Final Presentation : LED 기반조명기구를활용한식욕증감효과연구 2010 년 8 월 13 일 HRP 박산하 1
이연구는, 과학영재교육연구원의 HRP (High school Research Program) 의일환으로한국과학영재학교 (Korea Science Academy) 의박산하 (19) 학생이한국과학기술원 (Korea Advanced Institute of Science and Technology) 에여름방학집중연구기간 6주간산업디자인학과 CED lab. 에서연구한결과이다.
연구개요 연구목표 LED 기반조명기구를활용한식욕증감효과연구 연구기간 2010.07.05-2010.08.13 참여연구원지도교수 석현정, KAIST 산업디자인학과조교수 연구학생 박산하, 한국과학영재학교 3학년 연구조교 이은솔, KAIST 산업디자인학과석사과정
연구배경 LED는기존조명에비하여조도와색도제어가용이하여다양한조명효과를연구할수있는가능성을제시하고있다. LED를활용한조명의효과를탐색하는연구의일환으로서, 본연구에서는 LED를활용한조명의변화가식욕의증감에영향을미칠수있는가에대하여실험을진행해보고자한다. 본연구는심리및생리적임상실험을통한과학적근거를마련하고, 이를통하여식욕을활성화하거나억제해야하는다양한상황에 LED 조명이응용되기를기대한다. *google 이미지검색
연구목적 1. LED 조명을통한음식식욕증감효과검증 2. 다양한색의음식에서식욕을증진혹은감퇴시키는조명의색을연구 3. LED 조명을제어하여구현되는다양한조도및색도에따른식욕증감의응용사례제안
연구방법 6
연구방법 / 실험설계 Orientation (3 분 ) 실험에앞선 미니무드램프 사용법에관한설명 실험 1 (15 분 ) 7 가지음료와사탕 set 각각에관한질문 6 가지에대한답변 red yellow green blue purple white black 실험 2 (5 분 ) 3 가지실제음식 set 각각에관한질문 6 가지에대한답변 salad blueberry cake roll 실험 3 (3 분 ) Color-mix set 에관한질문 6 가지에대한답변 color mix set
연구방법 / 실험환경설계 자연광을내는라이팅박스안에조명색을쉽게조절할수있는 LED 라이팅기를지지대를이용해위에고정시켰다. 라이팅기의컨트롤러는피험자들이쉽게조작할수있도록높이를조정했다. LED 라이팅기밑에는자극물이놓이고, 옆에는피험자들이선택한조명색을측정할수있는조도계를놓았다.
연구방법 / 실험환경설계 30cm 라이팅박스안에구성된 LED 라이팅기와조도계및자극물 필립스미니리빙컬러스 Minolta 사의조도계 CL-200 9
연구방법 / 자극물구성 실험 1 의 7 가지색채의 set 는음료와과자로이루어졌다. 음료는투명한유리컵에물과식용색소를섞어만들어졌으며, 과자는마카롱, 새콤달콤, 폴로, 사탕, 쿠키등다양한스낵류로구성되었다. 모든구성물들은무광택의검은색접시에담겨조명의색이배경색으로보이지않게설계했다. 실험 2 의 3 가지실제음식자극물은녹색계열의 salad, 보라색계열의블루베리케이크, 혼합색의김밥으로구성하였다. 이는, 주위에서접하기쉬운색상의음식과접하기어려운음식그리고일반적인혼합색의음식이다. 실험 3 의혼합색채자극물은, 실험 1 에서사용했던모든 색채의과자들을한데모아구성했다. 10
연구방법 / 자극물측색방법 음료의색은눈으로 NCS(natural color system) 의컬러칩과비교한후에동일색상의컬러칩을미놀타사의분광측색계 (Spectrophotometer) CM-2600d 를이용하였다. 과자의경우에도동일한방법으로측정하였고, 측정결과는 CIE 의 L*a*b* 시스템에근거하여수집하였다. 라이팅박스안에음료와 NCS 컬러챠트를두고눈으로비교하여, 같은색을찾았다. 후에 NCS 컬러칩을분광측색계를이용해 lab 값으로산출하였다. 11
연구방법 / 자극물측색결과 실험 1 White Red Yellow Green Blue Purple Black 음료 (Lab:94,-2,5) 음료 (53,56,31) 음료 (76,3,75) 음료 (61,-33,31) 음료 (50,-12,-40) 음료 (43,28,-26) 음료 (1,0,1) NCSS0505-R50B S 0580-Y90R S 0575-G90Y S 3050-G10Y S 2060-R90B S 3055-R50B S 8010-Y30R 마카롱 (94,-3,9) 마카롱 (81,23,13) 마카롱 (88,-3,57) 마카롱 (89,-12,12) 폴로 (82,-14,-13) 새콤달콤 (45,30,-18) 까메오 (10,3,3) S 0502-Y S 0550-R S 0550-Y S 0510-G10Y S 0530-B S 3050-R40B S 8010-Y10R 캔디 (88,-3,8) 캔디 (44,54,32) 캔디 (85,-1,76) 캔디 (67,-39,40) 새콤달콤 (69,-20,-24) 캔디 (49,36,-21) 캔디 (14,3,1,) S 1000-N S 1080-R S 0570-G90Y S 0580-G30Y S 1050-B S 3055-R40B S 7020-R10B 자일리톨 (94,-2,8) 새콤달콤 (52,48,10) M&M(84,8,89) M&M (54,-42,27) M&M(51,-23,-31) M&M (26,7,6) S 0502-G50Y S 1070-R10B S 0570-Y S 1075-G20Y S 2065-B S 7020-Y40R (L,a,b) 값평균 (L,a,b) 값평균 (L,a,b) 값평균 (L,a,b) 값평균 (L,a,b) 값평균 (L,a,b) 값평균 (L,a,b) 값평균 (92, -2, 7) (60, 41, 20) (83, 2, 74) (71, -29, 26) (63, -17, -27) (46, 32, -21) (13, 4, 3) 12
연구방법 / 자극물측색결과 실험 2 Salad Blueberry cake Roll 김 (30,0,3) 초록색1 (55,-20,28) S 3050-G30Y 초록색2 (61,-13,27) S 3050-G40Y 초록색3 (83,-20,43) S 0550-G40Y 보라색1 (39,28,-14) S 3055-R40B 보라색2 (36,25,-21) S 4050-R50B 노란색 (91,0,28) S 0520-Y S 8502-Y 밥 (84,-1,5) S 1502-Y 참치 (83,6,26) S 1020-Y20R 계란 (90,1,39) S 0520-Y 당근 (66,42,65) S 0585-Y40R 시금치 (42,-33,19) S 3560-G10Y 13
연구방법 / 음식과조명색에관한주관적평가 (self-reporting) 피험자들에게기본적인정보를얻기위한설문지, 실험에대한간략한소개를한안내서, LED 미니라이팅기사용법설명서, 실험을위한설문지 3 세트가피험자들에게주어졌다. 14
연구방법 / 설문내용 15
연구방법 / 실험참여자 참여인원수 : KAIST 재학생 30 명 ( 남자 14 명, 여자 16 명 ) 참여자연령 : 평균 : 23.3 세 ( 표준편차 : 3.05 세 )
실험결과 17
실험 1 / 색채의복잡도가낮은자극물실험 먹음직스럽다 vs 맛없어보인다 18
실험 1 / 색채의복잡도가낮은자극물실험 먹음직스럽다 vs 맛없어보인다 앞선 4 개의 Data 와는달리피실험자의조명색선호도가다양하다. 19
실험 2 / 실제음식을자극물로한실험 먹음직스럽다 vs 맛없어보인다 Salad 와 Cake 는선호되는조명색과기피되는조명색에서경향성이나타나지만, Roll 의경우일반적인노란색으로수렴하는모습이다. 20
실험 3 / 색채의복잡도가높은자극물실험 앞선 Roll 과비슷한경향성을나타내는것으로보인다. 먹음직스럽다 vs 맛없어보인다 21
실험 1, 2, 3 / 조명효과와조도 A B C D E 개수 5 14 28 121 162 조명이음식을먹음직스럽게만드는정도 ; E 가제일크다. A B C D E 개수 8 26 59 123 114 조명이음식을맛없어보이게만드는정도 ; E 가제일크다. A~E를각각 -2~2점으로대응시킨결과식욕촉진효과 : 1.28점식욕억제효과 : 0.94점 22
실험 1, 2, 3 / 조명효과와조도 기기의특성상노란색이조도가가장높기때문에노란색이다수포함된맛있어보이는조명들의조도가높게나타났다. 하지만, 반대로조도가음식을먹음직스럽게만드는효과와관련이있을것으로추측해볼수도있다. 23
토의 / 색정의 색 파장 (nm) 빨강 620 ~ 700 주황 590 ~ 620 노랑 575 ~ 590 초록 500 ~ 575 파랑 450 ~ 490 보라 400 ~ 450 *Goldstein, 감각과지각, 2007.10 * 강교리, CIE 표색계, http://cafe.naver.com/73750485.cafe?iframe_url=/articleread.nhn%3farticleid=14, 2010.8.12 24
토의 / 과자를이용한실험 Set 가맛있게느껴진색 노란색 유사색 응답회수 빨강 21 7 28 초록 10 10 노랑 23 * 파랑 13 11 보라 11 9 29 38 145 노랑빨강초록기타 하양 24 * 검정 16 * 혼합 27 * 25
토의 / 과자를이용한실험 음식의색과비슷한조명을선택한사람 ; 약 30.83% 약 60.42% 사람이선택 26
토의 / 과자를이용한실험 Set 가맛없게느껴진색 파란색빨간색반대색 응답회수 빨강 6 6 17 ( 초록색 ) 초록 4 15 15 ( 빨간색 ) 노랑 8 13 8 ( 파란색 ) 파랑 9 20 20 ( 빨간색 ) 48 31 93 빨강파랑초록기타 보라 9 6 13 ( 초록색 ) 68 하양 5 10 * 검정 13 11 * 혼합 14 12 * 27
토의 / 과자를이용한실험 음식의색과반대의조명을선택한사람 ; 약 30.42% 약 20% 사람이선택 약 28.33% 사람이선택 약 38.75% 사람이선택 28
토의 / 음식이용한실험 음식이맛있게느껴진색 노란색 유사색 응답회수 Roll 20 * 20 노랑 Salad 15 9 ( 초록색 ) Cake 17 6 ( 보라색 + 빨간색 ) 9 9 52 빨강초록기타 29
토의 / 음식이용한실험 음식의색과비슷한조명을선택한사람 ; 약 25% 약 57.78% 사람이선택 30
토의 / 음식이용한실험 음식이맛없게느껴진색 파란색빨간색반대색 Roll 5 15 * Salad 12 12 14 ( 빨간색 ) Cake 9 2 19 ( 초록색 ) 응답회수 21 14 29 26 파랑빨강초록기타 31
토의 / 음식이용한실험 음식의색과반대의조명을선택한사람 ; 약 36.67% 약 23.33% 사람이선택 약 28.89% 사람이선택 약 32.22% 사람이선택 32
결론 1. 조명과식욕 : 대다수의사람들이조명하에서식욕증감효과가있다고응답하였다. 2. 조명효과와조도 : 식욕을증진시키는색은억제시키는색보다평균적으로높은조도를나타내었다. 3. 식욕촉진효과 : 음식의색에관계없이노란색이 60% 의선호도를나타냈으며, 음식과유사한색의경우 30% 의사람이선호하는경향을보였다. 4. 식욕억제효과 : 음식의색에관계없이파란색, 빨간색이각각 30% 의사람에게최악의색을지목되었고, 약 35% 정도의사람이음식과조명의색이극명하게다를때거부반응을일으켰다. 33
결론 - 박산하가 제안하는음식색채에따른조명색채 1. 빨간색 식욕증진 식욕억제 * 본사진은 BoTeck 사의 Multi Light Viewing Booth 에서 Day Light 모드로설정된전체조명환경하에서, 필립스사의 mini living colors 제품의조명을국부조명으로사용하여연출되었다. ** 사진은 Canon EOS 550D 제품을사용해 Auto white balance 모드로촬영되어, 색표현에있어서실제와다를수있다. 34
결론 - 박산하가 제안하는음식색채에따른조명색채 2. 노란색 식욕증진 식욕억제 * 본사진은 BoTeck 사의 Multi Light Viewing Booth 에서 Day Light 모드로설정된전체조명환경하에서, 필립스사의 mini living colors 제품의조명을국부조명으로사용하여연출되었다. ** 사진은 Canon EOS 550D 제품을사용해 Auto white balance 모드로촬영되어, 색표현에있어서실제와다를수있다. 35
결론 - 박산하가 제안하는음식색채에따른조명색채 3. 초록색 식욕증진 식욕억제 * 본사진은 BoTeck 사의 Multi Light Viewing Booth 에서 Day Light 모드로설정된전체조명환경하에서, 필립스사의 mini living colors 제품의조명을국부조명으로사용하여연출되었다. ** 사진은 Canon EOS 550D 제품을사용해 Auto white balance 모드로촬영되어, 색표현에있어서실제와다를수있다. 36
결론 - 박산하가 제안하는음식색채에따른조명색채 4. 파란색 식욕증진 식욕억제 * 본사진은 BoTeck 사의 Multi Light Viewing Booth 에서 Day Light 모드로설정된전체조명환경하에서, 필립스사의 mini living colors 제품의조명을국부조명으로사용하여연출되었다. ** 사진은 Canon EOS 550D 제품을사용해 Auto white balance 모드로촬영되어, 색표현에있어서실제와다를수있다. 37
결론 - 박산하가 제안하는음식색채에따른조명색채 5. 보라색 식욕증진 식욕억제 * 본사진은 BoTeck 사의 Multi Light Viewing Booth 에서 Day Light 모드로설정된전체조명환경하에서, 필립스사의 mini living colors 제품의조명을국부조명으로사용하여연출되었다. ** 사진은 Canon EOS 550D 제품을사용해 Auto white balance 모드로촬영되어, 색표현에있어서실제와다를수있다. 38
결론 - 박산하가 제안하는음식색채에따른조명색채 6. 하얀색 식욕증진 식욕억제 * 본사진은 BoTeck 사의 Multi Light Viewing Booth 에서 Day Light 모드로설정된전체조명환경하에서, 필립스사의 mini living colors 제품의조명을국부조명으로사용하여연출되었다. ** 사진은 Canon EOS 550D 제품을사용해 Auto white balance 모드로촬영되어, 색표현에있어서실제와다를수있다. 39
결론 - 박산하가 제안하는음식색채에따른조명색채 7. 검정색 식욕증진 식욕억제 * 본사진은 BoTeck 사의 Multi Light Viewing Booth 에서 Day Light 모드로설정된전체조명환경하에서, 필립스사의 mini living colors 제품의조명을국부조명으로사용하여연출되었다. ** 사진은 Canon EOS 550D 제품을사용해 Auto white balance 모드로촬영되어, 색표현에있어서실제와다를수있다. 40
결론 - 박산하가 제안하는음식색채에따른조명색채 9. 샐러드 식욕증진 식욕억제 * 본사진은 BoTeck 사의 Multi Light Viewing Booth 에서 Day Light 모드로설정된전체조명환경하에서, 필립스사의 mini living colors 제품의조명을국부조명으로사용하여연출되었다. ** 사진은 Canon EOS 550D 제품을사용해 Auto white balance 모드로촬영되어, 색표현에있어서실제와다를수있다. 41
결론 - 박산하가 제안하는음식색채에따른조명색채 9. 블루베리케이크 식욕증진 식욕억제 * 본사진은 BoTeck 사의 Multi Light Viewing Booth 에서 Day Light 모드로설정된전체조명환경하에서, 필립스사의 mini living colors 제품의조명을국부조명으로사용하여연출되었다. ** 사진은 Canon EOS 550D 제품을사용해 Auto white balance 모드로촬영되어, 색표현에있어서실제와다를수있다. 42
결론 - 박산하가 제안하는음식색채에따른조명색채 10. 김밥 식욕증진 식욕억제 * 본사진은 BoTeck 사의 Multi Light Viewing Booth 에서 Day Light 모드로설정된전체조명환경하에서, 필립스사의 mini living colors 제품의조명을국부조명으로사용하여연출되었다. ** 사진은 Canon EOS 550D 제품을사용해 Auto white balance 모드로촬영되어, 색표현에있어서실제와다를수있다. 43
결론 - 박산하가 제안하는음식색채에따른조명색채 11. 혼합색 식욕증진 식욕억제 * 본사진은 BoTeck 사의 Multi Light Viewing Booth 에서 Day Light 모드로설정된전체조명환경하에서, 필립스사의 mini living colors 제품의조명을국부조명으로사용하여연출되었다. ** 사진은 Canon EOS 550D 제품을사용해 Auto white balance 모드로촬영되어, 색표현에있어서실제와다를수있다. 44
제언 1. 단순히노란색의조도가높은것인지혹은노란색의조도가높기때문에사람들이선호하는지추가연구필요. 2. 조명의색조에관계없이조도가일정하고, 정밀한조작이가능한조명기구를이용하여정확한실험결과를얻는다면음식 - 조명의색과식욕증감효과의상관관계를규명할수있을것으로기대됨. 3. 개인의취향에따라노란색이외의색을선호할수도있고, 색재현율이높으며색변환이자유롭기때문에, 기본적으로음식의저장고인냉장고부터, 국부조명에상당히의존하는기내식에응용이될수있을것이다. 4. 또한다채로운색상의음식이분포하는 Salad Bar 나생과일쥬스점혹은도넛가게에서도응용이가능하며, 5. 파란색조명은아이들을겨냥하여비교적파란색의비율이높은아이스크림가게나사탕가게등에활용될수있을것으로기대된다. 6. 보라색조명의경우분홍색에서는선호도가낮지만, 빨간색에서는다소선호도를보였기때문에정밀한조작으로최적의색을찾아 Wine Shop 이나고급레스토랑에서응용이가능할것으로보인다. 45
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Thank you 47