사무실 빌딩 소비전력의 1/3을 차지하는 것이 조명설비이다. 이러한 조명기구에 의한 전력소비를 크게 저감할 수 있는 조명제어시스템의 개발을 추진하고 있다. 제어에 ‘인간이 느끼는 밝기 감각’을 이용하는 것이 핵심이다. 조명기구의 일중 소비전력을 약 60% 저감할 수 있다. 

신에너지산업기술종합개발기구(NEDO)와 오바야시쿠미는 2015년 6월 3일, 오바야시쿠미가 개발한 광환경제어시스템을 실증 도입한 사무실빌딩의 견학회를 개최하였다. 이 시스템은 NEDO의 ‘전략적 에너지절약 기술 프로그램’에서 개발된 것으로, 사무실 내의 조명 및 창의 블라인드를 통합 제어하여 조명기구를 저조도로 억제하면서 실내의 밝은 인상을 유지할 수 있는 것이다. 조명기구의 일중 소비전력을 약 60% 저감할 수 있다. 

제어시스템은 복수의 어안식 휘도카메라로 옥내와 옥외의 밝기를 감지하고 이 정보에 기초하여 실내 조명과 블라인드를 통합 제어하는 구조이다. 블라인드 제어는 우선 태양의 각도와 날씨, 주변의 빌딩으로부터의 반사광 등 시간과 계절에 따라 변화하는 옥외의 밝기를 휘도카메라로 인식한다. 다음으로 밝기에 따라 맑은 날은 직사일광을 차단하고 실내의 천장면에 반사시켜 사무실 내부를 밝게 하거나, 구름이 낀 날은 가능한 자연광이 들어오도록 블라인드 날개 각도를 최적으로 제어한다. 

그리고 이러한 블라인드 제어에 의해 얻을 수 있는 자연광을 실내용 휘도 카메라로 측정한다. 다시 밝기 평가를 실시하여 그것에 맞춰 실내의 조명을 제어한다. 이 기술에서 포인트가 되는 것은 이러한 블라인드와 조명의 제어 기준에 “사람이 감지하는 밝기”를 수치화한 “밝기 측정값”을 이용하고 있다는 점이다.

밝기의 측정값이란 도쿄공업대학의 나카무라 준교수가 개발한 것으로 물건에 비추는 빛의 양을 나타내는 “조도”가 아닌, 인간의 눈에 들어가는 빛의 양인 “휘도”를 기준으로 한 척도이다. 조명 그 자체의 밝기만이 아닌, 벽면으로부터의 반사광과 자연광 등 “사람이 밝다”라고 느끼는 시각효과도 “밝기”로서 취급하며, 시스템 전체를 제어함으로써 조명은 저조도이지만 사무실이 밝은 인상을 유지할 수 있는 구조이다. 

사무실 조명설비의 소비전력을 삭감하는 방법은 여러 가지 있다. LED조명으로 바꾸거나, 조명 그 자체의 수를 줄이거나 하는 물리적 방법을 제외한 경우, 조도 센서를 사용하거나 사무실 조명 전체의 밝기를 낮추어 필요한 분량의 조도를 데스크 위에 데스크 라이트로 보충하는 “태스크 엠비언트 방식” 등을 들 수 있다. 태스크 엠비언트 방식의 경우 데스크 위는 밝으나, 사무실 전체의 밝기는 어둡게 되어 보급이 진행되지 않았던 배경이 있었다. 그러나 이번에 개발한 시스템은 자연광을 적극적으로 활용하여 더욱 사람이 느끼는 밝기를 기준으로 제어함으로써 사무실 전체의 쾌적성을 유지한 채 소비전력을 삭감할 수 있다. 일중의 전력소비를 전반저인 조명과 비교하여 60%, 태스크 앰비언트 방식보다 30% 삭감할 수 있다. 

개발된 시스템은 2015년 3월에 완성한 사무실 빌딩의 2~3층 플로어에 도입되었으며, 이미 쇼와전기의 도쿄지점이 여기에서 업무를 하고 있다. 이 시스템이 도입된 것은 오바야시 쿠미의 연구시설에 이어 두 번째이나, 블라인드의 제어시스템이 추가된 것은 이번이 처음이다. 시스템을 운용하기 시작하여 아직 수개월이지만, 맑은 날 일중 소비전력의 63%를 삭감할 수 있다. 

빌딩에 도입된 제어시스템에서는 무선통신을 통하여 쇼와전기의 사원이 이용하는 데스크의 태스크 라이트의 사용상황에 관한 데이터도 취득하고 있다. 앞으로는 이 데이터를 활용하여 2015년도 내를 목표로 실내 조명 및 블라인드의 제어뿐만 아니라 태스크 라이트의 통합 제어를 포함한 시스템 개발을 목표로 한다. 이 시스템의 실용화에 대하여 이미 이대로 판매하는 것도 가능하며, 실제로 도입하고자 한다는 요청도 많이 있다. 그러나 더욱 널리 보급시키기 위해서는 도입 비용을 더 낮출 필요가 있다고 생각되며, 앞으로 시스템의 패키지화 등의 노력도 추진해 나갈 것이다. 

출처 KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』