이 글의 목적은 산업현장에서 요구되는 조도(照度) 개념을 정리하고, 관련 법·규격에 따른 조도 기준과 조도계 사용 절차를 상세히 제시하여 현장 실무자가 즉시 활용할 수 있도록 돕는 것이다.
1. 조도의 기본 개념
조도(illumination)는 빛이 비추는 단위면적당 밝기의 양을 수치화한 값이다. 단위는 국제단위계(SI)에서 럭스(lx)를 사용하며, 1 lx는 1 ㎡의 면적에 1 루멘(lm)의 광속이 고르게 분포될 때의 밝기이다.
조도는 설비 유지·정밀 가공·검사 공정 등에서 작업 정확도, 불량률, 작업자 피로도를 좌우하므로, 산업 안전·보건 차원에서 엄격한 관리 대상이다.
2. 밝기 관련 기본 단위 정리
| 표시 | 정의 | 단위(약호) |
|---|---|---|
| 조도 | 장소·작업면 밝기 | Lux(lx) |
| 광도 | 광원에서 특정 방향으로 방출되는 밝기 | Candela(cd) |
| 광속 | 광원 전체가 방출하는 빛의 총량 | Lumen(lm) |
| 휘도 | 광원의 외관상 밝기(단위면적당 광도) | cd/㎡, 스틸브(sb) |
| 광속발산도 | 물체 표면이 방출·반사하는 밝기 | Radlux(rlx) |
3. 조명 방식과 현장 적용
- 전체조명: 실내 전역에 균등하게 빛을 공급한다. 넓은 공장동, 물류창고와 같이 이동이 잦은 공간에 적합하다.
- 국부조명: 전체조명 위에 특정 작업영역만 추가 조명한다. 정밀조립, 검사 공정 등 고휘도·고연색성 광원이 요구되는 작업에 필수이다.
현장은 전체조명으로 최소 기준을 확보하고, 공정 특성상 세밀한 시각이 요구되는 구역에 국부조명을 병행하는 방식으로 계획한다.
4. 법적·권장 조도 기준
4.1 산업안전보건기준에 관한 규칙
| 작업 구분 | 조도 기준(lx) |
|---|---|
| 초정밀 작업 | 750 이상 |
| 정밀 작업 | 300 이상 |
| 보통 작업 | 150 이상 |
| 그 밖의 작업 | 75 이상 |
4.2 KSA 3011(한국표준) 권장 조도
| 작업 등급 | 작업 예시 | 최저(lx) | 표준(lx) | 최고(lx) | 조명 방식 |
|---|---|---|---|---|---|
| 그 밖의 작업 | 작업 빈도가 낮은 창고 등 | 75 | 100 | 150 | 전체 |
| 보통 작업 | 대물체 가공, 포장 | 150 | 200 | 300 | 작업면 |
| 정밀 작업 | 전자부품 조립 | 300 | 400 | 600 | 작업면 |
| 초정밀 작업 | 현미경 검사 | 750 | 1,000 | 1,500 | 작업면+국부 |
| 특초정밀 작업 | 장시간, 저휘도 대비 | 1,500 | 2,000 | 3,000 | 작업면+국부 |
| 극초정밀 작업 | 마이크로 가공, 반도체 리소그래피 | 3,000 | 4,000 | 6,000 | 작업면+국부 |
5. 조도계 분류와 정확도
| 종류 | 정확도(표시치 ±%) | 용도 |
|---|---|---|
| 정밀급 | 3 % | 광학실험, 연구소 |
| 일반형 AA급 | 4 % | 조도치 신뢰성이 핵심인 생산라인 |
| 일반형 A급 | 7 % | 일상 공정 관리 |
| 일반형 B급 | 10 % | 기준치 확인용, 창고·복도 |
6. 조도 측정 준비 절차
- 측정 목적 정의: 법규 준수, 품질 확보, 개선 검증 등 목적에 따라 측정점·간격·횟수를 결정한다.
- 측정 영역 설정: 작업면 0.85 m 높이를 기준으로 등간격 격자망을 형성하여 단위구역을 나눈다.
- 광원 안정화: 형광등·LED는 5 분, 방전등(수은·메탈할라이드 등)은 30 분 이상 예열한다.
- 전원 확인: 조명기구 인근에서 전압 변동을 체크하고 규정치 ±3 % 이내인지 점검한다.
- 환경 파악: 이물·먼지·반사체, 외기 유입 등 광도에 영향을 주는 요소를 정리하고 기록한다.
7. 조도 측정 방법
- 조도계 수광부를 작업면에 수평·밀착시킨다.
- 측정자의 그림자나 몸체 반사광이 수광부에 닿지 않도록 45° 후방에서 접근한다.
- 정밀급·AA급 조도계는 시간이 경과함에 따라 제로 드리프트가 발생하므로 30 분마다 영점 조정한다.
- 지침형 조도계는 눈금의 25 % 이하 범위 판독을 피하고, 디지털형은 최소 분해능의 ±1 digit 오차를 고려한다.
- 측정점을 순차적으로 이동하며 동일 방향·높이·자세를 유지한다.
- 외광(창문, 개방문, 천창) 영향이 클 경우 차광막을 임시 설치하거나 측정 구간을 조정한다.
8. 측정 결과 처리·평가
산업안전보건기준은 “평균 조도”가 기준값 이상이어야 함을 명시한다. 따라서 측정값은 다음 항목을 산출하여 기록·보존한다.
- 평균 조도(Eavg)
- 최고 조도(Emax)
- 최저 조도(Emin)
- 균제도(U0) = Emin / Eavg (0.4 이상 권장)
Eavg 미달 시 국부조명 설치, 램프 교체, 반사판 청소, 배광 재설계 중 한 가지 이상 개선 조치를 시행한다.
9. 조도 유지·관리 체크리스트
- 램프 수명·광속유지율(LLMF) 주기적 점검
- 반사판·확산판 오염도 월 1회 이상 청소
- 조명기구 손상(변형·열화) 반기 1회 점검
- 비상조명·예비조명 작동시험(월 1회, 30 s 이상)
- 조도 측정 기록 3년 이상 보관
10. 시공 및 설계 시 고려사항
설계 단계에서 목표 조도를 확보하려면 조명 설계계수(LLF), 반사율, 천장·벽면 색상, 작업면 배치를 반영해야 한다. LED 기구 선택 시 CCT(색온도)와 CRI(연색성지수)를 동시에 검토하여 작업 특성에 맞춘다.
FAQ
조도계 교정 주기는 얼마나 되나?
정밀급·AA급은 1년, A·B급은 2년 주기 교정을 권장한다. 고정밀 공정에서는 6개월 주기를 적용한다.
LED 조명의 초기·후기 조도 차이를 어느 정도로 봐야 하나?
품질이 우수한 LED 모듈은 6,000 h 경과 후 광속 유지율이 90 % 수준이다. 70 % 이하로 떨어질 경우 교체를 고려한다.
작업면이 여러 높이로 구성된 라인에서는 어디를 기준 높이로 삼아야 하나?
작업면이 다층이면 각 층별로 별도 측정 후 평균 조도를 산출하며, 법적 기준을 가장 높은 작업 정확도에 맞추어야 한다.
외부 채광이 많은 창측 작업대의 조도 측정은 어떻게 하나?
주광(Max > Daylight) 환경에서는 햇빛 차단막을 설치하거나, 흐린 날씨 기준으로 측정하여 전등 조명의 순수 기여도를 평가한다.
균제도 개선을 위한 가장 경제적인 방법은?
반사판 청소 및 광원 재배치가 비용 대비 효과가 크다. 이후 국부조명 보완, 전반 조명 증설 순으로 검토한다.