Research on lighting has been focused on finding the physical characteristic of lighting suitable for the characteristic of user’s activities. This is because the lighting environment that is desirable for user can change based on the behavioral and psychological characteristic of the user’s activity. The light emitting diodes (LED), which has recently been commercialized, is gradually attracting much attention as a main light source for its economic, environmental, and formal advantages. In particular, LED lighting source’s color attributes can be easily changed and this can be effectively applied to meet the users’ emotional and cognitive needs. Thus, there’s an increase in the demand for research that study the relationship between the color attributes of LED lighting and the user’s affective and cognitive response. This research focused on the hue of lighting, and aimed to understand how the hue of lighting affected the experiment participants as they were resting (Experiment I; n=18) or working with intense concentration (Experiment II; n=20). A total of nine hues were presented including red, orange, yellow, green, cyan, blue, white and when the lights are out, and the physical environment of Experiment I and II were identical. Also, the effect of hue of lighting on user’s response was evaluated through the following three levels: first, in aspect of affective response, physiological (visceral level) and psychological (reflective level) responses were measured. As the physiological measurements the electrocardiogram (ECG) and electroencephalogram (EEG) responses were recorded, and as psychological measurements, the users were asked on the preference, visible comfort, familiarity, naturalness, situational and appropriateness through a survey; second, in aspect of cognitive response (behavioral level), the user’s ability to memorize English vocabulary and time perception were observed. The experiments’ results revealed how the hue of lighting affect to user’s response by affective as well as cognitive aspects: first, in resting context there was a positive correlation between the the appropriateness of cognitive activity (time perception) and that of physiological response (the ratio of parasympathetic nerve activity) for resting context to the lighting color (r = 0.49); second, in context of intense concentration there was a positive correlation between the appropriateness of cognitive performance (English vocabulary memorizing ability) and that of psychological response (total score of the survey criteria) for concentration (r = 0.41); third, even within the warm color group the affective responses to the red and yellow lights were dissimilar, and within the cool color group the responses to cyan and blue were distinctly disparate. This implies that in identifying the color properties of the light source, there is a difference between the distance that is based on the physical properties of the color space and that which the user perceives after the color is adapted to the actual lighting environment. The results of this research are expected to provide insights into how a designer can apply lighting color as a design element to induce the appropriate affective and cognitive response from the user.
조명에 대한 연구는 기본적으로 사용자의 활동적 특성에 적합한 물리적 특성을 찾는데 주목해왔다. 사용자의 활동이 어떠한 행동적, 심리적 특성을 갖는가에 따라 사용자에게 바람직한 조명 환경은 변화할 수 있기 때문이다. 최근 대중화되기 시작한 Lighting Emitted Diodes (LED)는 경제적 측면, 친환경적 측면, 조형적 측면의 잇점으로 인해 점차 주광원으로 각광을 받고 있다. 특히 LED는 조명 광원의 색채적 속성의 변화가 용이하여 사용자의 감성적 니즈를 충족 시키는데 활용도가 높아 LED를 이용한 조명의 색채적 속성과 사용자의 감성 및 인지적 반응 간의 관계에 대한 연구의 필요성이 증가하고 있다. 이에 본 연구에서 조명의 색채적 속성 중 색상에 주안하였는데, 조명의 색상이 사용자가 휴식을 취하거나 (실험 I; N=18) 집중을 요하는 작업을 수행하는 동안 (실험 II: N=20) 실험참여자들에게 어떠한 영향을 끼치는가를 파악하고자 하였다. 조명의 색상은 암전된 상황을 포함하여, 빨강, 주황, 노랑, 초록, 청록(cyan), 파랑 그리고 하양 등 9가지가 제시되었으며 실험참여자의 활동적 특성 이외 모든 물리적 환경은 실험 I과 II가 동일하게 구성되었다. 그리고 사용자에게 미치는 감성적 영향은 세가지 단계 (level)의 반응이 평가 되었다: 첫째, 감성적 반응 측면에서, 생리적 반응 (본능적 단계, visceral level)과 심리적 반응 (회고적 단계, reflective level)이 측정되었다. 생리적 반응으로 심전도(Electrocardiogram)와 뇌파(Electroencephalogram) 반응을 측정하였다; 그리고, 심리적 반응 측정으로 주어진 조명 환경에 대한 선호도, 가시적 편안함, 익숙함, 자연스러움, 상황 별 적합도 등을 설문하여 그 결과를 분석하였다; 둘째, 인지적 반응 (행동적 단계, behavioral level)측면 에서, 영어 단어 외우기 능력 측정과 시간 흐름을 인지하는 특성을 관찰하였다. 실험 결과, 사용자의 활동적 특성에 따라 조명의 색상이 인지 단계별로 미치는 영향을 파악할 수 있었다: 첫째, 휴식 상황에서는 인지 반응(시간 흐름의 인지 특성)의 조명 색상에 대한 적합도와 생리적 반응(부교감 신경 활성도)의 적합도 사이에 양의 상관관계가 관찰되었다 (r=0.49); 둘째, 집중 상황에서는 인지 반응(영어 단어 외우기 평가 성취도)의 조명 색상에 대한 적합도와 심리적 반응(설문 항목들의 종합 점수)의 적합도 사이에 양적 상관관계가 관찰되었다(r=0.41); 셋째, 동일한 난색 계열의 색상이라도 빨강과 노랑 조명에 대한 감성적 반응은 유사하지 않았으며, 같은 한색 계열인 청록(cyan)과 파랑 조명에 대한 반응도 상이하게 나타났다. 이는 광원의 색채적 속성을 구분하는데 있어, 색공간에서의 물리적 속성에 기초한 거리가 실제 조명 환경에 적용되었을 때 사용자가 느끼는 인지적 거리와는 차이가 있음을 시사한다. 본 연구의 결과를 토대로 디자이너가 조명의 색상을 디자인의 요소로 활용 할 때 사용자에게 적합한 감성 및 인지 반응을 유도할 수 있도록 방향성을 제시할 것으로 기대한다.
