[스크랩] LED 조명

전기로 빛을 발하는 LED소자 이용 백색 개발로 일반 조명 확산 백열ㆍ형광 보다 에너지 절약 유해물질 없고 수명도 10배

1879년 에디슨이 대나무를 탄화한 필라멘트와 함께 백열전구를 발명하며 산업시대의 급속한 발전에 빛을 밝혔습니다. 이후 1894년 셀룰로오스를 사용한 탄소 필라멘트가 발명돼 백열전구의 수명이 한차례 길어졌고, 이후 텅스텐 필라멘트 개발로 인류는 자연광에 가까운 빛을 얻게 되었습니다. 100년 넘게 진화한 인류의 조명은 형광등, 할로겐램프, 각종 가스램프 등 종류도 여러 가지가 나오게 됐습니다. 그러나 21세기 들어 인류의 조명은 필라멘트나 가스를 이용하는 것에서 반도체를 사용한 발광다이오드(LED) 조명으로 새로운 빛의 역사를 쓰고 있습니다. 오늘은 LED 조명에 대해 알아보겠습니다.

◇LED조명의 원리= LED조명은 적색, 녹색, 청색 등 전기를 흘려주면 자체적으로 빛을 내는 LED소자를 하나, 또는 여러개 묶어서 만들게 됩니다. LED의 발광 원리는 1907년 반도체에 전압을 가했더니 빛이 나오는 것이 관측되면서 발견됐습니다. 반도체의 전자(e)는 외부 전압에 따라 에너지의 편차가 생기게 되는데, 이 때 높은 에너지에서 낮은 에너지로 바뀌는 순간 빛을 발하게 되는 것입니다. 전자의 에너지 차이가 크면 청색, 작으면 적색, 중간 정도면 녹색의 빛을 냅니다. 1962년 미국 제너럴일렉트로닉스(GE)가 처음 적색 LED를 상용화했고, 1993년 일본 니치아화학공업의 수지 나카무라 박사가 청색 LED를 개발했습니다. 이어 니치아는 1997년 청색LED에 노란색 형광체를 사용해 하얀 빛을 내는 백색LED를 개발했습니다. LED는 색의 기본요소인 적？녹？청에 백색까지 내면서 다양한 총천연색 빛을 만들 수 있게 된 것입니다. 특히 백색 LED 개발로 인해 LED조명이 전자제품 디스플레이용에서 일반 조명을 대신할 수 있는 램프로 확산할 수 있는 기틀을 다지게 됐습니다.

◇LED조명의 종류=LED를 활용한 조명제품들은 초창기 주로 적색LED를 사용한 것들이 많았습니다. 주로 전광판에 많이 사용됐고, 교통 신호등, 경관 조명용으로 적용됐죠. 이어 가장 많이 적용된 것은 휴대폰이었습니다. 적？녹？청？백 LED들은 초창기 휴대폰의 시그널 램프로 사용되다가, 이후엔 휴대폰 LCD창 뒤에서 빛을 밝혀주는 백라이트유닛(BLU) 역할로 많이 적용됐습니다. LED램프는 또한 자동차 방향지시등이나 보조등으로도 적용됐고, 앞으론 헤드램프까지 적용될 것으로 예상됩니다. LED는 노트북 모니터나 LCD TV 등 일반 디스플레이 가전제품의 BLU로도 최근 적용되고 있습니다. 또 일반 형광등이나 할로겐 램프, 백열전구를 대체하는 직접 조명제품으로도 상용화되고 있습니다. 일반 가정용 소켓에 바로 꽂아 사용할 수 있는 LED램프들이 국내에서 속속 등장하고 있고, 사무실이나 음식점, 백화점 진열장, 가로등용으로도 제품이 등장하고 있습니다. 앞으로 가정 성장성이 높은 분야 가운데 하나가 바로 일반 조명 대체 시장입니다.

◇LED조명의 특징= LED조명은 일반 백열전구에 비해 5분의1, 형광등에 비해 3분의 1 수준의 전력만 있으면 작동하기 때문에 에너지 절약형 제품이라고 할 수 있습니다. 또 수명은 약 5만시간으로 일반 백열등이나 형광등에 비해 10배 이상 깁니다. 밝기 또한 형광등과 비슷한 수준까지 올라와 있습니다. 또 형광등처럼 수은 등 유해물질이 전혀 사용되지 않기 때문에 친환경적인 제품입니다. 다만 아직 가격이 일반 조명제품에 비해 높은 것이 단점으로 지적되고 있습니다. 현재 나와 있는 LED램프는 일반 형광등이나 할로겐램프에 비해 6배 이상 비쌉니다. 이는 LED램프는 여러개의 LED소자를 결합해서 하나의 램프를 구성하기 때문에 비싼 것인데, 앞으로 하나의 LED소자로도 충분한 밝기를 낼 수 있는 고출력 LED제품이 등장할 것으로 예상되기 때문에 가격 또한 점차 내려갈 것으로 전망됩니다. LED조명 시장은 오는 2010년 300억달러 수준에서 2015년 600억달러, 2020년엔 1000억달러 시장에 육박할 것으로 예상되고 있습니다.

김승룡기자 srkim@ 디지털 타임스

출처 : 엔지니어링네트워크팀-공학자료.구인구직정보.중고장비.제품영업

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