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LED 조명을 보다 효율적으로 만드는 새로운 기술ㆍ주목 받는 LED 조명 LED. IT. News


LED 조명을 보다 효율적으로 만드는 새로운 기술


발광다이오드(Light Emitting Diodes, LED)는 에너지 효율적인 조명원으로서 점차 인기를 얻고 있는 기술이다. 노스캐롤라이나 주립대학(North Carolina State University)의 연구진은 LED의 효율을 기존보다 개선시킬 수 있는 방안으로 LED 제조에 사용되는 갈륨니트라이드(Gallium Nitride, GaN) 박막의 결점(Defect)을 감소시킬 수 있는 새로운 기술을 개발하였다.

LED 조명은 빛을 생산하는 다이오드 구조를 만들기 위해 GaN 박막에 의존한다. 새로운 기술을 적용하면 이들 박막에 존재하는 결점의 수를 100~1,000 배 가량 줄일 수 있게 된다. NC 주립대학 전기컴퓨터공학과 교수인 Salah Bedair 박사는 이러한 새로운 기술을 활용하여 빛을 내는 물질의 품질을 개선시킬 수 있다고 말한다. 또한 이번 연구에 대한 논문 공동저자이며 NC 주립대학 재료공학과 교수인 Nadia El-Masry는 새로운 기술이 현재 사용하고 있는 전력을 동일하게 적용했을 때 광출력을 2배이상 증가시킬 수 있으며, 이러한 개선은 매우 큰 효과라고 말한다. 이 기술은 입력전력이 낮거나 자외선 범위에서 발광하는 LED에 특히 더 적합하다.

연구진은 두께가 2 마이크론(100만분의 1미터)인 GaN 박막을 사용하였으며, 두께의 반에 해당하는 기공(Void)을 부착하고 있다. 이 기공은 지름이 0.25 마이크론에 길이는 1~2 마이크론 정도가 되는 빈 공간이다. 연구진은 박막내에 존재하는 결점이 이 기공쪽으로 끌려오게 되어 포획된다는 사실을 발견하였다. 이를 통해 박막위에 훨씬 적은 결점만을 남길 수 있는 것이다. GaN 박막의 결정 구조에서 이들 결점은 작은 전위(Dislocations)를 의미한다. 이들 전위는 표면에 도달할 때까지 전체적으로 퍼지게 된다. 연구진이 박막 내부에 이러한 기공을 위치시키는 것은 물질의 중앙부에 효과적으로 “표면(Surface)”를 위치시키는 것과 같으며, 이를 통해 박막의 나머지 부분으로 퍼져나가는 결점을 예방할 수 있는 것이다.

이들 기공은 놀라운 차이를 만들어 낸다. Bedair 박사는 이들 기공이 없다면 GaN 박막은 1 평방센티미터당 대략 1010 개의 결점을 보유하고 있다고 말한다. 그러나 이들 기공을 이용하면 107 만큼 결점을 개선할 수 있다고 덧붙였다. 이 기술은 LED 제조 공정에 추가적인 단계를 도입하여 실현될 수 있으며, 보다 높은 품질과 효율을 가진 LED 생산이 가능할 것으로 기대된다. “Embedded voids approach for low defect density in epitaxial GaN films”라는 제목을 가진 이번 논문은 지난 1월 17일 Applied Physics Letters 온라인에 게재되었다. 이 논문에는 NC 주립대학의 Bedair 교수와 El-Masry 교수, 미국 해양조사실험연구소(Naval Research Laboratory)의 Nepal 박사 등이 참여하였다. 이번 연구는 미 육군 연구소(Army Research Office)가 관련 자금을 지원하였다.






네덜란드의 태양광 도로 프로젝트
(KOTRA)


- 태양광 자전거 도로(SolaRoad) 건설 시범 프로젝트 추진 -

- 상업화 가능시 시장잠재력 무궁무진 전망-


□ 네덜란드, 태양광 도로(SolaRoad) 시범 프로젝트 추진

○ 네덜란드는 저탄소 녹색경제 시대를 열기 위한 다양한 시도와 노력을 하고 있음. 운송분야에서 각종 수소차, 전기차 및 하이브리드 차량 운영 프로젝트를 지자체, 회사, 정부기관 등에서 다수 진행하며 발전분야에서는 풍력, 바이오매스, 태양광뿐만 아니라 최근에는 원자력에도 많은 관심을 보임.

○ 최근 암스테르담시를 중심으로 또 하나의 친환경 프로젝트가 진행될 예정임. 'Solaload'라는 명칭의 프로젝트로 '암스테르담 스마트시티(Amsterdam, Smartcity)'프로젝트의 일환으로 추진될 예정. SolaRoad의 기본 개념은 도로를 태양열 패널로 이용해 전기를 생산하는 것임. 도로와 태양열 패널을 접목한 방식으로 도로로 사용되는 공간을 활용해 태양열을 포획해 전기에너지로 전환하고 이 전기를 가로등, 교통시설물 등에 공급함. 이는 에너지 생산방식에 있어 획기적인 시도로 평가됨.

태양광 자전거 도로(SolaRoad) 개념도

자료원 : www.springwise.com



□ 추진 경과 및 계획

○ SolaRoad는 네덜란드의 연구기관인 TNO를 중심으로 Noord-Holland 주, Ooms Avenhorn 그룹, Imtech 사 등이 참여해 개발을 완료. SolaRoad는 1.5mx2.5m의 콘크리트 바닥 위에 수정체의 실리콘 태양전지(crystallinesiliconsolarcells)를 장착하고 그 위에 약 1㎝ 두께의 강화유리 커버를 설치. 2011년 1월 26일 암스테르담에 소재한 과학박물관 NEMO에서 SolarRoad 프로토타입이 공개됨.

○ 프로젝트(상업화) 타당성 검증을 위해 2012년 Noord-Holland 주의 Krommenie에 태양전지 자전거 도로가 첫 시범 프로젝트로 건설될 예정. 시범 프로젝트를 통해 IT 응용방식, 에너지 활용방법, 피크시간대의 에너지생산, 태양열이 없거나 적은 시간대를 위한 효과적인 분배방식 등프로젝트 타당성 검증을 위한 핵심적인 사항들이 논의·검토될 예정



□ 참여 회사 및 기관

○ 연구기관 : TNO(네덜란드 암스테르담소재 응용과학연구소)

○ 지자체 : Noord-Holland 주

○ 회사

- Ooms Avenhorn Group

· Noord-Holland주에 있는 국제적인 contractor. 디자인, 도로 및 건물 등 각종 인프라 구축

· 도로(아스팔트) 태양열 시스템 개발 및 설치

도로(아스팔트) 태양열 시스템

자료원 : Ooms Avenhorn Group

- Imtech : 전기공학, 정보통신, 기계공학 관련 기술기업. ‘녹색’ 기술과 에너지, 환경, 물, 수송 등의 분야에서 첨단기술 보유



□ 전망

○ 2012년부터 도로를 이용한 태양열 전기생산 방식이 본격적으로 테스트 될 예정. 현재까지 상업화를 위해서는 기술적·비용적 측면에서 극복해야 할 부분이 많으나 첫걸음을 내디뎠다는 데 큰 의미가 있음. 실제적인 SolaRoad 프로젝트 시범운영은 기술적 문제, 운영상의 문제, 비용적 부분 등을 포괄하는 중요한 정보를 수집하고 문제점을 도출할 수 있을 것으로 기대

○ 네덜란드 도로연장은 13만7000㎞에 달해 SolaRoad 프로젝트가 성공할 경우, 연간 ㎡당 50kWh의 전기를 생산할 것으로 기대. 또한 적용분야가 광범위해 프로젝트의 상업화가 가능할 경우 향후 관련시장 잠재력은 무궁무진할 것으로 평가






삼성LED, 조명용 LED 풀 라인업 발표, "시장선점 선언"



삼성LED가 새롭게 발표한 하이파워 LED 3W(왼쪽) 제품과 멀티칩 8W 제품.


삼성LED(대표 김재권)가 LED 조명시장 공략에 본격 나선다.

삼성LED는 조명용 LED 풀 라인업을 구축하고, 디스플레이용 LED 시장에 이어 LED 조명 시장까지 선점하겠다고 7일 밝혔다.

이번에 삼성LED가 출시한 조명용 LED는 ▲하이파워 LED, ▲미들파워 LED, ▲멀티칩 LED, ▲교류(AC) LED, ▲풀 컬러 LED 등 5개 분야다.

가로등과 같은 실외조명에 사용되는 하이파워 LED는 3W급 제품으로, 수직구조형 칩을 적용해 133lm/W의 세계 최고 수준의 광효율을 구현했다. 미들파워 LED는 형광등 대체용 LED튜브, 광고용 평판조명 등에 적용되며, 가로·세로 2.3mm로 크기를 줄였다. 또 1000lm(루멘) 이상의 광량을 제공하는 멀티칩 LED는 ‘COB(Chip On Board)’ 방식을 적용해 방열 특성을 향상시켰으며, 직류 컨버터가 필요없는 교류 LED는 3.3W급 중 업계 최고의 효율을 갖췄다.

이밖에 레드·그린·블루 등 3개의 LED칩이 한 칩에 내장된 풀 컬러 LED의 경우 경관조명, 무대조명 및 대형 전광판에 적합하다. 삼성LED는 지난 광저우 아시아게임 개막식 전광판에 풀 컬러 LED 400만개를 단독 공급한 바 있다.

회사 측은 “이들 제품들은 모두 삼성의 독자적인 칩 설계 및 패키지 개발 기술력을 바탕으로 광량, 신뢰성, 효율 등 성능면에서 업계 최고 수준”이라며, “고연색성(CRI 80 이상)으로 자연광에 가까워 고품질 조명에 최적의 성능을 갖췄다”고 설명했다.

이들 제품은 2월부터 단계적으로 양산에 돌입한다. 삼성LED는 향후 라인업을 추가 확대하고 성능을 높여 고객이 원하는 모든 조명용 LED를 공급할 방침이다. 우선 하이파워 LED는 현재 3W급에 이어 7W급 제품을 연내 출시하고, 광효율도 20% 이상 향상시킬 계획이다. 멀티칩 LED는 현재 8W급에서 광량을 4배 이상 향상시킨 40W급 고출력 제품까지 연내 출시할 예정이다.

삼성LED 관계자는 “이번 풀 라인업 구축은 본격적으로 조명시장을 공략할 수 있는 '플랫폼'을 갖춘 것”이라고 의미를 부여하며, “칩(EPI·FAB), 패키지, 모듈 등 LED 전 공정에 대한 내재화와 독자적인 기술력, 세계 최고의 제조 노하우가 바탕이 됐다”고 강조했다.

한편, LED는 소비전력이 낮고 수명은 길며, 수은 등 유해물질이 없어 기존 광원을 대체할 친환경 미래광원으로 손꼽히고 있다. 전자제품에서 조명, 자동차 등으로 LED 응용분야가 확대되면서 글로벌 LED시장은 오는 2014년까지 연평균 약 30%의 고성장이 예상되고 있다.

[경제투데이]






삼성LED, 후발주자와 격차 벌린다



삼성LED가 그동안 미국·일본 업체들의 독무대였던 조명용 발광다이오드(LED) 풀 라인업을 공개하고 본격적인 시장 공략에 나선다. 중국·대만 등 후발 LED 업체들이 디스플레이용 LED 시장을 잠식해 오는 상황에서 고부가가치 제품 비중을 높이기 위한 포석으로 풀이된다.

삼성LED(대표 김재권)는 이달 중으로 고출력·교류전류(AC)용·풀컬러 LED 등 조명에 특화된 신제품을 양산할 계획이라고 7일 밝혔다.

3와트(W)급인 고출력 LED에는 차세대 LED로 꼽히는 ‘수직형’ 방식을 적용했다. 수직형 LED는 ‘+,-’극이 수평방향으로 배치된 기존 LED와 달리 세로 방향으로 장착됐다. 공정 중 기판으로 사용되는 사파이어 웨이퍼(부도체)를 레이저로 떼어내고 금속기판을 부착하기 때문에 종전 LED보다 열 방출 속도가 빠르다. 밝은 빛을 내기 위해 높은 전류를 흘려줘도 불량이 발생하지 않는 장점을 갖췄다. 광효율도 업계 최고 수준인 133루멘(㏐/W)이다.

삼성LED는 연내 7W급 제품도 개발할 예정이다. 이 밖에 여러 개의 청색칩을 한 번에 패키지한 다중칩(멀티칩) 제품과 중출력(미들파워) LED도 새로 출시했다.

삼성LED가 조명용 제품군 강화에 나선 것은 회사 성장을 견인했던 디스플레이용 LED 시장 경쟁이 갈수록 치열해 지고 있기 때문이다. 특히 지난해 3분기 불어닥친 LED 공급과잉 탓에 업계 전반적으로 라인 가동률이 떨어진 상황이다.

현재 AC용 LED는 국내 업계 ‘빅3’인 서울반도체가 세계에서 유일하게 양산하고 있어 향후 두 업체 간 치열한 경쟁도 예고됐다. 풀컬러 LED는 삼성LED가 지난해 독일·일본 업체들을 제치고 광저우 아시아게임 개막식 전광판용으로 단독 공급한 바 있다.

삼성LED 관계자는 “이번 조명용 제품 구비로 고효율 조명시장을 공략할 수 있는 `플랫폼`을 갖추게 됐다”며 “디스플레이용 LED시장에 이어 조명용 LED 시장까지 선점할 계획”이라고 말했다.


◆용어설명/고출력·교류전류(AC)용·풀컬러 LED=직류전류(DC)가 아닌 가정용 AC에도 바로 구동할 수 있도록 설계한 제품이다. 조명 내에 AC를 DC로 바꿔주는 컨버터를 장착하지 않아도 돼 조명 설계가 쉽고 원가 절감에 유리하다. 특히 풀 컬러 LED는 1개의 LED 패키지 안에 적·녹·청색 LED 칩을 각각 포함해 백색은 물론 모든 색상을 동시에 표현할 수 있다. 주로 야외 경관조명 및 무대조명 등에 사용된다.

정진욱기자 coolj@etnews.co.kr






`토종 LED조명` 세계 밝힌다


삼성LEDㆍ서울반도체, 풀라인업 구축 글로벌시장 출사표



글로벌 조명용LED 시장에 삼성LED, 서울반도체, LG이노텍이 본격적으로 출사표를 던지고 시장 공략을 가속화한다.

7일 삼성LED는 조명용LED 풀라인업을 갖추고 이달 말부터 단계적으로 양산에 돌입한다. 서울반도체도 고휘도LED 신제품을 비롯해 1분기 중으로 조명용LED 신제품 3∼4종을 새롭게 선보이고 생산량을 확대하는 등 입지 확대에 나선다.

LED조명 업계에서는 올해부터 2014년을 LED조명 시장 성장기로 보고 있다. 2015년부터는 LED조명 가격 경쟁이 본격화되는 보급기가 시작될 것으로 예측하고 있다. 이에 따라 조명용LED 기업들은 관련 제품군을 모두 갖추고 일찌감치 시장에 진입해야 경쟁에서 살아남을 수 있을 것으로 보고 있다. 특히 LED조명에 고휘도 고출력 LED가 필수적인 만큼 관련 제품을 고유의 기술로 갖추고 제품군을 확대해 나가야만 경쟁력을 갖출 수 있다는 분석이다.

삼성LED(대표 김재권)는 조명용LED 풀라인업을 구축하고 본격적으로 LED조명 시장 공략에 나섰다. 조명용LED 풀라인업을 갖춘 기업은 글로벌 LED 기업인 크리, 필립스, 오스람, 니치아와 서울반도체 등 5개 기업뿐이다.

삼성LED가 출시한 조명용LED 풀라인업은 △하이파워 LED △미들파워 LED △멀티칩 LED △교류(AC) LED △풀컬러 LED 등 5개 분야다.

이를 자세히 살펴보면, 우선 하이파워 LED는 3와트급으로 와트당 133루멘(lm)의 광효율을 구현한다. 고출력에 약한 플라스틱 대신 세라믹 소재를 패키지에 적용해 고온에서도 안정적인 성능을 구현한다.

미들파워 LED는 실리콘 패키지를 적용해 높은 신뢰성을 갖췄으며 2.3×2.3mm의 초소형 사이즈로 고집적 조명모듈 설계에 유리하도록 구성했다. 멀티칩 LED는 1000lm(루멘) 이상의 광량을 구현해 한 개의 LED만으로 조명 완제품을 만들 수 있고 SMT(표면실장) 등의 공정을 생략할 수 있다.

삼성LED는 이달 말부터 단계적으로 양산에 돌입한다. 향후에는 제품군을 추가해 모든 종류의 조명용LED를 공급한다는 전략이다.

이에 따라 연내에 현재 3와트급 하이파워LED를 7와트급으로 선보이고 광효율은 20% 이상 향상시킬 계획이다. 멀티칩LED는 현재 8와트급에서 광량을 4배 이상 향상한 40와트급 고출력 제품을 선보이게 된다. 원가경쟁력과 특성을 획기적으로 개선할 수 있는 차세대 패키지 제조공법도 확보해 나간다는 목표다.

서울반도체(대표 이정훈)는 조명용LED 풀라인업을 갖추고 관련 제품군을 확대해 나가고 있다. 올 상반기 안산 생산공장을 완공하면 풀 가동시 현재 월 15억개의 생산량을 30억개 가량까지 확대할 수 있을 것으로 보고 있다.

특히 서울반도체는 조명용LED를 위한 고출력 제품군인 제트파워(Z-Power) 제품군을 확대하고 있으며 새로 출시한 Z7 시리즈를 이 달 중 양산한다. 또 아크리치 등 다양한 분야의 신제품을 올 1분기 중 새롭게 선보이며 국내외 시장 입지 강화에 나설 계획이다.

서울반도체 관계자는 "안산 공장을 완공하면 공급량 부족 문제를 해소할 수 있게 돼 자사의 조명용LED 공급 비중을 점차적으로 늘려 나가게 될 것"이라고 말했다.

LG이노텍(대표 허영호) 역시 올 1분기 중으로 고출력 조명용LED 제품 양산에 돌입한다.

LG이노텍은 지난해 말 조명용LED에 필요한 대부분의 제품군을 갖췄으며 신뢰성 테스트 등을 거쳐 고출력 led 양산을 시작할 방침이다. 또 다양한 조명용LED 제품군을 바탕으로 공급 확대도 진행할 예정이다.

LED 업계 한 관계자는 "LED 제조사들이 직접 LED조명 공급에 나서고 있고 칩 한 개당 고출력 고효율을 구현하는 LED 제품 공급 경쟁이 더욱 치열해질 것"이라며 "또 제품 성능과 신뢰도를 브랜드와 연계하는 마케팅, 다양한 조명시장 수요에 적기에 대응할 수 있는 공급력도 중요해질 것"이라고 말했다.

배옥진기자 withok@






지상최대 LED 조명 부산 밝힌다


부산영상센터, 축구장 1.5배 넓이 조명공사 발주




전 세계 조명업계가 주목하고 있는 부산영상센터(두레라움) LED 조명 공사가 곧 발주된다.

부산시는 이달 중 총 44억 7천300만 원 규모의 부산영상센터 경관조명공사(조감도)를 위한 시공업체를 선정, 내달부터 본격적인 공사에 들어갈 예정이라고 8일 밝혔다.

부산영상센터 경관조명에는 9W짜리 LED등이 총 4만 2천600개나 들어간다. 또 세라믹메탈 재질의 스포트등 232개와 투광등 64개, 지중등 57개도 포함된다. 완공은 부산국제영화제(PIFF) 개막 전인 오는 9월로 예정돼 있다.

첨단 컴퓨터로 제어되는 두레라움 LED 조명은 굽이치는 두 개의 지붕 천장면에 설치돼 다양한 빛과 색상을 연출, 지붕 자체를 하나의 영상작품으로 탈바꿈 시킬 계획이다. 특히 축구장 1.5배 크기의 면적에 시공될 LED 조명은 규모나 기술면에서 세계 최고 수준을 자랑할 것으로 보인다.

시공사는 제한경쟁입찰 방식으로 선정될 예정이며, 현재 20여 곳의 조명업체가 치열한 경쟁을 펼칠 것으로 예상된다. 타 시·도 업체의 경우 부산지역 업체의 지분 49%가 포함된 컨소시엄을 구성해야 한다.

손영신 기자 zero@






이오니스, 친환경 한국형 공기청정기 기능 LED조명 출시


휴대용 공기청정기 전문업체인 이오니스(대표 장석운, www.ionic.kr)는 지난해 7월 미국시장에 출시한 BIO-LED공기청정기가 특허청에 디자인 특허등록과 함께, 국내 B사와의 특허분쟁에서 승소하여, 수산라디칼 이온발생기로는 세계 최초 기술임을 인정받았다.

이에 힘입어 이오니스 특허기술인 자연친화적인 공기청정기술 IPI(Ionic Plasma Ion)를 응용, 또 다른LED공기청정기 신제품을 특허 츨원함과 동시에, 친환경적이고 고효율적인 에너지원을 중요시하는 세계적 추세에 맞춘 한국형 신제품 LED공기청정기를 2월중에 국내외 시장에 동시에 출시한다고 밝혔다.

이미 이 제품은 출시하기 전인 지난 1월에 미국시장에 선을 보였는데, 미국 언론과 TV에 방영될 정도로 커다란 호응을 받았고, 출시와 동시에 국내외 시장에서도 주목을 받을 것이라고 하였다.

이 제품은 기존 삼파장 램프 타입의 유리관에 LED를 어레이하여 발광면적을 최대화하여 조명 밝기를 극대화하였고, 방열 효과를 극대화하여 작년에 출시한 BIO-LED공기청정기의 단점을 극복하였고 장점을 극대화하였다.

또한 이 제품은 수산라디칼 이온발생에 의거 공기중의 수분을 분해해 자연친화적인 산소음이온과 살균 및 제균력이 탁월한 활성수소를 다량으로 발생시켜 그 제균 효과가 99.9%라는 성적서를 공인기관으로부터 받아 그 효과를 인정받았다.

명실상부한 세계 최초의 BIO-LED 공기청정기로, 조명기능도 기존의 백열전구 60W급인 LED POWER가 6W인 가장 자연색에 가까운 Pure White 슈퍼 LED조명기능을 보유한 한 =단계 급성장한 모델로 자리매김을 하게 되었다고 설명하였다.

아울러 본격적인 출시와 함께 국내 시장의 대리점 및 총판 조직도 대대적으로 모집하여 사업을 개편하여 나가겠다고 업체측은 밝혔다.

소비자가는 기존 BIO-LED공기청정기와 금회 출시하는 제품 공히 66,000원이며, 제품 문의는 02-894-5355로 하면 된다.

출처:이오니스 (서울=뉴스와이어)






필립스, 손끝으로 연출하는 LED 무드등 'LivingColors Mini'




필립스(PHILIPS)는 9일부터 13일까지 SETEC 전시장에서 열리는 '제 25회 MBC 건축박람회'에 손끝으로 연출하는 LED 무드등 'LivingColors Mini'를 선보였다.

무선 리모트의 컬러 휠을 만지면 부드러운 파스텔 색조에서부터 선명하고 강렬한 색에 이르기까지 분위기와 상황에 따라 분위기를 연출할 수 있다.

기본 7가지 컬러에 약 256 가지의 색상을 연출할 수 있으며, 3개의 Luxeon Rebel Power LED를 사용한다. 다양한 각도로 어느 곳이든 배치할 수 있는 아이템. 가격은 10만원대.



SEOUL, Korea (AVING) -- <Visual News>






국내 최대 곡면 LED전광판-엘이디웍스, 니치아





패션쇼핑몰 동대문 굿모닝시티에 설치된 LED전광판이 동대문 상권 부활을 알리는 인기 광고 매체로 두각을 나타낸다. 매체사 미디어 나무의 발주로 엘이디웍스가 설계·제작한 굿모닝시티 LED전광판은 내년 완공되는 동대문 디자인플라자와 대로를 사이에 두고 위치하고 있어 강남을 능가하는 최고의 광고매체로 인기를 모을 전망이다.


국내 최고 상권으로 부상하기 위해 재도약 중인 동대문에 국내 최대 사이즈의 곡면 전광판이 설치됐다. 엘이디웍스는 동대문디자인플라자 맞은편에 위치한 굿모닝시티 전면에 가로 14미터, 세로 8미터 크기의 곡면 전광판을 설치했다. 매체사인 미디어 나무의 발주로 진행됐으며 전광판 설계와 제작을 맡은 엘이디웍스는 최고 상권에 걸맞는 하드웨어 사양을 갖추기 위해 니치아

램프 타입 LED모듈을 적용해 고해상도 전광판을 구현했다.

엘이디웍스 남기혁 이사는 “240mm 크기의 정사각형 LED 모듈 2442개를 사용해 33단 74열로 전광판 시스템을 구성했다”고 밝혔다. 또한  “최고 품질의 니치아 LED 칩을 사용했고 모듈 제작 및 시스템 설계는 엘이디웍스의 자체 기술로 구현했다”고 말했다.

직사광선이 비치는 것을 고려해 고휘도 LED를 채택한 굿모닝시티 전광판은 2만 칸델라 이상 휘도가 나오기 때문에 주간에도 또렷하고 선명한 영상을 재생할 수 있다.


동대문 굿모닝시티 전광판은 설치가 완료되기도 전에 향후 6개월 간의 광고가 완판될 정도로 높은 매체 인기를 실감하고 있다. 매체사인 미디어 나무 김도경 이사는 “현재 STX의 광고가 6개월 간 턴키 계약으로 완료됐다”면서 “동대문은 매체적인 측면을 고려할 때 강남보다 더 인기 있는 지역이다”고 말했다.

미디어 나무 측은 동대문디자인플라자가 완공 이후 매체 인기도는 더욱 상승할 것으로 기대하고 있다. 김 이사는 “내년에 디자인플라자가 완공되면 외국인의 왕래도 증가해 대기업 등 우량 광고주로부터 인기가 높아질 것”이라고 내다봤다. 또한 “디자인플라자는 최대 높이가 일반 건물 4층 정도에 불과해 굿모닝시티 전광판의 시야를 가리지 않는 넓은 가시권을 확보할 수 있는 것도 장점이다”고 덧붙였다. 또한 디자인플라자에 잔디정원이 조성되기 때문에 전광판 광고 노출빈도가 높아 향후 매체 인기가 더욱 높아질 것으로 기대된다.

이처럼 굿모닝시티 LED전광판은 최고 매체 영향력을 지난 상권으로 부상하는 동대문의 변화를 알리는 신호탄이 될 전망이다.






지자체 보급지원에 LED조명 업계 '신바람'


서울시등 각지자체들 LED조명 잇딴 보급...관련기업 매출효과기대



LED(발광다이오드)조명업계의 얼굴에 화색이 돌고 있다.  최근들어 각 지방자치단체에서 앞다퉈 LED조명 도입에 적극나서고 있기 때문이다.

10일 업계에 따르면 서울시를 비롯 부산시, 부천시 등 각 지자체들이 LED조명 보급 확산을 위해 발벗고 나섰다. 이에 따라 업계에서는 서울반도체, 삼성LED, 대진디엠피 등의 LED조명업체의 매출 증대 효과가 있을 것으로 전망했다.

특히 국내 조명제조업체의 경우 대기업보다는 중소기업이 LED조명산업에 먼저 뛰어든 덕분에 대진디엠피, 서울반도체 등의 회사의 공공부문 수주가 많은 편으로 알려졌다.

서울시 관계자는 "정책적으로 국내 LED조명업체가 활성화되기 위한 많은 방안을 생각하고 있다"며 "시에서 발주하는 LED조명의 대부분이 국내 업체로 이뤄져 있으며 이 중 중소기업의 비중이 높은 편이다"고 말했다.

서울시는 올해 서울시가 관리하는 실내조명과 실외조명에서 LED조명 비율을 10%까지 높일 전망이다. 지난 2009년 12월 말 기준 교통신호등을 제외한 실내 및 실외 조명 보급률이 1.9%인 것을 감안하면 LED조명 보급률이 급증하는 추세다.

특히 시는 2012년까지 실내조명에서만 30%의 LED조명 보급을 할 방침이어서 국내 LED조명 산업 활성화에 힘을 실어주고 있다.

또 부산시는 대규모 LED조명 공사 발주를 앞두고 있다. 시는 이달 중 총 44억 7천300만 원 규모의 부산영상센터 경관조명공사(조감도)를 위한 시공업체를 선정, 내달부터 본격적인 공사에 들어갈 예정이다.

부산영상센터 경관조명에는 9W짜리 LED등이 총 4만 2천600개나 들어간다. 또 세라믹메탈 재질의 스포트등 232개와 투광등 64개, 지중등 57개도 포함된다.

이외에도 부천시는 정부의 공공기관 에너지이용 합리화 정책에 따라 총 373억원의 예산을 투입해 LED조명등 보급 사업을 추진키로 했다.

삼성LED 관계자는 "지자체가 LED조명 산업 활성화를 위한 방안을 내놓는 것은 업계로서는 매우 환영할 일"이라며 "이에따라 국내시장의 매출 비중도 높아질 수 있긴 하지만 이를 명확히 수치화해서 전망하기는 어렵다"고 말했다.

이어 이 관계자는 "LED시장은 국내시장에 비해 글로벌 시장이 매우 크다"며 "때문에 국내시장과 해외 시장을 가르는 것은 무의미한 측면이 있다"고 설명했다. LED조명 해외시장은 5조원 규모로 추정된다.

삼성LED는 조명용 LED 신제품군을 이달말부터 양산할 계획이다. 신제품은 하이파워·미들파워·멀티칩·교류·풀컬러 LED 등 5종이다.

[뉴스핌=채애리기자]






광고와 예술의 경계, 미디어 LED파사드



땅거미가 내려 앉는 저녁, 빌딩의 칙칙한 겉면이 갑자기 형형색색으로 빛난다. 빛깔이 빌딩 벽면을 다 채우고 하나의 그림이 완성되는가 싶더니, 이내 영화관 스크린처럼 그림이 움직이기 시작한다. 바로 ‘미디어 파사드(Media Façade)’다.


미디어 파사드는 매체(media)와 건물 전면(façade, 프랑스어)의 합성어다. 건물 외벽에 LED(발광다이오드) 조명을 설치해 건물 전체를 하나의 대형 디스플레이로 만드는 방식으로, 건물의 시각적 아름다움을 표현하거나 옥외 광고의 매개체로 주로 활용된다. 미디어 파사드에는 수천 개에서 수백만 개의 조명이 필요하기 때문에 전력 소모가 극심할 것 같지만, LED 조명 자체의 소비전력이 낮고 운영 시간 외에는 전력을 사용하지 않아 의외로 운영 비용이 적은 편이다.




미디어파사드의 변천

국내에서는 2004년 압구정 갤러리아 백화점의 리뉴얼이 미디어 파사드의 효시로 꼽힌다. 갤러리아 백화점은 자사 명품관에 미디어 파사드를 도입하면서 LED 조명이 부착된 지름 83cm의 유리디스크 4,330장을 사용했다. 조명 입자가 크기 때문에 디테일한 이미지는 구현하지 못했지만, 알록달록한 그림이 벽면에서 움직이는 모습은 많은 행인들의 시선을 사로잡았다. 갤러리아 백화점은 연인들의 사랑 고백 메시지를 미디어 파사드에 게시하는 이벤트를 전개해 많은 호응을 얻기도 했다.

이후 미디어 파사드는 시청역 삼성화재빌딩, 역삼동 GS타워, 서울역 서울스퀘어, 신문로 금호아시아나 사옥 등에 적용되며 진화했다. 이 중 2008년에 완성된 금호 아시아나 신사옥에는 폭 23m, 높이 92m 크기의 벽면에 총 69,000여 개의 LED 조명이 사용됐다. 서울의 영문 알파벳을 소재로 한 26개의 타이포그래피 작품을 번갈아 전시하며, 한 해의 마지막 날에는 새해를 맞는 카운트다운 영상을 선보였다.

2009년에는 입체 영상을 구현하는 미디어 파사드가 등장했다. 서울대학교와 디자인회사 디스트릭트(www.dstrict.com)가 산학협동으로 진행한 이 작품은 서울대학교 문화관 건물에서 시연됐다. 이는 벽면에 LED 조명을 부착하는 방식이 아니라, 벽면에 빔 프로젝터로 직접 영상을 투사하는 방식이다. 단순히 이미지가 움직이는 수준에서 벗어나 마치 실제 벽면이 튀어나오고 깨지는 듯한 입체 영상을 선보여 큰 화제를 모았다.

초기에는 높은 설치비용으로 인해 일부 대기업 사옥에서나 볼 수 있었던 미디어 파사드는 현재 많은 중소 빌딩 벽면에서 만날 수 있게 됐다. 또한 단순히 건물 자체의 심미성을 높이는 용도에서 벗어나 다양한 분야로 확산되는 추세다. 많은 기업들이 자사의 기업 CI를 미디어 파사드에 활용하고 있으며, 갤러리아 백화점은 2007년 삼성전자 애니콜 광고를 시연하기도 했다.

글로벌 컴퓨터 기업인 한국 HP도 오는 11일 신촌 밀리오레 빌딩에서 미디어파사드 영상쇼를 상영한다. 오후 6시 30분부터 1시간 가량 진행되는 이 영상쇼는 현장을 찾은 사람들에게 무료로 공개된다.



어떤 이에겐 아름답지만 어떤 이에게는 공해다

미디어 파사드가 화두로 떠오르면서 빛공해 문제가 제기됐다. 행인들의 눈길을 붙잡기 위해 반짝이는 영상을 상영하다 보니 원치 않는 사람들에게는 눈에 피로를 주는 상황이 벌어진 것이다. 또한 미디어 파사드가 교통 신호기 불빛을 가려 교통의 흐름을 방해할 수도 있다는 우려도 나오고 있다.

이에 서울시는 ‘서울특별시 빛공해 방지 및 도시조명관리 조례’를 제정하고 2011년 1월 27일부터 시행중이다. 이 조례에 따르면 미디어 파사드는 일몰 후 30분 이후에 점등하고 23시에는 소등해야 한다. 또한 영상 연출 시간은 시간당 10분 이내여야 한다. 단, 야간활동이 활발하게 이루어지는 곳의 미디어 파사드는 위원회의 심의를 거쳐 시간을 조정할 수 있다.

또한 운전자와 보행자의 시력을 보호하기 위해 지역에 따라 표면휘도의 제한을 받는다. 이를테면 도시공원과 녹지지역은 5cd/m2 이하, 중심상업지역은 25cd/m2 이하, 관광특구와 빛축제 지역은 30cd/m2 이하로 허용된다. 문화재 보존지구에서는 미디어 파사드를 설치할 수 없다.

줄타기는 미디어 파사드의 숙명

미디어 파사드의 태생은 마케팅이다. 기업이 많은 돈을 들여 미디어 파사드를 설치하는 것은 자사를 홍보하기 위한 목적이 크다. 따라서 미디어 파사드는 다분히 옥외 광고의 성질을 띠고 있다. 하지만 예술적인 면모를 보여주기도 한다. 문자와 제품 사진으로 구성된 주입식 광고가 아닌, 자연스럽고 아름다운 팝아트 형식을 빌리고 있기 때문이다. 물론 기업의 자의적인 선택이라기보다 정부가 시행하는 옥외광고물관리법과의 충돌을 피하기 위해 택한 궁여지책일 가능성이 크다. 의도야 어떻든 미디어 파사드가 광고와 예술의 경계에 있는 것은 분명해 보인다.

이 트와일라잇 존(twilight zone, 어느 쪽이라고 말하기 힘든 중간지대)을 유지해야 하는 것이 미디어파사드의 숙명이다. 기업에게는 홍보 수단이 되어야 하며, 행인에게는 시각적 아름다움을 선사해야 한다. 이제 막 태동기에 접어든 미디어 파사드가 자리잡기 위해서는 정부와 기업의 긴밀한 협조가 선행되어야 할 것이다.

글 / IT동아 서동민(cromdandy@itdonga.com)






주목 받는 LED 조명



발광 다이오드(LED)의 개발 이후 거의 반세기가 지나고 LED는 현재 에너지를 절약하기 위한 사업에 높은 관심을 받고 있다.

10월에 칠리 레스토랑(Chili`s restaurant) 체인점들은 827개의 레스토랑들을 125,000 LED 램프들로 설치하는 계획을 발표했다. 이러한 설치 계획에 따라 매년 3.7백만 달러가 절약될 수 있으며, 지금까지 미국에서 가장 큰 LED 신상품 출시를 기록할 것으로 예상된다. 한편, 베스트 바이(Best Buy)는 할로겐 대신에 디지털 카메라 디스플레이, 최고급 오디오, 비디오 쇼룸을 위해 35,000 LED 램프들을 설치할 것을 약속했다. 현재 월마트(Walmart)는 미국 상점 조명의 1/3 에너지를 사용하고 있다. 월마트는 가벼운 냉동 케이스, 보석 디스플레이, 외부 신호, 주차장에 LED들을 사용하고, 최근 소규모 마켓에서 세일 바닥 위에 일반 조명을 위한 기술을 소개하고 있다. 월마트의 부사장은 “모든 것이 바뀌게 될 것이다”라고 전한다.

백열 전구보다 더 긴 수명을 가진LED는 일반적으로 80퍼센트 이상 에너지를 절감한다. LED는 1970년대 이후 디스플레이와 신호등 응용 제품에 사용되어 왔다. 그러나, LED의 높은 가격 때문에 아직 일반 조명 시장에서 수요가 없다. 그래서, 회사들에 의한 대량의 LED 설치는 LED를 위한 중요한 진전으로 볼 수 있다.

일반 전구를 대체하려고 디자인된 LED 조명 기구는 여전히 40W 전구의 경우 20달러 그리고 60W 전구의 경우 40달러 혹은 그 이상 비용이 든다. LED 튜브는 형광등의 2~10달러와 비교하여 50~100 달러의 비용이 든다. 그러나, LED는 전기 소모가 적고 수명이 길어 수명 기간 동안 돈을 절약할 수 있다. 4피트 LED 튜브는 형광 튜브가 30W이상을 필요로 하는 것에 비하여 일반적으로 15~25W의 전력을 소모한다.

효율 증가와 비용 감소는 향후 몇 년 동안 기술을 더 경쟁력 있게 만들 것이다. 또한, 법에 의해 전구는 점점 사라지고 있다. 그래서, 조명시장을 교란시킬 것으로 오랫동안 예상되어온 LED는 결국 균형을 찾게 될 것이다. 2020년까지 형광등 대신 LED를 사용하는 사람은 일년 안에 더 높은 투자를 회복하는 것을 기대할 수 있다. 그때까지 LED는 현재 1퍼센트인 상업, 산업, 공용 빌딩 내 낮은 베이 조명(머리 위의 조명, 20피트 보다 낮은 높이의 천장 조명)의 60%를 차지할 것으로 내다봤다. 또한, 연구팀은 LED가2020년까지 주거 조명의 42% 이상 차지할 것으로 예견한다. 오늘날 집에서는 실제로 LED 조명을 사용하지 않고 있다.

LED는 부분적으로 특별한 고정 장치를 필요로 하고 칩과 조절 전자제품을 사용하기 때문에 더 비용이 비싸다. 그러나, 이러한 전자 제품들은 LED 조명이 새로운 효율을 가질 수 있도록 네트워크될 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들면, 디지털 루먼스(Digital Lumens)라는 회사는 LED 조명 관리 소프트웨어가 90%까지 전기 비용과 관련된 비즈니스 조명을 감소시킬 수 있고, 약 2년 안에 비용을 되돌려 받을 수 있다고 한다. 동시에 제조 크기는 증가하고 있으며 LED 제조자들은 높은 전류로 끌어올릴 수 있고, 칩마다 출력을 더 높일 수 있다고 한다. 이는 더 적은 칩들로 주어진 양의 조명을 생산할 수 있다는 것을 의미한다. 반면, 열로 사라지는 에너지 손실을 줄이기 위한 열 관리 시스템과 같이 램프의 다른 부분은 비용을 훨씬 더 감소시킬 수 있도록 단순화할 수 있다.

규제들은 LED 수요의 성장에 따라 매우 중요한 역할을 할 것이다. 새로운 법들은 백열등과의 경쟁을 제거하는데 도움을 줄 것이다. 그리고, 인테리어 조명 품질과 커지는 시간 측면에서 LED는 콤팩트한 형광 전구와 비교할만 하다. 한편, LED의 색상 품질은 따뜻한 백색광 생산이 어렵고, 비싸다는 기술의 단점들을 최소화시키면서 개선되고 있다.

월마트는 회사가 운영하는 다른 시장에서보다 전기비가 더 많이 나온다는 간단한 이유로 첫 LED 주차장을 설치할 곳으로 푸에르토 리코(Puerto Rico)를 선택했다. 월마트는 푸에르토 리코 설치들을 위해 2~3년을 자금회수 기간으로 예상하고 있다. LED 조명은 “에너지 비용에 근거하여 판매시장에서 판매시장으로” 이동할 것이다. 결국, 전기료가 가장 싼 미국과 캐나다로 이동할 것이다. 그러나, 기업의 전략가들은 심지어 월마트에서도 조명 결정들에 대한 더 많은 에너지 요구들을 따져 보아야만 한다고 말한다. 특히, 전 세계 걸친 거의 모든 시장에서 운영 비용으로서 에너지를 계산해야만 한다고 한다. “가장 큰 부분은 항상 관리 측면이다.” LED는 더 좋은 광출력과 분포를 생산하고, LED 주차장 램프들이 매 12년에 한번만 바꾸면 되기 때문에 최선의 투자이다. 반면에 형광 튜브들은 2년 수명을 가진다.

푸에르토 리코 내 월마트와 샘스 클럽 상점들은 에너지 소비 절감을 위한 장기 계획의 부분으로 주차장 내 LED 조명을 설치했다.

그러나, 긴 수명은 또한 LED 설치를 추구하는 회사들에 대한 복잡한 문제들을 초래할 수 있다. 시험 프로젝트들은 긴 수명 수행 능력의 표시를 제공할 수 있지만, 결국 중요한 것은 “이 기술이 증명되지 않았다”는 것이다. 이런 계획들이 주차장에 설치된 LED가 12년동안 지속될 것이라는 가정에 있기 때문에 월마트는 제너럴 일렉트릭(General Electric)과 장시간 보증에 대해 협상하였다.

월마트의 경우, 매장 조명은 LED에 대한 마지막 미개척 분야가 될 것이다. 이 회사가 대부분 매장 응용들에 이용하는 현광 전구들은 교체하기 쉬운 장점을 가지고 있고 LED에 비해 매우 낮은 투자 비용들을 가진다. 이와 함께, 일반적인 형광등을 LED로 교체하는 것은 100개의 작은 LED를 가지고 4피트 튜브를 이용하는 것을 의미한다. 그래서, 매장을 가로질러 백만개의 작은 점광원들이 있을 수 있다. 소비자가 냉동고 또는 보석 전시실 내 보관된 것과 대조적으로 소비자가 직접 보는 곳에 물건들을 진열하기 시작했을 때 이 LED가 소비자의 시선을 빼앗지 않는 것이 중요하다고 한다.

그러나 마지막 미개척 분야는 점점 더 가까워지고 있다. 월마트는 유틸리티(utility) 비용, 정부 인센티브, 지역 생물이 성장 가능한 파일러 마켓( pilot market)을 만들기 위해 결합되는 중국 내 몇몇 지점 내에 지난 가을 매장에 LED를 설치하기 시작했다. 이 회사는 아마도 더 많은 LED 설치 매장 확대 전에 적어도 2년 동안 중국 내에서 LED를 가지고 실험할 것이다.

 






직관형 LED 본격 데뷔, 새로운 규격화는 순풍이 될까 ?

直管形LEDで消費電力を半減



◆ 직관형 LED 소비 전력 절반

차세대 조명으로 주목 받고 있는 발광 다이오드 (LED)는 2010 년 10 월 직관형 LED 표준이 정해진 것을 계기로 대기업이 본격적인 사업화에 나섰다. 그때까지도 직접 관 모양 LED가 발매되고 있었지만, 대기업의 참여로, 올해는 시장이 확대될 것으로 보인다. 그러나 보급을 위해서는 많은 과제가 있다. 원래, LED 조명 시장을 처음 개척한 것은 전구 모양이었다. 전구형 LED의 소비 전력은 동일한 조도의 백열전 구의 1 ~ 2 할 정도로 훨씬 적다. 또한 수명은 백열전 구의 수천 시간에 인데 반해 전구형 LED는 4 만 시간 전후로 1 일 8 시간 켜져도 13 년간은 램프를 교체하지 않을 수 있다.

시장 창출 분기에는 가격이 높고, 40W 백열등에 해당하는 조명 LED 전구가 1 만엔 전후였지만, 2009 년부터 가격이 내리기 시작, 현재는 수천 엔 정도이다. LED 조명기구의 일본 최대 기업인 파나소닉 전공은 2009 년도에 328 만개였던 전구형 LED의 총 수요는 2010 년에는 1100 만개가 될 것으로 전망한다. 또한 2011 년도에는 1800 만개, 2012 년도에는 2400 만개라고 낙관적인 예측을 세우고 있다. 말하자면, 전구형 LED는 스타트 대시에 성공한 셈이다. 올해부터 본격적으로 시장이 움직이기 시작하면 볼 수 직관 형 LED는 어떻게 될까. 집에서는 적지만, 사무실 및 상업 시설, 학교, 병원 등에서는 넓은 공간을 전체적으로 조명하기 위하여 직관형 형광등이 많이 도입되고 있다. 제조 업체는 형광등의 대체품으로, 직관형 LED를 보급한다는 계획이다.

직관형 LED의 장점은 전구 모양과 마찬가지로 소비 전력이 적고 수명이 긴 것이다. 라이텟쿠 (가나가와현 요코스카시)에서 개발한 조도 40W 상당의 직관형 LED는 자사의 40W의 직관 형 형광등보다 전력 소모가 약 44 % 적다. 다른 제조 업체의 직접 관 모양 LED가 자사 제품 대비 40 ~ 50 %의 전력 절감을 하고 있다. 또한 형광등은 수명이 6000 시간 정도지만, 직관 형 LED는 4 만 시간이다. 이러한 장점은 경제성 높아 사용자의 이점이 된다. 일반적으로 사무실 전체 에너지 소비량 중 조명이 차지하는 비율은 30 ~ 40 %. 백화점과 대형 마트 등 상업 시설은 20 ~ 30 %. 이것을 반으로 있으면, 조명 분의 전기 요금을 절반으로 줄 일 수 있고 동시에 전력 사용에 의한 이산화탄소 (CO2) 배출량도 줄일 수 있다. 일정한 에너지 절약과 CO2 삭감 의무가 개정 에너지 절약법 (에너지 사용 합리화에 관한 법률)과 도쿄도 환경 확보 조례 (도민의 건강과 안전을 보장하는 환경에 관한 조례)의 대상 사업자는 직접 관 모양 LED로 교체가 대책이 될 수 있다.



◆ LED만이 가능한 기술 과제

직관형 LED는 전구 모양 LED 및 기초 기술은 같아도 제품은 큰 차이가 있다. 전구형 LED는 기존 조명기구를 그대로 사용할 수 있지만, 직관형 LED는 전기 공사를 실시해야 한다. 전구형 LED는 일반 전구 대신 설치할 수있다. 그러나 직관 형 LED를 기존 형광등용 조명기구에 설치하는 경우에는 안정기와 인버터를 분리해야 한다. 안정기와 인버터는 형광등을 안정적이고 효율적으로 사용하기 위해 필요한 것이지만, 이 기기 자체의 전력 소비량은 의외로 많다. 형광등보다 전력 소모가 적은 LED에 붙여 바꾸어도 안정기나 인버터를 남긴 경우 효율이 불리해 진다. 따라서 형광등을 LED로 교체 때 다음 조치 중 하나를 실시해야 한다.

1. 안정기 또는 인버터 등을 분리 LED 용 컨버터에 교체

2. 안정기 또는 인버터 등을 분리 배선을 재결합

3. 조명기구 전체를 LED를 교환하기

이 외에도 직관 형 LED만의 문제가 있다. 형광등은 방전에서 통전이 시작되기 때문에, 램프 교환 시 한쪽 병마개를 낀 상태에서 다른 캡에 닿아도 문제가 없다. 그러나 LED는 한쪽의 병마개를 낀 상태에서 통전 될 수 있고, 그 상태에서 다른 병마개를 만지면 감전되어 버린다. 또한 형광등은 유리관 내부가 공동지만, LED의 경우는 소자가 죽 늘어서있어 제품에 따라 무게가 상당하다. 40W의 형광등이 200g 정도인데 비해 동급의 직관 형 LED는 300 ~ 400g인 제품이 많다. 기존의 조명기구는 거기까지 무게를 상정하고 있지 않기 때문에 자신의 무게로 램프 낙하 위험이 지적되고 있다.

이러한 점을 고려하여 일본 전구 공업회 (JELMA)에서는 2010 년 10 월 직관 형 LED의 규격을 결정했다. 그리고 이 표준은 병마개의 모양에 대해서도 언급하고 있다. 기존 형광등은 양쪽 모두 같은 모양인데, 새로운 표준은 하나가 전원 단자, 다른 하나는 접지 단자, 각각의 형태가 다르다. 기존 형광등과 호환성을 갖게 하는 것이고, 문제를 방지하자는 것이다. 표준은 그 외에도, 조도와 온도에 대한 강도 등에 대해서도 규정하고 있다.



◆ 기존의 병마개에 대응하는 제품도

이 규격 화를 계기로 대기업은 직관 형 LED의 판매를 본격적으로 시작했다. 파나소닉 전공은 2010 년 12 월말에 약 80 품종에 달하는 직관 형 LED 시리즈를 발매하였으며 라이텟쿠도 2011 년 1 월부터 판매를 시작하고 있다. 파나소닉 전공의 담당자는 "직관 형 LED가 현재 사용하고 있는 조명보다 우수해야 하며 안전성과 제품에 대한 신뢰성이 무엇보다 중요하다"라고 말했다. 언젠가는 이 규격이 업계의 표준이 될 것이지만 다소 시간이 걸릴 것 같다. 현재 시장에 새로운 표준을 지원하는 제품과 기존 형광등의 병마개를 채용한 제품이 혼재하고 있다.

"ECOLUX (에코 룩스)"의 브랜드명으로 LED 조명을 배포하는 아이리스 (센다이시)는, 미래에 새로운 표준에 대응해 나갈 생각이지만, 현 단계에서는 형광등의 병마개를 채용한 제품을 주력으로 하고 있다. "기존 조명기구를 이용하는 시장 요구가 있다"(담당자)라고 판단했기 때문이다. 직관형 LED 특유의 문제를 해결하기 위해 이 회사는 램프 내부에 LED 용 조명기구 여부를 판별하기 위한 회로를 탑재했다. 즉, 주 전원 스위치가 켜지지 않도록 설계가 되어있는 것이다. 램프가 제대로 장착될 때까지 주로 전원이 들어오지 않기 때문에 램프 교체 작업 중 감전 걱정도 없다. 가격은 40W 타입의 램프 1 개 1 만 2500 엔이고 무게는 420g으로 무겁기 때문에 전용 제품을 개발했다.

전자 회로 등을 다루는 산승 전자 공업 (카나 가와현 카와사키시)도 기존 형광등의 병마개를 선택하는 기업 중 하나이다. 회사 소재 등을 고려하여, 190g (40W 유형의 직관 형 LED)와 형광등 수준의 무게를 실현했다. 기존 조명기구를 활용하여 도입하는 경우 안정기 등 대신에 전용 소형 기기를 설치하는 것만으로 좋고, 공사비를 최소화할 수 있다. 가격은 납품하는 개수에 따라서 변화가 대체로 1 개 9000 엔 정도라고 한다.



◆ 형광등과 비용 차이는 회수 가능 한가

새로운 규격을 채용한 파나소닉 전공은 LED 램프 전용 조명기구를 세트로 판매하고 싶은 생각이다. 직관 형 LED 시리즈 "EVERLEDS"의 가격은 1 등용이 2 만 9925 엔부터 (소비세 포함)이다. 마찬가지로, 새로운 표준을 준수하는 라이텟쿠 "E - CORE"는 램프와 기구 세트 1 등용이 2 만 2000 엔부터이다. 양사 모두, 조명기구와 세트 상품이기 때문에 가격은 높아지지만, 안전성과 신뢰성을 전면에 내세운 것이라고 한다. 덧붙여서, 파나소닉 전공의 LED 램프 단체의 가격은 40W 타입이 1 만 3125 엔부터이고 이것을 기존 조명기구에 설치하는 경우에는 전용의 교환 장치가 필요하다.

40W 형광등은 매우 저렴하여 1 개 가격이 백엔부터이기 때문에, 단순한 제품 가격 비교는 직관형 LED에 불리하다. 모든 메이커가 이구동성으로 "초기 투자가 아니라 운영 비용을 포함하여 검토 해달라"고 호소한다. 예를 들어, 매장에서 기존 조명기구에 100 개의 램프를 설치한다. 1 일 24 시간으로 연간 365 일 근무의 경우, 1 년간의 총 점등 시간은 8760 시간이 된다. 직관 형 LED의 일반적인 수명은 4 만 시간이므로, 램프 교환은 4 년 반 이상으로 계산할 수 있다. 즉, 4 년간은 교체할 필요가 없다. 한편, 형광등의 수명은 대략 6000 시간이므로, 램프 교환은 8 개월에 1 회 필요로 생각할 수 있다. 공사 비용을 포함한 램프 입찰 LED가 1 만엔, 형광등이 500 엔이다 하면 4 년간에 걸리는 전체 램프 대 LED가 100 만엔, 형광등이 20 만엔이 된다.

상당한 가격 차이지만, 직관형 LED의 소비 전력은 형광등의 절반 정도이므로 차액은 전기 요금 절감 분으로 회수 가능성이 있다. 이 계산에서는 4 년간의 차액이 80 만엔이므로, 조명에 소요되는 전기 요금을 매년 20 만엔 씩 줄일 수 있는 경우 4 년 만에 회수 가능한 것이 된다. 사용자마다 조명의 사용과 전기 요금 단가 등의 조건이 다르기 때문에 초기 투자의 회수에 걸리는 기간은 다르지만, 대부분의 제조 업체는 3 ~ 5 년 회수할 수 있다고 한다.



◆ 경쟁자는 다른 고효율 조명

그런데 현재 고효율 타입의 조명을 사용한 것과 같은 경우에는 전기 요금 절감 분으로 초기 투자를 회수하는 것은 어렵다. 사무실이나 점포 등에서 사용되고 있는 형광등용 조명기구는 신속한 식 (점등 방식의 하나로, 점등 관이 필요로 약 1 초 켜짐)이 것이 많지만 최근에는 인버터를 결합 효율 Hf 조명기구가 증가하고 있다. 신속한 식과 비교하면, Hf 조명의 전력 정격 출력 타입 약 24 %, 고출력 타입 약 27 % 적다 (일본 조명기구 공업회 조사). 신속한 식을 LED로 교체하면 40 ~ 50 %의 에너지 절약되지만, Hf 조명은 LED로 교체해도 20 % 안팎의 에너지 절약 효과 밖에 없고, 초기 투자 회수 속도가 늦어지고 만다. 센서를 사용한 조명 제어 시스템 및 초기 조도 보정기구 (램프 교체 후 정상적인 밝기를 줄이고 에너지 절약을 도모 기능) 등을 도입하는 경우도 마찬가지다.

또한, 냉음극 형광등 (CCFL)은 LCD TV의 백라이트 등에 사용되는 것으로, 형광등 및 LED의 중간과 같은 특징이 있다. 가격은 형광등 이상 LED 미만이지만, 긴 수명과 저전력 LED에 뒤지지 않는다. 이러한 고효율 타입의 조명기구 및 램프의 도입으로 전력 소모를 줄일 수 있는 경우는 LED로 교체해서 전기 요금 절감 효과가 낮고 비용 측면에서는 초기 투자가 높은 단점이 있다. 제조 업체에서도 이 점을 인식하고, "무리하게 추천할 수 없다"고 생각하고 있다. 그러나, 조명기구에도 수명이 있다. 조명기구의 법적 수명은 15 년이지만, 전기 용품 안전법은 조명 전기 절연물 (전기 기기의 성능과 안전을 유지하기 위해 본체와 전원부 등을 절연하는 부품)의 수명을 4 만 시간으로 하고 있다. 이 조명기구 교체 타이밍이 직접 관 모양 LED를 팔 기회가 된다.

또한, 직관 형 LED 임대를 다루는 기업도 있다.일건 임대 산업 (도쿄도 치요다구)은 40W에 상당하는 직관 형 LED를 5 년 계약에 1 개 당 월정액 100 엔 (소비세 별도)에 임대 사업을 시작했다. 안정기 등을 제거를 위한 공사비는 별도로 필요하지만, 사용자에게는 초기 투자 부담을 줄이면서 LED를 도입, 전기료와 CO2 배출량을 줄일 수 있는 점이 장점이다. LED 화를 진행할 수 있는 전구형 LED에 비해 직관형 LED는 제품 특성 때문에, 보급 속도는 완만하게 될 것이다. 그러나 전구형 LED와 마찬가지로 직접 관 모양 LED도 이제 본격적으로 생산이 시작되면, 판매 가격 하락이 예상된다. 2010 년 말부터 2011 년 사이의 주요 제조 업체의 본격 진출은 생산량이 증가하는 계기가 될 수 있다. 보급 속도는 완만하지만 몇 년 후 되돌아봤을 때, "2011 년이 직접 관 모양의 LED 보급 원년이었다"고 평가되는 것은 틀림없는 것 같다.






가정용 연료 전지의 저가격화와 LED램프에 사용되는 엔지니어링 플라스틱

さまざまな高機能製品に対応する エンジニアリングプラスチック


내열성이 뛰어난 고성능 수지인 엔지니어링 플라스틱은 투명성과 내충격성, 내피로성, 내약품성, 치수 안정성 등 각 수지의 특징을 살린 다양한 용도로 사용되고 있다. 수요처는 의료와 식품, 전기 전자 제품, 기계 부품, 자동차 등이 있다. 판매 실적은 사상 최고 수준으로 돌아온 수지가 있는 등 호조로 판매 증가가 기대되고 있다. 중국 등의 수요가 견인 하고 있다. 엔지니어링 플라스틱은 환경 문제 해결과 에너지 절약에 공헌하는 분야에서도 수요가 많다. 발광 다이오드 (LED) 조명과 친환경 자동차, 연료 전지 등의 분야에서 연구 개발이 진행되고 있다.



◆ 판매 실적 과거 최고를 갱신

엔지니어링 플라스틱은 겨울 발 추위에 고민하고 있는 사람을 지원하는 발밑 난방기와 수요가 성장하고 있는 스마트폰을 보호하는 하드 케이스 등 다양한 용도로 활약하고 있다. 엔지니어링 플라스틱은 내열성이 100 ° C 이상이고, 강도가 50 메가 파스칼 이상, 굴곡 탄성율이 2.4 기가 파스칼 이상의 수지를 말한다. 결정 구조의 여부에 따라, 결정성 수지와 비결정성 수지로 나뉜다. 결정성 수지로서 폴리아미드 (PA), 폴리아세탈 (POM), 폴리부틸렌테레프탈레이트 (PBT) 등 이있다. 비결정성 수지로 폴리카보네이트 (PC), 변성폴리페닐렌 (m - PPE)가 있다. 내열성이 더욱 높아 150도 이상의 고온에서도 장기간 사용할 수 있는 것이 초고 성능 플라스틱으로 결정성 수지로 폴리페닐렌 (PPS), 액정 폴리머 (LCP), 폴리 (PEEK) 등이 있다. 비결정성 수지로는 폴리 (PES), 폴리아릴레이트 (PAR), 폴리 (PEI), 폴리이미드 (PI) 등이 있다.

다수의 엔지니어링 플라스틱이 판매 실적을 늘리고 있어 성장이 기대되고 있다. PC는 중국과 신흥국의 수요가 세계 매출을 잡고 있다. 2010년 판매 실적에서 전년 대비 9 % 가까이 늘어난 셈이다. 11 년에 대해서도 적어도 5 %는 증가할 것 같다. 수요처 중 성장 분야는 OA, 전기 전자 제품, 자동차 등 환경 관련도 포인트가 될 것으로 전망된다.

POM은 중국을 비롯한 동남 아시아, 일본 유통이 증가하고 있다. 요인은 중국의 자동차, 가전 제품 수요 확대에 따른 것으로, 11 년 수요가 시장을 견인 것 같다. 10 년 판매 실적이 전년에 비해 중국을 대상으로 10 % 이상의 성장을 보여, 일본, 동남아를 포함하면 전체 10 % 가까운 증가가 된 것 같다. 11 년 동안 세계로 전년 대비 4,5 % 늘어날 것으로 전망된다.

PBT는 10년 판매 실적이 과거 최고였던 08년 수준에 필적하는 곳까지 돌아가고 있다. 수요의 절반 가까이를 차지하는 자동차 용도에서는 일본 국내의 침체를 중국, 기타 아시아에서 커버하고 성장을 유지하고 있다. 11년 동안 전체 수요가 떨어지는 기색이 없고, 전년 대비 몇 % 증가할 것 같다.

PPS는 10 년 판매 실적이 과거 최고였던 08 년 수치를 약간 상회하고 갱신했다고 한다. 수요 동향은 반도체 제조 장비가 호조로, 에코카 보조금 등이 있어 자동차 수요가 증가했다. 10년 초가을부터 재료 관계도 잘되어있다. 10 년 전년 대비 7,8 % 증가 반면 11 년 3,4 % 증가할 전망이다.

LCP도 10 년 판매 동향이 호조였던 08 년의 리먼 사태 이전까지 페이스를 웃돌았다. 주요 용도인 전자는 휴대폰과 PC 전용으로 수요를 늘렸다. 그 중에서도 스마트폰은 기존의 휴대 전화에 비해 LCP의 사용되는 양이 많다. 스마트폰에 최첨단 커넥터 등이 등장하고있다. 판매 실적은 10 년 전년 대비 10-20 % 정도 늘어난 반면, 11 년 동안 10 년과 같은 신장은 없는 무슨이 10 % 미만 증가될 것으로 전망되고 있다.



◆ 직관 형 LED 램프도 개발

수지 메이커는 수요처의 요구에 부응하기 위해 다양한 연구 개발을 실시 하고 있다. 연구 개발 대상으로 최근 환경에 대한 의식이 높아지는 가운데, 에너지 절약, 장수명에서 급속히 확산하고있는 LED 조명이 있다. LED 조명용으로 여러 엔지니어링 플라스틱이 활용되고있다. 조명기구 케이스에 사용되는 PPS와 LED 기판 위해 높은 내열의 SPS, 전선을 통하지 않고 LED와 계산기를 연결하는 커넥터의 LCP 투명 커버 부분을 담당하는 PC 등이다. 예를 들어 샤프는 전구 교체시 작업자의 부담을 조금이라도 줄이기 위해 자사의 LED 전구에 PC 제품 커버 채용과 히트싱크 개선하고 부품의 대폭적인 재검토를 실시할 예정이다. 따라서 LED 전구의 무게가 168 그램에서 85 그램으로 경량화되고 있다.

폴리 플라스틱스는 LED 조명용으로 LCP를 개발하고있다. 이 회사는 이미 LED 조명 물자를 공급하고 있으나, 향후의 고출력화에 따라 내열성, 강도가 더 높은 요구가 강해질 것으로 예측된다. 그래서 LCP 내열성 등을 보완하기 위해 개발에 종사하고 있다. LED의 리플렉터 (반사판)의 경우, 내열성이 높고 흰색이 키워드이다.

동일한 LED 조명에서도 앞으로 보급이 기대되는 것이 직관형 LED 램프이다. 엔지니어링 플라스틱은 여기에서도 적용이 예상되고 있다. 지금까지 직관형 LED 램프는 조명기구를 만들어 오지 않았던 메이커의 참여가 중심이었다. 거기에는 기존 형광등을 LED화할 수있는 등의 이점이 있지만, 호환성 및 기존 설비의 개조 방법 등에 대한 규격이 존재하지 않는 등의 문제가 있었다. 그러던 중 호환성과 안전성 등의 문제를 해결하기 위해 일본 전구 공업회가 10 년 10 월 직관형 LED 램프의 규격을 제정했다. 이에 따라 주요 조명 업체의 직관 형 LED 램프의 개발 경쟁이 본격화하고 있다.

Teijin 화성 조명 메이커와 제휴하여 PC를 이용한 직관 형 LED 램프 제품 개발에 종사하고있다. 사무실이나 가정용 조명으로 기존의 백열등이나 형광등에서 LED 조명으로의 전환이 가속화되고 있으며, 엔지니어링 플라스틱의 수요는 더욱 증가할 것 같다.



◆ 가정용 연료 전지의 저가격화에 기여

자동차용은 하이브리드화, 경량화, 내충격성 향상 등을 연구 개발이 테마이다. 따라서 금속, 유리 등의 대체 재료로서 다양한 엔지니어링 플라스틱이 채용되고있다. 하이브리드 차용 냉각 펌프와 변환기, 모터 부품 등에 PPS가 사용되고있다. 자동차 창문에 PC, 프런트 펜더는 m - PPE가 이용되고있다. 이 펜더는 경량화에 공헌뿐 아니라 유연 복원 가능성이 높은 것이 특징으로, 가벼운 충돌시 손상을 받아도 원래 상태로 돌아간다. 폴리 플라스틱스는 전기 자동차의 형상, 생각성 등의 과제에 대응하기위한 수요가와 협력하여 PPS 새로운 재료를 개발하여 나갈 생각이다.

이 밖에 저탄소 사회의 실현을 향해 큰 역할을 기술로서 주목되는 가정용 연료 전지 복합잘전 비용 절감을 위해, 내약품성, 내열성이있는 PPS를 대체 재료로서 검토하고 있는 수지 메이커가있다. 복합발전은 세계 최초로 09 년 5 월에 발매되어, 09 년도에 약 5000 대가 국내에서 판매되고있다. 국가의 보조금이 있지만, 고객의 실질 부담은 200 만엔 정도가 되고있다. 복합 발전 재질의 대부분이 금속이며, 엔지니어링 플라스틱을 활용하여 더욱 낮은 가격을 목표로한다.

엔지니어링 플라스틱은 환경 에너지 절약 등의 과제 해결에 빼놓을 수없는 재료 중 하나가되고있다. 그러던 중, 엔지니어링 플라스틱 수지 메이커가 속한 기업 집단의 일부는 그룹 단위로, 환경 부하의 저감을 목표로 친환경 설계를 도입, 엔지니어링 플라스틱 등 친환경 설계 인증 제품의 확대를 도모하고 있다. Teijin 그룹은 케미컬 리사이클이나 매테리얼 PC, 신칸센 창 널을 위한 PC 성형판, 비 할로겐계 난연 PC 등 엔지니어링 플라스틱을 같은 디자인 제품 프로세스 인증 목록을 선택하고 있다.

nikkan.co.jp






중국 창춘응용화학연구소, 세계 최고 수준의 백색광 OLED 개발



유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diodes, OLED)는 일종 고체상태의 조명(照明) 광원(光源)으로서 에너지 소모가 적고, 환경 친화적이고, 안전한 특징을 보유하고 있을 뿐만 아니라 평면(平面), 초박형(超薄), 임의의 형태, 대 면적 발광(發光)을 실현할 수 있는 동시에 ‘열 발산’이 필요없고 가공이 간단한 강점을 보유하고 있다.

OLED는 실내외 조명, 백라이트(back-lighted), 장식용 조명으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 예술적인 플렉시블(flexible) 발광 벽지, 단일 색상 발광 혹은 컬러 발광 가능한 투명 창문 유리 및 옷으로 입을 수 있는 ‘발광 경시패(警示牌)’로 사용할 수 있어 폭 넓고 밝은 응용 전망을 가지고 있다.

OLED 조명 기술, 특히 백색광(白光, white light) 조명 기술은 이미 OLED 연구분야의 한 개 중요한 이슈로 부상하였다. 현재 국제적으로 보도(報導)된 백색광 OLED는 휘도, 효율, 수명 등 분야에서 상당한 수준에 도달하였으며 정부 지원과 기업체들의 적극적인 참여 하에 OLED 조명은 기초연구에서 응용연구로 신속히 발전하고 있는 상황이다.

최근 년 간, 중국 ‘국가 자연과학 기금 위원회(NSFC)’, ‘국가 과학기술부’, ‘중국과학원’의 지원 하에 ‘중국과학원’ 산하 ‘창춘(長春) 응용화학 연구소’의 마둥거(馬東閣) 연구원 연구팀은 OLED 연구를 적극 추진해 왔다. 최근 연구팀은 OLED 계면(界面) 재료, 유기반도체 기술, 백색광 OLED 구조 디자인, 백색광 OLED 발광 메커니즘 등 분야에서 중대 연구개발 성과를 달성하였다.

마둥거 연구원 연구팀은 백색광 OLED 출력 효율을 40lm/W(휘도는 1000 cd/m2) 수준에 도달시켰다. 마둥거 연구원 연구팀의 백색광 OLED 연구는 중국 내 최고 수준, 세계 선진 수준에 도달한 것으로 나타났다.

마둥거 연구원 연구팀은 관련 연구개발 성과를 기반으로 ‘3인치 OLED 발광판(發光板)’을 개발하였으며 동 ‘발광판’을 이용하여 ‘OLED 조명 제품’을 개발하였다. 연구팀은 관련 연구개발 성과를 과학연구 논문으로 정리하여 독일의 ‘선진기능 재료’와 ‘선진 재료’ 및 영국의 ‘화학학회 평론’ 등 학술지에 공식 발표하였다(Adv. Funct. Mater., 2009, 19, 84; Adv. Mater., 2009, 21, 2397; Chem. Soc. Rev., 2010, 39, 2387).

그 중, ‘선진기능 재료’에 발표된 과학연구 논문인 Harvesting Excitons Via Two Parallel Channels for Efficient White Organic LEDs with Nearly 100% Internal Quantum Efficiency: Fabrication and Emission-Mechanism Analysis 는 ‘선진기능 재료’ 학술지에서 Advances in Advance 형식으로 발표되었으며 ‘2009년도 중국 100편의 제일 영향력이 있는 국제 학술 논문’에 선정되었다.

그 외, 영국 ‘화학학회 평론’ 학술지에 발표된 과학연구 논문인 Management of charges and excitons for high-performance white organic light-emitting diodes 는 표지 논문으로 발표되었다.

‘중국과학원’ 산하 ‘창춘 응용화학 연구소’는 최근 년 간 백색광 OLED 연구개발 분야에서 여러 가지 중대한 성과들을 달성하여 국내외 과학연구계의 높은 평가와 중시를 받고 있는 상황이다. 특히 마둥거 연구원 연구팀이 백색광 OLED 분야에서 달성한 연구개발 성과들은 중국의 독자적인 지적재산권을 보유한 OLED 조명 기술과 산업 발전을 위한 중요한 과학연구 기반을 구축하여 그 의미가 주목된다.






한국표준과학연구원, OLED 수분투과도 측정기술 국산화 성공


시계처럼 손목에 차는 휴대전화, 두루마리 형태의 전자북, 옷처럼 입고 다니는 PC 등 다양한 형태로 접거나 구부릴 수 있는 플렉서블 디스플레이가 차세대 기술로 각광받고 있다. 이처럼 휴대에 간편한 플렉서블 디스플레이를 구현하려면 기존의 유리기판 대신에 투명하고 유연한 플라스틱 기판을 사용해야 한다.

하지만 플렉서블 디스플레이에 사용하는 대부분의 핵심소자는 수분 침투로 인한 급격한 수명 감소로 인해 실용화되지 못해 왔다. 외부로부터의 수분 침투를 막기 위해서는 플라스틱 기판의 수분침투 특성을 평가하는 것이 무엇보다 중요하다. 그러나 플라스틱 기판의 성능을 좌우하는 수분투과도를 정확히 측정할 수 있는 기술이 없어 해외기술에 의존해야만 했다.

이를 해결하기 위해 KRISS(한국표준과학연구원, 원장 김명수) 온도광도센터 최병일 박사팀이 플라스틱 기판의 수분 투과도를 정확히 측정할 수 있는 기술을 국산화 하는데 성공했다. 개발한 기술은 대기 중에서 극미량(ppb, 1 ppb는 10억분의 1)의 수분투과도 정확히 측정할 수 있어 국내 디스플레이 산업의 품질 향상에 큰 역할을 할 것으로 기대된다.

플라스틱 기판에 특수한 베리어(barrier) 코팅을 하면 높은 수분 차단 특성을 갖는 플렉서블 디스플레이용 기판으로 사용할 수 있다. 이 때 OLED 디스플레이용 플라스틱 기판은 일반 플라스틱 기판에 비해 1 억 배 이상 낮은 수분투과도(10-6 g/m2.day) 기준을 요구한다. 개발한 기술은 이 요구수준보다 10배 이상 높은 정확도를 갖고 있어 국내 첨단 디스플레이 산업체의 상용화 연구에 크게 기여할 수 있을 것으로 전망된다.

연구팀은 방사선 동위원소인 삼중수소를 이용해 수분투과도의 정밀도를 높였다. 즉 방사선 에너지를 갖는 삼중수소가 포함된 물분자가 플라스틱 기판을 투과한다. 그러면 방사능 검출기는 삼중수소가 포함된 물분자의 개수를 측정해서 기판의 수분투과도를 정확히 계산할 수 있다.

최 박사는 “기존에는 국내기술로 관련 분야에 대한 측정기술이 확립되지 않아 국내 OLED(유기발광다이오드) 및 AMOLED(아몰래드 : 능동형 유기발광다이오드) 디스플레이 분야의 상용화에 한계로 작용해 왔다.”며 “관련 분야 측정기술이 확보됨에 따라 국내 디스플레이 산업체 뿐만 아니라 태양전지, 염료감응형 태양전지(DSSC) 산업 등 관련 분야의 차세대 기술개발에 큰 도움을 줄 것으로 기대된다.”고 말했다.

현재 연구팀은 국내 디스플레이 산업체에 개발한 측정기술을 제공해 AM OLED 디스플레이 상용화에 기여하고 있다. 또한 플라스틱 기판 뿐 아니라, TV 및 반도체의 수분투과가 되지 않도록 하는 실런트, EMC(반도체 봉지제) 등의 수분투과 특성분석을 지원해 반도체 산업의 품질향상을 위해 노력하고 있다. 이와 더불어 관련업체에 측정장비 개발 및 시스템 구축의 지원을 위해 노력할 계획이다.


<전문용어>

DSSC(염료감응형 태양전지) : 값싼 유기 염료와 나노기술을 이용하여 저렴하면서도 높은 에너지 효율을 갖는 태양전지이다. 가시광선을 투과시킬 수 있기 때문에 거물의 유리창이나 자동차 유리에 그대로 붙여 사용할 수도 있는 등 차세대 기술로 각광받고 있는 분야이다. 특히 유연한 플라스틱 필름에 제작하면 다양한 다자인이 가능하여 응용 가능성이 아주 많다.

AM OLED(능동형 유기발광다이오드) : 항상 뒷단에 광원이 켜져 있어야 하는 LCD와 달리 전기를 가하면 빛을 내는 유기물질을 광원으로 이용한다. 백라이트가 필요 없고, 화질도 뛰어나다는 점에서 LCD를 대체할 꿈의 디스플레이로 불리고 있다. 현재 삼성전자가 갤럭시S에 AM OLED를 채택하고 나서부터 뛰어난 화질로 각광받고 있다.

진용민 ymjin@greennews.or.kr 






'LED’라는 환각제


최근 2~3년간 LED광풍이 몰아쳤다. 너도 나도 ‘LED’가 미래먹거리라고 떠들었다.

국내 굴지의 대기업들은 녹색산업에 대한 투자계획을 잇따라 발표했으며, 그 한 축을 이룬 것이 바로 LED다. 또 전기·전자회로를 공부한 경험만 있다면 누구라 할 것 없이 LED사업에 뛰어들었다.

‘매년 생겨나는 LED기업이 500개, 또 사라지는 LED기업이 500개’라는 우스갯소리가 들릴 정도였다.

하지만 LED광풍이 몰아닥친 지 2년여가 지난 지금, 많은 회사들이 아무런 준비없이 LED사업에 뛰어든 것을 후회하고 있다. 미래전망이 밝다는 이유만으로 뛰어든 LED시장의 실체가 잘 보이지 않기 때문이다.

지난 몇 년동안 LED사업을 통해 매출을 올리고 있는 기업은 LED TV시장에 칩과 패키지를 공급하는 몇몇 소재기업 뿐이었다.

이들 기업에서 생산되는 대부분의 LED제품은 TV나 노트북, 휴대폰과 같은 전자제품의 백라이트유닛(BLU)용이었다. 그럼에도 불구하고 LED사업에 뛰어드는 대부분의 기업들은 TV시장이 아닌 조명시장을 겨냥하고 있다.

하지만 LED조명시장은 당초 예상과는 달리 급격한 성장세를 보이고 있지는 않다. 아니 어쩌면 성장세가 늦다기보다 먹거리의 양에 비해 참여기업의 수가 너무 많다고 하는 것이 정답일 수 있다.

수없이 많은 기업들이 작게는 수억원, 많게는 수백억원을 LED사업에 쏟아부었지만, 정작 돌아와야 할 성과는 아무 것도 없었다.

아직 성숙하지 못한 시장상황과 함께 LED조명에 대한 잘못된 인식도 이들이 실패의 길을 걷게 된 이유가 됐다.

LED조명에 뛰어든 많은 회사들은 ‘LED조명’을 조명보다는 전자제품으로 인식하는 경향이 강했다.

LED조명이 구조적으로는 전자제품과 유사하겠지만, 기능적으로는 분명 많은 조명제품군 중 하나일 뿐이다. 따라서 LED칩을 통해 빛을 발산하는 것이 중요한 것이 아니라 어떤 광학설계에 의해 만들어졌으며, 각기 다른 장소에 최적의 조명환경을 제공할 수 있느냐 하는 것이 더 중요한 과제다.

이런 조명노하우를 무시한 기업들은 대부분 조명시장 진입에 실패하고 말았다.

지금도 많은 기업들이 ‘LED’ 시장 진입을 고민하고 있을 것이다. 하지만 엄격히 말해서 그들이 진출하고자 하는 곳은 LED시장이 아니다.

조명, 의료, 농업 등 기존 산업군에서 LED를 활용하고자 하는 시장이다. 따라서 해당분야에 대한 충분한 지식과 노하우없이 뛰어드는 것은 ‘LED’라는 환각제에 취해 늪에 빠지는 일이라는 것을 잊지 말아야 한다.

안광훈 기자 (ankh@electimes.com)






그래핀으로 차세대 반도체 만든다



신소재로 주목받는 그래핀으로 차세대 반도체를 대량생산할 수 있는 가능성을 한국인 연구팀이 처음 밝혀냈다.

미국 로런스버클리 국립연구소 전기준 박사와 이종운 울산과학기술대(UNIST) 교수, 박철민 금오공대 교수 연구팀은 화학적인 처리를 통해 그래핀을 반도체로 만들 수 있다는 사실을 실험을 통해 규명했다고 14일 밝혔다. 연구내용은 나노 분야 대표 저널인 `ACS NANO`에 최근 게재됐으며 국제특허도 출원됐다.

그래핀은 탄소원자 한 층으로 구성된 물질로 지금까지 인류가 발견한 소재 중 가장 얇고 튼튼하다.

이 나노물질은 강철보다 200배 이상 강하며 두께는 약 0.5㎚(1㎚=10억분의 1m)다. 또 실리콘보다 전기전도성이 100배 이상 빠르다. 투명하고 휘거나 늘려도 특성이 변하지 않아 휘는 디스플레이와 고효율 태양전지, 실리콘을 대체할 초고속 반도체 등을 구현할 수 있는 꿈의 소재로 각광받고 있다.

지난해 노벨물리학상은 연필심(흑연)에서 그래핀을 처음 발견한 과학자가 수상했다. 그만큼 그래핀의 응용 분야가 무궁무진하다고 평가받고 있는 셈이다.

그래핀은 전기가 잘 통하지만 반도체 특성(전기 스위치처럼 전기를 흘렸다 안흘렸다 할 수 있는 특징)을 안정적으로 구현하기가 쉽지 않다. 연구팀은 이번에 불소처리를 통해 그래핀을 반도체로 만들 수 있음을 밝혔다. 이로써 실리콘 반도체소자를 대신할 가능성과 함께 LED로 사용할 수 있음을 보였다. 전기준 박사는 "그래핀은 금속과 같은 완전도체(밴드갭 0)여서 반도체 소자로 개발하는 것은 난제로 꼽힌다. 반도체로 활용하려면 밴드갭(띠간격)이 있어 전류의 흐름을 제어하는 스위치 구실을 해야 하는데, 이 밴드갭이 없다는 게 단점"이라며 "이 때문에 반도체 소자로 응용하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다"고 말했다.

전 박사는 이어 "지금까지 그래핀을 반도체로 만들기 위해 제시된 방법은 실험실에서나 가능한 수준이었다. 또 그래핀의 반도체 특성 구현과 관련해 영국 맨체스터대학 연구팀과 미국 해군연구소 등에서도 연구논문을 발표했지만 가능성만 보여줬을 뿐 직접적인 증거를 제시하지 못했다"며 "우리 연구팀은 복잡하고 값비싼 공정 없이 일반 반도체 공정에서 활용하는 불소처리로 반도체 구현에 성공했다"고 말했다. 연구팀은 불소로 처리한 그래핀 띠간격(밴드갭)이 3.8이라는것을 증명하고 또 띠간격을 조절할 수 있음을 보였다고 밝혔다. 다만 상용화를 위해서는 아직 해결할 과제가 많다.


■용어

그래핀(Graphene)=연필심에 쓰이는 흑연을 뜻하는 `그래파이트(Graphite)`와 화학에서 탄소 이중결합을 가진 분자를 뜻하는 접미사인 `ene`을 결합해 만든 조어다. 전기적ㆍ물리적 특성이 우수한 신소재로 휘는 디스플레이와 차세대 반도체 소재로 주목 받고 있다.

etnews.co.kr



Source
:
LED마켓, KISTI 外.





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