비시각 경로를 중심으로 한 멀티모달 지능형 조명에 대한 분석

이주원; 조택연

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저자정보: 이주원 (홍익대학교) 조택연 (홍익대학교)

저널정보: 한국공간디자인학회 한국공간디자인학회 논문집 한국공간디자인학회 논문집 제21권 제1호

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(연구배경 및 목적) 공간 환경에서 조명은 조도, 상관색온도, 조명 구성과 같은 요소를 통해 사용자가 시각적으로 인식하는 공간 이미지와 분위기를 형성하는 핵심 설계 요소로 인식되어 왔다. 이에 따라 지능형 조명 시스템에 관한 기존 논의 역시 시각 경로(image-forming pathway)를 기반으로 한 시각적 인식과 사용자 반응의 관계에 초점을 두어 전개되어 왔다. 그러나 최근 신경과학 분야의 연구에서는 동일한 빛 자극이 시각 경로뿐 아니라 비시각 경로(non-image-forming pathway)를 통해서도 처리될 수 있으며, 이러한 처리 과정이 각성 상태나 정서적 반응과 연관되어 논의되고 있음이 보고되고 있다. 그런데도 이러한 연구 성과는 공간디자인 및 지능형 조명 설계 맥락에서 충분히 정리되거나 해석되지 못한 측면이 있다. 이에 본 연구는 비시각 경로를 중심으로 멀티모달 지능형 조명을 분석하고, 이를 공간디자인 논의에 적용 가능한 해석적 설계 프레임으로 구조화하는 것을 목적으로 한다. (연구방법) 연구는 실증 실험을 수행하기보다는 기존 연구에 대한 문헌 고찰을 기반으로 한 개념적 분석 연구 방법을 채택하였다. 단색광 및 백색광 조건에서 수행된 비시각 경로 관련 선행연구를 검토하여, 조명 자극이 사용자 상태 및 이에 수반되는 반응과 어떠한 방식으로 논의되어 왔는지를 정리하였다. 또한 호흡 동조, 촉각 자극, 자연음과 관련된 연구를 함께 검토함으로써, 비시각 경로의 처리 과정과 기능적으로 연관될 수 있는 상호작용 보조 모듈의 가능성을 탐색하였다. 이 과정에서 각 연구의 실험 결과는 효과를 직접적으로 입증하는 근거로 사용하지 않고, 공간디자인 맥락에서 해석 가능한 설계 참고 자료로 재구성하였다. (결과) 분석 결과, 조명 자극은 시각 경로와 비시각 경로를 통해 병렬적으로 처리될 수 있으며, 이는 지능형 조명을 단순한 시각적 연출을 넘어 사용자 상태와 연관된 경험 요소로 해석할 가능성을 시사한다. 이러한 관점에서 상호작용 보조 모듈은 조명 자극을 대체하거나 독립적으로 작동하는 요소가 아니라, 조명 중심 경험을 보완하는 요소로 위치 지어질 수 있다. 이를 바탕으로 본 연구는 조명을 중심으로 한 멀티모달 상호작용 구조를 정리하고, 입력–해석–출력의 개념적 흐름을 포함한 설계 프레임을 제안하였다. 또한 해당 프레임은 공간 맥락과 정서적 맥락에 따라 선택적으로 적용될 수 있는 해석적 비교 틀로 구조화되었다. (결론) 본 연구는 비시각 경로에 관한 신경과학적 논의를 공간디자인의 해석적 접근과 연결함으로써, 멀티모달 지능형 조명에 대한 개념적 이해를 확장하고자 하였다. 제안된 설계 프레임은 특정 사용자 반응을 직접적으로 유도하거나 조절하기 위한 체계가 아니라, 조명을 중심 설계 요소로 유지한 상태에서 멀티모달 구성을 검토하고 해석하기 위한 이론적·해석적 기준틀로서의 성격을 가진다. 이러한 접근은 향후 공간디자인 및 사용자 경험 연구에서 비시각 경로를 고려한 지능형 조명 논의를 전개하는 데 개념적 참조 구조로 활용될 수 있을 것이다.

(Background and Purpose) Lighting in spatial environments has traditionally been regarded as a key design element that shapes visually perceived images of space and its atmospheres through parameters such as illuminance, correlated color temperature, and lighting composition. Accordingly, discussions on intelligent lighting systems have primarily focused on the relationship between visual perception and user responses associated with the image-forming pathway. However, recent studies in neuroscience suggest that identical light stimuli can also be processed via non-image-forming pathways and discussed in relation to arousal states and affect-related responses. Nevertheless, these findings have not yet been sufficiently organized or interpreted in spatial design and intelligent lighting discourse. Therefore, this study aims to analyze multimodal intelligent lighting from the perspective of non-image-forming pathways and to structure the analysis as an interpretive design framework applicable to spatial design discourse. (Method) Rather than conducting empirical experiments, this study adopts an analytical approach based on a review of existing literature. Previous studies on non-image-forming pathways under monochromatic and white-light conditions were examined to clarify how lighting stimuli have been discussed in relation to user states and associated responses. In addition, research on respiratory synchronization, tactile stimulation, and natural sounds was reviewed to explore the potential of interaction support modules that may be functionally related to non-image-forming processing pathways. Throughout this process, experimental findings were not treated as direct evidence of specific effects but were reconstructed as design-relevant references within a spatial design context. (Results) The analysis suggests that lighting stimuli can be processed in parallel through both image-forming and non-image-forming pathways, indicating the possibility of interpreting intelligent lighting beyond purely visual presentation, as an experiential element associated with user states. From this perspective, interaction support modules are positioned not as independent or substitute stimuli but as complementary elements that support lighting-centered experiences. Based on this understanding, a lighting-centered multimodal interaction structure was organized, and a design framework incorporating a conceptual input–interpretation–output flow was proposed. Furthermore, the framework was structured as an interpretive comparative reference that can be selectively applied according to spatial and affective contexts. (Conclusions) By connecting neuroscientific discussions on non-image-forming pathways with interpretive approaches in spatial design, this study seeks to broaden the conceptual understanding of multimodal intelligent lighting. The proposed design framework does not aim to directly induce or regulate specific user responses but rather functions as a theoretical reference for examining multimodal configurations while maintaining lighting as the primary design element. This approach may serve as a conceptual reference structure for future discussions on intelligent lighting that consider non-image-forming pathways within spatial design and user experience research.

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