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세계는 지금 ‘LED 특허전쟁’ 중 ㆍ 빛의 세대교체 물결... Cut


세계는 지금 ‘LED 특허전쟁’중


작년까지 전세계 60건 분쟁

“LED는 특허전쟁중.”

세계 각국이 미래산업의 대표주자로 육성 중인 LED 분야는 막대한 국익이 걸려있는 만큼 특허분쟁과 관련소송도 치열하다. 2008년까지 세계적으로 약 60건의 특허분쟁이 발생해 있다. 디자인(7건), 제조기술 및 휴대전화 LED(16건), 형광체 등 백색 LED(22건) 등 기초소재에서 최종 완제품까지 전 분야에 걸쳐 있는 셈이다.

특히, LED가 최근 광원(BLU·BACK Light Unit) 및 조명으로 적용분야가 확장되면서 백색 LED 특허분쟁이 증가하는 추세다.

미국·일본 등 선진국 간 분쟁도 있지만 1990년대 중반 이후 LED에 진출한 한국과 대만에 대한 견제가 심하다. 일본 니치아·독일 오스람·미국 크리 등 글로벌 선도기업들은 특허를 무기로 후발업체의 시장진입을 제지하기 위해 눈에 불을 켜고 있다. 국내에서만 8건의 특허소송이 발생했다.

지식경제부와 특허청의 전문가들은 “특허분쟁이 기본적으로 기업 간 문제라 정부가 개입하긴 어렵다”며 “LED업체들이 자체 기술확보는 물론, 평소 특허분쟁 및 소송에 대비하는 전략을 마련해야 한다”고 입을 모으고 있다.

노성열기자 nosr@munhwa.com





인천국제공항공사, 2500억 투입 ‘녹색 공항’ 변신 중

①코레일이 대전역에서 국내 최초로 철도와 자전거를 하나로 묶는 ‘에코레일(Eco-Rail) 자전거열차’ 를 공개하고 시연행사를 가졌다. [중앙포토] ②인천국제공항공사 이채욱 사장(오른쪽)등 임직원들이 불우이웃을 위해 연탄을 전달하고 있다. [인천국제공항공사 제공] ③한국철도시설공단 조현용 이사장과 직원들이 이웃 사랑 반찬 나눔 행사에 참여해 음식을 만들고 있다. [한국철도시설공단 제공]


인천공항의 불빛 색깔이 바뀌고 있다. 인천공항은 최근 여객터미널과 교통센터, 부대 건물 등의 실내 조명등으로 사용하던 백열등을 발광다이오드(LED)등으로 교체하기 시작했다. 올해 4000여 개를 시작으로 2015년까지 4만1000여 개를 모두 바꾼다.

인천국제공항공사 박동규 운항본부장은 “올해만 3억9000여만원의 교체비용이 들어가지만 89만㎾h의 전기를 절약해 1억원 이상의 비용절감 효과를 낼 것”이라고 밝혔다. 인천공항은 2015년까지 LED등으로 바꾸는 데 54억원을 투자한다. 562만㎾h의 전기 사용량을 줄여 6억5000여만원의 전기료를 아낄 수 있을 것으로 기대하고 있다.

인천공항은 올해부터 녹색경영을 본격화했다. 올해부터 단계별로 녹색경영 기반을 구축하고 에너지 효율화 단계를 거쳐, 에너지 자립형 그린 에어포트로 거듭나는 것이 최종 목표다. 이를 위해 2020년까지 총 2500억원을 투입한다. 그린에어포트가 되면 720만t의 이산화탄소를 감축하고 한 해 약 24억원의 에너지 절감 효과를 누릴 수 있을 것으로 기대하고 있다.

인천국제공항은 또 18.4km의 자전거도로를 구축 중이다. 인천공항의 중수처리장에는 인근 태양광과 풍력 발전 및 하이브리드 가로등을 설치하는 신재생 에너지 시범단지를 조성하고 있다. 이달 초부터는 세계 최초로 항공사에 특수재질로 제작된 경량형 화물컨테이너 보급사업을 시작해 이산화탄소 배출량 줄이기 노력을 기울이고 있다.

박 본부장은 “3단계 건설로 완공될 제2여객터미널에는 태양열 등의 신재생에너지를 도입해 에너지 고효율 터미널을 구축하고 자기부상열차를 건설해 전 세계 공항이 벤치마킹 하는 녹색공항으로 변화해 나갈 것”이라고 말했다.

인천공항은 올 6월에는 공항문화복지관 건립에 착수했다. 2011년 완공되면 연면적 1만2640㎡의 지상 3층 건물에 수영장과 대강당 등이 들어서게 된다. 인천공항은 이 복지관을 공항 주변 지역주민들을 위한 복합문화시설 및 커뮤니티센터로 활용할 계획이다. 인천공항 직원들은 또 동호회 형식의 자원봉사단을 결성해 회비를 내 지역주민들을 위한 봉사활동을 펼치고 있다.

[중앙일보]장정훈 기자





LED ‘빛의 혁명’ 한복판서 KCC 기술이 빛난다


中. 한국의 미래, LED

미래의 빛이 오고 있다. 발광다이오드(LED)가 바로 그 주인공이다. LED는 이미 휴대전화·노트북·액정표시장치(LCD) TV 등 정보기술(IT) 기기의 필수품으로 자리잡았고, 자동차·건물 조명 등으로 적용범위를 넓혀나가고 있다. LED는 인류가 불을 발견한 이래 등불→백열등→형광등으로 이어진 빛의 진화에서 마지막 주자다. 그래서 ‘제4의 빛’으로 불린다. LED는 앞으로 산업·예술 등 인간생활 전반에서 혁명을 일으킬 것이다. 그리고 그 혁명의 한가운데 한국의 KCC가 있다.


◆LED란?=한마디로 ‘빛을 내는 반도체’다. 전기를 빛에너지로 바꿔주는 장치다. 원리는 태양전지의 역순이라 보면 된다. P-N접합 다이오드에 전류를 흘리면 전자와 정공이 결합하면서 에너지(빛)를 방출하는 것이다. 파장을 조절하면 빛의 색깔도 맘대로 바꿀 수 있다.

LED 완제품을 만드는 과정은 크게 웨이퍼(두께 0.35㎜의 얇은 판)→에피 웨이퍼→칩→패키징 및 모듈화의 단계로 나뉜다. 우선, 콤팩트디스크(CD)만한 둥근 웨이퍼 위에 P-N구조의 박막을 쌓아올린다. 이 과정을 ‘에피 성장(Epi Growth)’이라 한다. 웨이퍼 표면에 반도체 발광층을 ‘키우는’ 것이다. 보통 유기금속화학증착법(MOCVD)을 쓴다. 가스 상태의 원재료를 1000도 이상의 고온에서 판 위에 뿌리면서 막을 형성시킨다. 에피 웨이퍼가 완성되면 전류가 흐르는 길을 만들기 위해 노광(Photolithography), 식각(ETCHING), 전극 증착(Metallization)의 과정을 거친다. 이를 작은 칩 단위로 절단하면 하나의 LED칩이 완성된다.

후공정은 이 칩을 패키징(포장)하고 모듈로 제작하는 작업이다. 칩의 성능을 제대로 발휘할 수 있게 하는 아주 중요한 과정이다. KCC는 최초 웨이퍼 기판과 후공정의 주요소재들을 모두 생산하려 한다. 칩 제조와 형광체를 제외하고 LED 전 공정에 쓰이는 필수소재 100% 국산화에 도전, 일부는 이미 상용화에 성공했고 나머지 소재도 개발에 박차를 가하고 있다.


◆LED제조, 재료부터 패키징까지 우리 손으로=LED 웨이퍼의 재질은 사파이어(AL₂O??·탄화규소(SIC) 단결정 등이 있으나, 경제성이 우수한 사파이어 단결정이 가장 널리 사용된다. 사파이어 단결정 제조의 경우 국내는 중소업체 1개사, 해외는 일본 교세라·미국 루비콘 등이 있다. 사파이어 웨이퍼의 사이즈가 2, 4, 6인치로 점차 커지는 추세라서 업체마다 사파이어 단결정 성장방법을 경쟁적으로 개발 중이다. KCC도 2011년 양산을 목표로 내년에 시험제조 설비를 구축할 계획을 갖고, 현재 유명한 외국 연구소와 사파이어 성장기술을 연구 중이다.

패키징의 경우 LED가 대용량 야외조명 등으로 적용범위를 넓히면서 점차 더 밝은 LED가 요구되고, 이 같은 고출력 LED의 발열을 견디기 위해 전기전도성은 낮고 열은 잘 방출하는 세라믹 소재가 패키지의 주종으로 각광받는 추세다. KCC는 이런 패키지에 들어가는 세라믹 하우징을 제조하고 있다.

세라믹 하우징이란 LED칩을 보호하는 기판이다. 칩이 들어갈 수 있도록 옴폭하게 홈이 파여있다. 일단, 칩을 접착제로 세라믹 하우징에 눌러 붙인다.(다이본딩) 그리고 금선(Gold Wire)을 칩과 하우징 사이에 연결한다. 전기통로가 완성되면 위에 덮개를 씌운다. 주로 투명 실리콘(또는 에폭시) 액상수지를 칩과 세라믹 하우징 위에 바르고 열을 가해 굳힌다. 이런 공정을 통해 하나의 LED패키지가 완성된다. 이후 휴대전화, 자동차 등 용도에 따라 램프형, 사이드 및 톱 뷰형, 파워조명형 등 최종 완제품 모듈로 제작된다.

이 같은 제조공정 중 KCC는 외부충격과 진동·수분 등으로부터 LED칩을 보호하는 실리콘 봉지재(封止材), 그리고 칩을 하우징에 붙이는 일종의 접착제인 본딩제 소재 개발에 역량을 집중하고 있다. 봉지재와 칩본딩제는 대형 조명장치에서 발생하는 고열을 견뎌야 한다. 이에 따라 고열에서 변색되는 종래의 에폭시 수지에서 최근 내열성이 우수한 실리콘계 소재로 바뀌고 있다. KCC는 이미 확보한 실리콘 기반기술 및 반도체 접착제, 다양한 수지기술을 바탕으로 LED를 포함한 전기·전자 소재 시장에서 독보적인 입지를 확보할 것으로 보인다.

노성열기자 nosr@munhwa.com





“빛의 세대교체 물결에 한국 이미 올라타 있다”


유영문 LED반도체조명학회 회장

“우리는 인류역사에서 아주 드물게 ‘빛의 세대교체’를 경험하는 행운아들입니다. 2000년쯤 등장한 제4세대의 빛이 불과 20~30년 안에 백열등, 형광등, 할로겐램프 등 전(前)세대의 빛을 몰아내고 조명의 왕으로 등극하는 현장을 체험하고 있으니까요. 증기선이 디젤엔진선으로 바뀌는 데 100년 이상이 걸렸습니다. 할아버지 세대는 증기선, 손자는 디젤엔진선 이었죠. 그러나 조명에서 LED 기술혁명은 한 세대 만에 완성되고 있는 겁니다.”

유영문 LED반도체조명학회 회장(박사)은 ‘LED 전도사’다. 그는 벌써 10년 전부터 LED가 한국의 미래를 먹여 살릴 신성장동력이라고 주장, 한국광(光)기술원이 LED연구를 개척하는 데 큰 역할을 했다. 현재도 KCC 등과 LED 기초소재 기술을 공동 연구 중이다. 그러나 그는 자신을 포함, 한국에 몇 손가락 안에 꼽히는 LED 분야의 선도연구 학자와 중견기업군이 더 많아져야 한다고 강조한다.

“다행히 한국은 세계의 LED 혁명 물결을 탔습니다. 정부는 2012년까지 4000억원의 예산을 투입하고, 삼성LED·LG이노텍 등 민간도 3조원의 시설투자로 LED 산업을 집중 육성하고 있습니다. 그래도 선두국가군에 끼려면 부지런히 뛰어야 합니다.”

LED는 ‘꿈의 조명’으로 불린다. 유 박사가 꼽는 장점은 첫째, 자연광에 가장 가깝다는 것. “태양빛이 아침과 한낮에 다르거든요. LED는 이를 모두 표현할 수 있어요. 그래서 사람이 편안함을 느낍니다. 바이오리듬에 맞는 건강조명이라고나 할까요? 게다가, 1600만개에 달하는 모든 색을 표현할 수 있으니 인간의 감성에 맞는 예술조명이지요. 백열등과 형광등이 정적이라면 LED는 밝기와 색깔을 맘대로 조절하는 동적인 조명입니다.”

노성열기자 nosr@munhwa.com





LED조명, 조명업계의 판도를 바꾼다


GE, 필립스, 오스람 주도 속 일본과 한국도 본격적으로 나설 전망

조명시장의 대세가 LED조명으로 바뀌면서 판도 변화가 불가피해지고 있다.

현재 약 1000억달러 규모의 세계 조명시장에서 미국 GE와 네덜란드 필립스,독일 오스람 등 3대 업체가 절반이 넘는 점유율을 차지하고 있고, 일본도 공격적인 모습을 보이고 있다.

미쓰비시화학은 2010년 LED 조명사업에 진출해 미국과 유럽 시장에 제품을 수출할 예정이고 도시바도 이달 중 유럽에서 LED 조명 판매를 시작할 것으로 알려졌다.

또 지난 10일 파나소닉은 가정용 LED 전구를 10월부터 시판할 예정이라고 발표했고 샤프는 지난 8월 LED 전구를 출시하자마자 주문이 밀려들어 8월 판매 실적은 예상을 큰 폭으로 웃도는 20만개에 이른 것으로 알려졌다.

각국 정부도 LED조명 사용을 적극 권장하고 있다.

유럽지역에서는 지난 1일부터 백열등 수입, 제조가 금지됐고 일본 정부는 지난해 5월 LED 전구를 하루 10시간 가량 사용할 경우 10년간 교체할 필요가 없다는 점을 강조하며, 백열전구의 생산·판매를 2012년까지 종료하도록 요구했다.

중국 정부도 지난 8월 중국 산둥성 워이팡시에서 과학기술부의 주도로 '도시 LED조명 보급 프로젝트'를 가동했고, 3년 내에 중국의 일부 대도시에 100만 개의 LED조명 제품이 사용될 것이라고 밝혔다.

국내에서도 지난 3월 지식경제부가 LED조명에 대한 산업규격을 제정한데 이어 지난 17일에는 화우테크놀로지와 금호전기, 유양디앤유, 남영전구 등 4개 기업이 11개 제품에 대해 KS인증을 획득했다.

이승우 신영증권 IT팀장은 "유럽사람들은 백열등을 많이 쓰는데 그것이 다 형광등이나 LED조명으로 바뀌는 것"이라며 "그러면 (시장이) 굉장히 커질 수 있는 것이다"라고 말했다.

뉴스토마토 박상정 기자 aurapsj@etomato.com





제주공항, 녹색공항 선두주자 자임


제주국제공항이 저탄소 녹색공항의 선두주자 역할을 자임하고 나섰다.

21일 한국공항공사 제주지역본부에 따르면 제주공항은 올해부터 태양광 발전시스템 및 지열을 이용한 냉난방시스템을 도입해 전력 소비량을 절감할 계획이다.

제주공항의 태양광 발전시스템은 20㎾급 태양광 발전설비를 설치해 연 3만 5000㎾/h의 전기를 생산하게 된다.

또 냉난방용 지열시스템은 신설 주차장부지에 지중열교환기를 설치하고 구(舊) 동력동 내부에 지열히트펌프시스템을 설치해 사계절 냉.난방공급이 가능하게 된다.

제주공항을 시작으로 전국 14개 공항에 2015년까지 설치가 완료되면 전국 공항의 전략 소비량이 현재보다 30% 감소할 것으로 공항공사는 분석했다.

이와 함께 항공기의 안전한 이착륙을 돕는 활주로 항공등화를 세계 최초로 친환경 저탄소 LED(발광다이오드) 전구로 교체해 2012년까지 제주공항 전체 조명의 52.2%를 LED로 설치할 계획이다.

제주공항의 녹색공항 운영은 외국의 공항운영기관에게서 호평을 받아 지난 19일 제주공항을 찾은 중국 북경수도공항그룹 고위관계자들로부터 저탄소 녹색공항 추진현황에 대한 관심을 받았다.

김황용 제주본부장은 “한국공항공사가 시행하고 있는 저탄소 녹색경영이 국내외 전문가들로부터 우수성을 인정받고 있다”며 “제주공항을 녹색공항으로 만들고 친환경 시스템을 세계 각 공항에 수출할 것”이라고 말했다.

현봉철 기자hbc@jejunews.com





패키징 단계에 몰려있는 국내 LED 관련 기업들, 특허 분쟁에 대한 대비 부족해


패키징 단계에 주로 몰려있는 국내 LED 관련 기업들이 특허분쟁에 대한 대비를 강화해야 할 것으로 보인다.

LED의 원천특허 중에서 현재 주요한 쟁점 특허는 바로 청색 LED 칩 구조와 백색광을 내기 위해 필요한 형광체 기술 특허이다. 1990년대 초반 특허 등록된 청색 LED 칩 구조와 LED와 관련된 일부 중요 LED 기술 특허는 2010년이 되면 특허만료가 되기 때문에 크게 문제가 되지 않을 예상이다.

하지만 백색광용 형광체 특허의 경우 2015년 이후에나 그 특허효력이 없어지기 때문에 특허분쟁이 많이 일어날 소지가 있다. 특히 자동차, 조명, LCD 백라이트 등에 많이 사용되는 백색광 LED의 시장수요가 가장 많다는 것을 염두 했을 때 이는 큰 문제가 아닐 수 없다.

현재 백색광 LED를 만들기 위해 주로 청색 LED 위에 YAG계, TAG계, Silicate계 등의 형광체가 도포돼 많이 사용되고 있다. YAG계 형광체의 경우 일본 니치아가 개발한 것으로 가장 효율성이 높지만 자국의 업체 외에는 사용을 제한하고 있는 상태.

TAG계 형광체는 오스람이, Silicate계 형광체의 경우 도요다고세이가 원천특허를 각각 보유하고 있다. 국내 LED 기업들은 주로 Silicate계 형광체를 도요다고세이나 미국의 인터메틱스(Silicate계) 등에서 수입해서 사용하는 형편이다.

이처럼 LED 원천특허에 대한 분쟁이 자주 일어나는 가운데 BluGlass Korea의 이석헌 박사는 “최근 LED 시장에서는 백색 LED 원천특허 대한 분쟁이 많이 발생하고 있지만 국내의 국책과제 등에 사용되는 기술에는 국내기술이 전혀 없는 상황”이라며, “지금까지의 방식은 기업연구소의 연구를 통해 기업체가 제품을 생산하는 것으로 이는 우리의 기술을 이용하는 것이 아니라 외국 기업의 원천기술을 이용하는 것에 불과하다”라고 말했다.

이런 상황에서 이 박사는 “국내 LED 산업을 발전시키기 위해서는 원천특허와 응용특허가 필요하다”며, “이를 위해서는 정부에서는 학계나 연구소를 통해 원천기술과 응용특허를 확보한 후 그 기술을 이용해 기업에서 LED를 상용화하는 것이 중요하다”고 강조했다



Source : LED마켓



 

 

 





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