건강하게 빛을 사용하는 방법, ‘인간 중심 조명’ 시대 열린다

실내 생활 비중이 높은 현대인을 위한 ‘인간중심조명’

인테리어의 완성은 ‘조명’이라는 말이 있습니다. 조명이 집안 전체 분위기를 결정할 정도로 중요하다는 것인데요. 일상 생활의 대부분을 실내에서 보내는 현대인들에게 조명은 더욱 중요합니다.

LED 조명은 편의성과 에너지 절감에 초점이 맞춰져 있던 단순한 조명으로서의 역할을 넘어 최근에는 사람들의 삶에 긍정적인 영향을 주는 기술로 변화하고 있습니다. 바로 ‘인간 중심 조명’ 입니다.

인간 중심 조명은 생활 패턴과 주변 상황에 따라 조명의 조도와 색 온도, 색상을 조절해 시각적 편안함과 신체 리듬을 최적화시킬 수 있는 진화된 조명으로 평가받고 있는데요. 글로벌 5000대 조명기업 협의체인 국제조명협회(Global Lighting Association: GLA)에 따르면 2021년부터 병원, 학교, 노인시설 등 다양한 분야에 인간 중심 조명이 본격적으로 도입될 것이라는 전망을 하기도 했습니다.

삼성전자, 멜라토닌 조절을 도와주는 건강한 빛 ‘LED 패키지 LM302N’ 출시

2009년부터 본격적으로 조명용 LED 시장에 뛰어든 삼성전자는 단순한 조명의 역할이 아닌 조명이 추구하는 궁극적인 부가가치인 인간 중심 조명에 대한 관심을 갖고, 관련 기술 개발에 대한 고민을 멈추지 않았는데요. 그 결과 멜라토닌 호르몬을 조절해 신체 활동에 도움을 주는 LED 패키지를 선보였습니다.

멜라토닌 조절을 돕는 삼성전자 LED 라인업 ‘LM302N’은 사람의 멜라토닌 분비에 가장 큰 영향을 주는 청록색 파장대의 빛을 조절한 제품으로, ‘LM302N DAY’와 ‘LM302N NITE’ 2종 패키지로 구성되어 있습니다.

멜라토닌은 사람의 수면에 영향을 주는 것으로 우리에게 익숙한데요. 사람의 몸은 햇빛이 많은 낮에는 멜라토닌 분비량을 최소화해 신체를 활성화 시키고, 어두운 밤에는 멜라토닌 분비를 통해 숙면을 취하게 됩니다.

‘LM302N DAY’는 자연광과 흡사하게 멜라토닌 분비를 최소화 하는 빛의 파장대를 구현해 조명을 사용하는 시간 동안 집중력을 향상시킬 수 있도록 돕는 제품입니다. 이 제품은 일반 LED 대비 멜라토닌 수치가 평균 18% 감소되어 학교와 같은 학습 공간, 사무실, 산업현장 등에서 집중력을 높이는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.

이와 반대로 ‘LM302N NITE’는 조명에 의한 각성 효과를 최소화해 편안한 휴식을 취할 수 있도록 도와주는 제품입니다. 예를 들어, 밤에 장시간 조명을 사용하면 멜라토닌 분비량이 낮아져 수면에 방해를 받게 되는데요. ‘LM302N NITE’는 우리 몸의 멜라토닌 수치를 일반 LED보다 평균 5% 증가시켜 수면의 질을 높이는데 도움을 줄 수 있습니다. 편안한 휴식이 필요한 집, 호텔 등에서 효과적으로 활용될 수 있겠죠?

눈에 보이는 것 이상으로 우리 삶의 질에 영향을 주는 빛의 세계는 알면 알수록 놀라운데요. LM302N 탄생 비하인드 스토리와 강점 등 조금 더 자세한 내용을 알아보기 위해 삼성전자 LED사업팀 담당자를 만나봤습니다.

Q. 이번 제품에 LED 의 어떤 장점이 적용됐는지 궁금합니다.

LED는 전기에너지를 빛에너지로 변환시키는 발광다이오드 반도체 부품입니다. 반도체 부품이기 때문에 빛을 내는 스펙트럼을 조절할 수 있는데요. 이 점이 인간 중심 조명용 LED를 개발하는데 가장 큰 역할을 했습니다.

Q. 인간 중심 조명은 시각적 요소와 함께 삶의 질에 영향을 주는 역할까지 주목한 것으로 알고 있습니다. 해당 LED 개발에 있어서 가장 신경 쓴 부분은 무엇인가요?

인체에 유익한, 소비자들에게 좀 더 도움이 되는 빛을 개발하고 싶었습니다. 단지 시각적으로 물체를 인지하는 데 필요한 빛을 구현하는데 머물지 않고, 생활에 전반적으로 영향을 미치는 빛에 효과에 주목하게 되었습니다. 빛의 멜라토닌 조절 효과를 극대화 하면서, LED가 기본적으로 갖춰야 할 효율, 색품질, 수명 등도 유지하고 눈에도 좋은 빛을 만들려고 했습니다.

Q. 멜라토닌 조절에 도움이 되는 삼성전자의 ‘LED 패키지 라인업(LM302N)’에서 주목해야 할 차별화된 강점은 무엇인가요?

이와 같은 기능을 구현하기 위해서 자외선(UV)에 가까운 바이올렛 LED를 사용하고 형광체로 청색과 청록색 영역을 커버하는 방법도 가능합니다. 하지만 이렇게 하면 에너지 효율이 매우 낮아집니다. 또 바이올렛 파장이 LED 패키지 물질을 빠르게 열화시켜 수명이 짧아지는 단점도 있고요, 눈에 해로운 단파장 청색광이 증가하는 문제가 있습니다.

삼성전자의 LM302N은 자외선이나 바이올렛 LED를 포함하지 않고 단파장 청색광을 줄이면서 낮은 에너지의 청록색 광 비중을 높였습니다. 이로 인해 LED의 수명을 더욱 늘리고, 인체에도 도움을 주는 빛을 만들 수 있었죠.

Q. 이번 신제품 개발 과정에서 있었던 에피소드가 궁금합니다.

처음에는 인간 중심 조명에 대한 합의가 없었기 때문에 자연광과 유사하게 연색성을 높이거나 눈에 해로운 단파장 청색광을 줄이는 방법에 집중했습니다. 하지만 사람의 생체 주기가 빛의 특정 파장대역을 통해 자연의 24시간 주기와 동기화되고, 이것이 사람의 건강에 큰 영향을 미친다는 의학계와 생물학계의 최신 연구 결과를 접하면서 모든 것이 달라졌습니다.

그동안 LED 광원을 어떻게 하면 더 밝고, 오래 가고, 저렴하게 만들 수 있을지에 대해서만 고민해 왔었기에 신세계가 열린 듯 했죠. 이후엔 눈으로 보는 즐거움에 집중할 것인지, 눈에 보이지 않는 생체 주기에 대한 영향에 더 집중할 것인지에 대한 갑론을박이 이어졌습니다. 결국 비시각적인 영향을 우선시하되 시각적인 색충실도도 업계 표준 수준을 유지하자는 방향으로 해법을 찾게 되었습니다.

Q. 향후 휴먼센트릭조명의 적용 분야는 무궁무진할 것으로 보입니다. LM302N을 가장 필요로 하는 곳들은 어디일까요?

쉽게는 학교나 사무실, 작업장 등에 ‘DAY’가 적용된 조명을 사용하고, 집이나 호텔에서 ‘NITE’가 적용된 조명을 사용하면 각 장소의 용도에 맞게 집중력을 높이거나 수면을 유도하는데 효과를 볼 수 있습니다. 더 나아가서는 병원이나 요양원처럼 한 공간에서 24시간을 보내는 환자들, 또는 외출이 적은 고령자들을 위하여 시간대에 따라 적절하게 변화하는 스마트라이팅 기능을 추가하면 낮에 야외에 나간 것처럼 자연광에 노출된 효과를 얻고 밤에 편안히 잠드는 데 도움이 될 것입니다. 이 외에도 요가 스튜디오처럼 신체 이완이 필요한 장소에서는 주광색 NITE를 사용하면 적당히 밝은 빛 아래에서도 편안한 신체활동을 할 수 있을 겁니다.

이어 만난 삼성전자 LED사업팀 조명마케팅그룹장 최윤준 상무는 이번 ‘LED 패키지 라인업(LM302N)’ 출시를 통해 소비자들에게 전하고 싶은 메시지가 있다고 하는데요.

“LM302N은 시각적 인지 기능을 벗어나 신체 내부 활동에 도움을 주는 새로운 개념의 광원입니다. 이번 제품은 실내 활동이 많은 현대인들에게 집중력과 휴식의 질을 높일 수 있는 최적의 솔루션이 될 것입니다.”

최윤준 상무는 이어, 삼성전자가 지난 10년간 조명 LED 시장에 뛰어들어 쌓아온 기술 노하우를 바탕으로 앞으로 나아가야 할 방향에 대해 이야기 했습니다.

“삼성전자는 일반 조명, 디스플레이, 자동차 등 다양한 분야에서 LED 광원 기술을 개발해왔습니다. 최근에는 식물 생장용 LED 라인업 등을 통해 더욱 세분화된 조명 시장을 이끌어나가고 있죠. 이번 멜라토닌 조절에 도움을 주는 LM302N 출시를 시작으로 보다 사용자들에게 도움이 되는 LED 광원을 제공할 수 있도록 노력하겠습니다.”

지금까지 인간 중심의 기술 혁신을 이룬 LED에 대해 알아봤습니다. 눈에 보이는 빛을 넘어 사람의 삶을 이롭게 하는 새로운 조명을 통해 나타날 우리 삶의 변화가 기대됩니다.

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