[184호 과학학술: 및공해, 그리고 조명] 조명: 문화와 공해의 두 얼굴

조명은 우리에게 큰 편의를 안겨주지만, 과도하고 부적절한 사용은 불쾌감과 수면방해, 그리고 생태계 교란 등 적지 않은 피해 역시 유발한다. 일찍부터 도시가 발달하고 옥외조명이 활성화 되어 있는 외국의 경우 이러한‘빛공해’에 대한 인식이 보편화되었으나, 우리 나라는 아직까지 화려한 야간 경관을 만드는데 보다 치중하는 모습이다. 이미 본보에서는 빛공해의 개념과 영향을 파악하고, 각 국가별 대책방법을 통하여 우리나라의 빛공해 실태와 개선방안을 모색한다.

 

전세계적으로 경관조명을 비롯한 옥외조명이 증가함에 따라 야간조명의 과용과 오용은 천체관측을 비롯하여 동식물 및 사람들의 건강 등에 여러 가지 악영향을 미친다는 것이 밝혀졌다. 일반적으로 이렇게 생태계에 악영향을 미칠 정도로 빛이 과잉 사용되는 것을 빛공해(light pollution)라 한다. 선진 여러 나라들은 이러한 빛공해를 방지하기 위해 법규, 조례, 가이드라인 등을 이용하여 각 나라의 실정을 반영한 다양한 조치를 취하고 있다. 우리나라도 최근 몇 년 사이 다수의 연구논문을 비롯하여, 시민단체와 언론기관을 통해 빛공해 실태를 보고하고 대응책을 강구하는 여론이 증가하고 있다. 이러한 시점에 박영아 국회의원의 주최로 ‘빛공해 방지법’의 제정을 위한 공청회가 지난 2009년 8월 19일 국회에서 개최되었고, 9월에는 이 법안이 국회에 상정되었다. 또한, 2011년 12월 29일 국회 본회의를 통과한 데 이어 2012년 2월 1일 정식으로 공포됐다. 이에‘빛공해 방지법’은 공포일로부터 1년의 경과기간을 거쳐 내년 2월 1일부터 본격 시행된다.

 

따라서 이 글은 인공조명으로 인한 빛공해에 대하여 다음과 같이 구성되었다. 먼저 국제기관과 일본 환경성에서 규정한 빛공해 정의를 고찰하고, 조명이 생태계에 미치는 영향을 서술하였다. 또한 빛공해 방지를 위한 국제적 동향 및 기준을 제시하였으며, 우리나라 빛공해 실태를 분석하기 위하여 건물유형 별, 특수지역 별, 발광광고물 별 및 조명기구 형태(주유소) 별 빛공해 조사를 실시하였다. 마지막으로 인공조명에 의한 빛공해 방지법 개요를 서술하였다.

 

옥외조명은 시민의 안전보호, 야간활동의 증대, 관광의 특성화 및 도시미관을 개선시켜 도시의 정체성(identity)을 나타낸다. 또한 빛공해를 방지할 수 있는 제도를 이용하여 조명을 관리한다면 도시의 품위뿐만 아니라 전기에너지 절약을 통하여 CO2 저감 및 지구온난화 방지에도 크게 기여할 수 있을 것이다. 따라서 앞으로 우리나라의 곳곳에서 밤하늘의 총총한 별들을 볼 수 있는 지속가능한 생태계가 보전되기를 기대한다.

 

빛공해의 개념 및 조명이 생태계에 미치는 영향

 

먼저 빛공해에 대한 세계적인 기관 및 기구의 정의를 살펴보면, 국제밤하늘협회(The International Dark-Sky Association:IDA)는 빛공해를 “스카이글로우(sky glow),글레어(glare), 침입광(light trespass), 라이트클러터(light clutter)를 포함한 인공조명의 역효과로 인하여 야간의 가시도에 악영향을 미치고, 또한 에너지를 낭비하는 현상”이라고 정의하고 있다. 또한 국제조명위원회(Commission Internationale de l’Eclairage:CIE)에서는 빛공해를 “인공조명의 역효과를 일으키는 요소들의 총칭”으로 정의하고 있다. 영국의 조명기술자협회(The Institution of Lighting Engineers:ILE)는 장해광(obtrusive light)을 빛공해로 정의하고 있으며, 심각한 심리적, 환경적 문제를 야기할 수 있다고 명시하고 있다. 북미조명공학회(Illuminating Engineering Society of North America:IESNA)는 “빛공해란 하늘로 직접적으로 향하거나 혹은 표면에 반사되는 빛으로 인하여 천문관측이나 야간의 하늘을 인식하는 데 방해가 되는 빛”이라고 정의하고 있다.

 

일본 환경성(環境省, 1998년 당시 환경청)에서 1998년에 발행한‘빛공해 대책 가이드라인’은 빛공해를 다음과 같이 정의하였다. “양호한 조명환경을 형성하는데 있어서 누출광에 의해 장해를 받고 있는 상황을 빛공해라고 하며, 좁은 의미에서는 장해광에 의한 악영향을 빛공해라 한다.”2006년도 ‘빛공해 대책 가이드라인’개정판에서는 “빛공해란 양호한 빛환경 형성이 인공광의 부적절 혹은 배려가 결여된 사용 및 운용, 누출광에 의하여 저해되는 상황, 또는 그에 따른 악영향”이라고 정의한다. 1998년도 초판과 2006년도 개정판에서는 빛공해의 개념도와 양호한(좋은) 조명환경에 대해 다음 그림과 같이 설명하고 있다.

 

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인공조명에 의한 생태계 교란은 심각한 상태이다. 곤충류에는 나방류와 같이 빛으로 유인되는 주행성(走行性) 종과 반딧불과 같이 빛을 싫어하는 배광성(背光性) 종이 있는데, 이들 모두 야간조명의 영향을 받는다. 이 경우 광원에는 곤충의 유인특성이 작은 파장을 사용하고, 조명기구는 곤충 방향으로 빛을 비추지 않아야 한다. 특히 너구리와 같은 야행성 포유류는 생식환경이 야간조명에 의해 영향을 받기도 한다. 따라서 이들의 생식환경에 대한 배려가 요구된다. 농촌진흥청 국립식량과학원에 따르면, 야간조명에 의해 꽃이 빨리 피어서 피해를 입는 작물은 보리, 밀, 시금치 등이며, 꽃이 늦게 피어서 피해를 입는 작물은 벼, 콩, 들깨. 참깨 등으로 나타났다. 또한, 벼의 이삭 패기 정도는 야간조명의 조도레벨이 높을수록 악영향을 미쳤다.

 

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인간이 활동하고 생활하는 장소에 조명이 과도하게 비치면 짜증이나 불쾌감, 경관저해 등의 문제를 발생시킨다. 즉 도로·가로등과 같은 옥외조명으로 인한 빛이 주거 내로 강하게 스며들면 거주자의 안면, 프라이버시 등을 침해한다. 뿐만 아니라 도시 부근의 조명빛이 대기 중의 수분이나 먼지 등으로 확산되면, 밤하늘이 밝아지게 되어 천문관측에도 악영향을 미치게 된다.

 

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인간이 불쾌한 글레어를 느끼는 정도는 연령에 따라서도 변화한다. 일반적으로 젊은층에 비해 고령이 될수록 글레어를 강하게 느낀다. 또한 야간의 과다한 빛이 여성들의 유방암 발생 비율에 미치는 영향을 조사한 내용이 있다. 이스라엘의 Itai Kloog, Abraham Haim, Richard G. Stevens, Micha Barchana, Boris A. Portnov 등(2008)은 147개 커뮤니티의 옥외조도레벨과 1998∼2001년의 유방암 발병률을 조사하여 다중회귀분석으로 유방암의 발병률을 도출하였다. 그 결과 야간에 과다한 빛에 노출된 지역의 여성들이 그렇지 않은 지역의 여성들보다 유방암 발생비율이 73% 높게 나타났다. 끝으로 자동차 운전자, 자전거 이용자 및 보행자 등의 도로 이용자는 일반적으로 밝기가 높은 광원에 의해 발생되는 글레어로 인해 시기능 저하를 일으킨다. 조명으로 인하여 글레어를 발생하면 대상물을 보기 어렵거나, 보이지 않게 될 가능성이 있다.

 

빛공해 방지에 대한 국제적 동향 및 기준

 

국제밤하늘협회(IDA)는 1998년에 설립되어 75개국 약12,000명의 회원으로 구성된 단체로서 ‘Dark-Sky 운동’을 주도하고 있다. Dark-Sky 운동은 사람들이 별을 볼 수 있게 하고 과다한 조명의 부자연적 영향을 줄이며, 에너지를 절약하는 것을 목적으로 한다. 즉, “Good lighting, not no lighting”이란 모토아래 조명을 하지 말자는 것이 아닌, 꼭 필요한 곳에 효과적인 조명을 하여 ‘dark sky’를 조성하자 것이다. 한편 국제조명위원회(CIE)는 조명과 색채에 대하여 국제적인 표준을 제정하는 단체로, 빛공해를 방지하기 위하여 2003년 3월‘옥외조명 설비에 따른 장해광 규제가이드’를 발행하였다. 이를 통하여 장해광을 빛공해의 주요 요인으로 파악하고 장해광 규제에 관한 조명기술적 요소를 연직면조도, 조명기구의 광도, 역치 증가, 상향광속, 건물표면의 휘도로 규정하였다. 각 요소마다 규제해야할 권장 상한값을 해당지역의 조명 레벨, 조명의 작동 시간, 조명에 사용되는 조명기술 타입, 조명설비의 설계 및 평가단계에서 용이하게 검증할 수 있는 기술데이터를 고려하여 결정하였다. 국제조명위원회에서 규정한 4개 환경구역은 아래 표와 같다.

 

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야간에는 옥외에서 안전하게 활동할 수 있도록 공간의 넓이와 깊이를 느낄 수 있고, 자신이 현재 있는 곳이나 앞으로 진행하고 싶은 방향을 쉽게 파악할 수 있어야 하므로 건물 또는 수목 등의 수직면이나 혹은 공간에 밝기(휘도)가 꼭 필요하다. 그러나 너무 밝거나 또는 부적절한 색을 사용하는 장식조명 및 간판조명은 야간의 경관을 강화시키기 보다 오히려 장해적인 것으로써 거리 전체의 조명효과를 손상시킨다. CIE150은 이들을 고려하여 각 환경구역의 최대허용휘도를 권장하였다.

 

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영국의 조명기술자협회(ILE)는 빛공해의 감소를 위해 환경지역을 국제조명위원회와 동일하게 분류하였다. 또한, 옥외조명 설치 시 창안으로 들어오는 빛에 대하여 소등전과 소등후의 조도값을 제시하였고, 휘도값은 국제조명위원회에서 제시한 건물표면 휘도값과 동일하게 적용하였다.

 

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또한 조명설계 시 옥외조명 가이드라인을 적용하여 옥외 조명으로 인한 빛공해를 감소시키고 있다. 적용된 가이드라 인은 다음과 같다.

 

① 전반확산형 조명이나 상향조명보다 하향조명을 사용하여야 한다.

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② 투광조명과 같이 건물의 표면을 조명하고자 할 경우에는 지나친 상향조명을 피하고 보행자의 시야에 자극을 주지 않도록 설계하여야 한다.

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③ 글레어를 줄이기 위해서는 투사 각도가 매우 중요한데, 70도 이하가 되어야 최소화 할 수 있다.

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④ 대칭보다 비대칭의 기구를 사용하여야 한다.

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북미조명공학회(IESNA)에서는 빛공해를 감소시키기 위한 규제사항으로 점등시간 제한, 전등갓 씌우기, 상향조명을 제한하기 위한 조명 설계를 제시하고 있다. 따라서 이러한 빛공해를 방지하기 위한 방법으로 IESNA-RP-33-99에서 조명기구 컷오프 분류(Cutoff Classification)를 사용하여 조명기구를 조명구역에 따라 지역별로 제한하여 사용할 것을 제안하고 있다.

 

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나라별 빛공해 대책

 

미국에서는 1972년 애리조나주를 시작으로 뉴멕시코, 코네티컷, 콜로라도 등 100개가 넘는 도시가 빛공해 방지와 관련된 법규나 조례를 제정하였으며, 연방정부 차원이 아닌 각주(州)나 지방자치단체 차원에서 빛공해 대책을 실시하고 있다. 또한 빛공해 방지를 단순히 안전이나 교통사고 경감뿐만 아니라 천체관측이 가능한 조명환경 및 에너지절약을 통한 CO2 저감 및 지구온난화 방지에도 목적을 두고 있다. 메사츄세츠주의 경우 고령자, 특히 백내장 환자의 운전 시 도로조명의 글레어로 인한 위험을 방지하는 측면도 고려되는 등 다양한 관점에서 옥외조명을 규제하고 있다. 미국은 1991년부터 새로운 수은등의 설치를 금지하였으며 2011년부터는 모든 수은등을 금지하도록 하고 있다. 그러나 대부분 조명구역을 설정하여 지역별로 규제하는 것은 아니며, 램프의 제한과 전등갓 씌우기 등의 기초적인 규제를 많이 하고 있다. 캘리포니아주는 지역별로 허용조도, 조명시설 설치기준, 광고조명 규제 등을 적용하는 조명구역 방식을 채택하고 있다.

 

영국은 약 15년간 천문관련 단체와 농촌보호협회 중심으로 빛공해 문제가 공론화되었다가 2005년 ‘Clean Neighborhoods and Environment Act 2005’에 인공조명으로 인한 위법사항을 제재할 수 있는 조항을 신설하였다. 즉, 조명을 사용목적에 따라 용도별(가정안전, 상업안전, 스포츠시설, 가정장식, 빌딩외관 및 경관, 레이져쇼 등)로 분류하여 조명의 세기, 시간, 종류 등 준수사항을 포괄적으로 제시하고 있다. 이 법에서는 기술적 부분을 CIE와 ILE의 기준을 준수하도록 되어 있다. 특이한 것은 개인의 사생활을 침해하는 불빛에 관해 해당 지방자치단체에 이의를 제기할 수 있으며, 민원이 제기되면 해당부서는 시정명령을 내릴 수 있고, 명령 불이행에 따른 빛공해가 지속될 경우에는 법원의 공소가 가능하도록 되어 있다. 특히 빛공해의 시정명령을 올바로 시행하지 않았을 경우 최고 £50,000(약 1억원)의 벌금 부과가 가능하도록 엄격하게 시행되고 있다.

 

호주의 경우 ‘1997년 환경보호법(Environment Protection Act 1997)’에서 환경불법행위(environmental nuisance)의 한 형태로 빛을 포함하여 빛공해를 방지할 수 있는 근거를 제시하고 있다. 즉, 지나치게 현란한 빛이나 조명으로 인한 빛공해를 불법행위로 간주하여 방지가 가능하도록 되어 있다. 현재 호주 표준(Australia Standards)은 빛공해에 대하여 ‘Control of the obtrusive effects of outdoor lighting(AS 4282-1997)’이라는 규격기준을 제공하고 있으며, 이 기준은 법규정이 아니고 각 지방단체에서 필요시 이를 채택하여 적용하고 있다.

 

우리나라의 빛공해 실태 및 개선방안

 

우리나라 서비스상가의 상당수는 간판조명에 노출광원을 무분별하게 사용하여 빛이 제어되지 않고 그대로 노출돼 보행자 및 운전자에게 불쾌감 및 글레어 유발 가능성을 보인다. 간판유형별 건물표면휘도 분석결과 내부조명과 외부조명방식이 혼합되어 설치된 서비스상가 기준값 25cd/㎡를 최고 7배정도 초과하여 빛공해에 대한 고려가 필요하다고 판단된다. 정비되지 않은 간판 조명 사용, 가로등 조명기구로 noncutoff 조명기구 사용, 노출형 간판 사용 등으로 인해 라이트클러터(light clutter)를 유발하는 것으로 나타나 이에 대한 검토가 요구되어 진다. 특히 서울시 소재의 5개 미디어 파사드(media facade) 건축물을 대상으로 조사한 결과, 3개의 미디어 파사드 건축물에서 표면휘도가 기준보다 5~6배 정도 높게 나타나 주변 환경에 빛공해를 유발하는 것으로 나타났다.

 

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또한 서울시 북촌 계동길을 대상으로 가로조명의 침입광발생 여부를 조사한 결과, 가로등은 폴의 높이가 높고 주택과의 이격 거리를 확보하지 못하여 길에 인접한 건물의 절반가량이 가로등과 면해 있다는 문제점이 제기됐다. 보안등의 경우 부적절한 형태(non-cutoff) 및 설치위치(주택외벽, 전신주)로 인해 주택의 창면에 직접적인 침입광을 발생시켰다. 즉 보안등과 면한 70개의 건물(258개 창면) 중 32개의 건물 77개의 창면에서 침입광이 발생하는 것으로 나타났다. 주거창면의 침입광을 방지하기 위해서는 첫째로 가로등의 경우 기존 폴의 높이가 6m에서 서울시 야간경관계획안의 권장사항에 따라 6m 이내로 설치하되 2층의 층고보다 낮은 3.5m로 낮추는 방안이 있으며, 둘째로 보안등의 경우 cutoff형태의 조명장치를 설치하고 설치방향을 도로를 향하게 함으로써 침입광을 줄일 수 있을 것이다.

 

비단 서울의 문제 문제만이 아니다. 대표적인 사례로 부산과, 목포를 들 수 있다. 부산광역시 광안리 주변 및 해운대 해수욕장 휘도분포는 기준값을 7~20배 이상 초과하는 것으로 나타났다. 이는 상가 등이 관광객 유치 및 홍보 등의 이유로 무분별한 조명을 사용한 것으로 판단된다. 즉, 특색 없는 조명 설치로 도시 이미지의 왜곡 및 아이덴티티가 부족한 것으로 나타났다. 또한 바다 표면에는 고휘도 반사로 인해 시각적 부담 및 불쾌감을 주고 바다 고유의 잔잔한 물결, 달빛, 은은한 조명 반사 등 자연적인 이미지는 전혀 표현되지 않는 것으로 나타났다. 목포 유달산의 휘도분포는 기준값보다 10~80배 이상 높게 나타나 빛공해가 심한 것으로 나타났다. 이는 야간 조명이 필요하지 않는 곳까지 조잡한 인공조명이 설치되어 생태계 교란, 에너지 낭비, 불쾌감 유발 등으로 밤이 간직하고 있는 고유의 아름다움이 차단되는 것으로 나타났다. 따라서 불필요한 조명 철거 및 적절한 빛환경 속에서 건강하고 쾌적한 삶의 질 향상이 필요한 것으로 판단된다.

 

 

김정태 / 건축공학과 교수

작성자: khugnews

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