 크기와 형태를 나타내는

  지수로서 작업면에 직접 도달하는 빛은

  실의 바닥 면적에 대하여 천장의 높이가

  낮을 때는 많고 천장의 높이가 높을 때는

  적어진다.

* 보수율(M) : 조명기구가 시간이 흐름에 

  따라 효율이 떨어지는 정도

보수율(광 손실률) : 전구 광속 감소율 x 가구 광속감소율

 

(2) 반사율

- 빛을 받는 평면에서 반사되는 빛의 밝기

- 실내 빛의 배분은 광량과 광원 위치, 벽, 천장,

  기타 실내 표면의 반사율에 의해 영향을 

  받는다.

- 표면에 도달하는 조명과 광속 발산도의 관계를

  나타낸다.

 

* 옥내 추천 반사율

㉠ 천장 : 80~ 90%

㉡ 벽 : 40~60%

㉢ 가구 : 25~45%

㉣ 바닥 : 20~40%

 

(3) 대비

- 사물이 보이는 것은 사물과 바탕이 밝은

  정도의 차이와 색상의 차이가 있기 때문이다.

  이처럼 표적과 배경의 밝기 차이를 대비라 한다.

- 보통 표적의 광속 발산도와 배경의 광속 발산도의

  차를 나타내는 척도이다. (광도 대비, 휘도 대비)

  ⓐ 표적이 배경보다 어두울 경우

     : ±100%에서 0 사이

  ⓑ 표적이 배경보다 밝을 경우

     : 0에서 -∞ 사이

 

 

3. 휘광 처리

- 눈부심은 눈이 적용된 휘도보다 훨씬 밝은

  광원(직사 휘광) 혹은 반사광(반사 휘광)이

  시계 내에 있음으로써 생기며, 성가신 느낌과

  불편감을 주고 시성능을 저하시킨다.

* 원인(문제 발생)

 ⓐ 주위가 어둡고 광원이 밝을수록 

    눈부심이 강하다.

 ⓑ 광원이 밝을수록 눈부심이 강하다.

 ⓒ 광원이 시선의 상하좌우 20 º 안에 들어가면

    눈이 부시다.

 ⓓ 외모가 클수록 눈부심이 강하다.

 

(1) 창문으로부터의 직사 휘광 처리

㉠ 창문의 높이를 높게 한다.

㉡ 차양, 발 드리우개, 수직날개를 달아

   직사광선을 가려준다.

 

(2) 광원으로부터의 직사 휘광 처리

㉠ 광원의 휘도를 줄인다.

㉡ 광원의 수를 늘린다.

㉢ 광원을 시선에서 멀리 둔다.

㉣ 휘광원 주위를 밝게 하여 광속 발산 비를

   줄인다.

 

(3) 반사 휘광의 처리

㉠ 발광채의 휘도를 줄인다.

㉡ 빛을 반사하지 않는 표면 색에서 가진

   무광택 재료를 사용한다.

㉢ 반사광이 눈에 들어오지 않게 위치한다.

㉣ 일반(간접) 조명 수준을 높인다.

 

 

4. 색채 조절

색채 조절은 사람에 대한 감정적 효과, 피로방지

등을 통하여 생산 능률 향상에 도움을 주려는

목적과 재해사고방지를 위한 표식의 명확화 등을

위해 사용한다.

 

* 색채 조절의 효과

㉠ 눈의 긴장감과 피로감이 감소된다.

㉡ 일의 능률이 향상되어 생산성이 높아진다.

㉢ 심리적으로 쾌적한 실내 분위기를 느끼게 한다.

㉣ 사고나 재해가 감소된다.

㉤ 생활의 의욕을 고취시켜 명랑한 활동이

   되게 한다.

 

 

5. 인체의 온열 조건

(1) 인체의 열생산

- 음식물을 통한 에너지 섭취는 80% 이상이

  열로 전환된다. 20% 미만이 인체활동의

  에너지원이 된다.

- 기초대사와 근육 대사의 생화학적 과정을

  거친다.

 

(2) 인체의 열손실

피부를 통한 수증기의 환산 작용, 땀 분비 작용,

호흡, 복사, 대류 등에 의한 열손실이 이루어진다.

 

(3) 인체의 열평형

- 인체는 주로 복사, 대류 및 증발의 열전달

  과정을 통해 열을 외부로 배출한다.

- 증발은 땀과 호흡으로 발산되는 수증기의 

  잠열을 이용한 것

- 실내온도가 높아질수록 증발을 통한

  열손실이 많게 된다.

 

 

6. 인체의 온열 감각에 영향을 주는 열적 요소

[1] 물리적 변수

- 기온, 습도, 기류, 주위 벽의 복사열

 

[2] 개인적(주관적) 변수 : 주관적이며 정량화할 수 

    없는 요소

- 착의 상태 : 인체에 단열 재료로 작용하고 

  쾌적한 온도 유지를 도와준다.

- 활동량 : 나이가 많을수록 감소하며 성인 여자는

  남자에 비해 약 85% 정도이다.

- 기타 

  : 환경에 대한 적응도

   신체 형상 및 피하 지방량

   음식과 음료

   연령과 성별

   건강 상태

   재실 시간

 

 

7. 열쾌적 범위

- 온도 : 건구 온도의 쾌적 범위는 16~28℃이다.

- 습도 : 낮을수록 더욱 춥게 느껴지며

  여름에는 40~70%이며, 겨울에는 40~50%이다.

- 기류 : 쾌적한 기류 속도는 0.25~0.5m/s이며,

  더운 경우는 1.0m/s까지 쾌적하다.

- 복사열 : 복사온도(MRT)가 기온보다 2℃ 정도

  높을 때 가장 쾌적하다.

 

 

8. 열쾌적에 영향을 미치는 요소

- 환경에 대한 적응 정도

- 연령과 성별

- 신체의 형태

- 피하 지방량

- 건강 상태

- 음식과 음료

- 재실 시간

- 사용자 밀도

 

 

9. 온도에 의한 인체의 변화

- 고온으로 바뀔 때

: 체온의 상승

: 혈액이 피부를 경유하는 혈액순환량 증가

: 직장 온도 감소

: 발한 작용

 

- 저온으로 바뀔 때

: 체온의 감소

: 혈액순환량 감소

: 직장 온도 증가

: 몸이 떨림