조명 없는 생활을 상상할 수 있을까요. 조명은 우리 생활과 아주 밀접한 관련을 맺고 있습니다. 최근 이러한 조명업계에 엄청난 변화가 일고 있습니다. ‘스마트 조명’이라고 불리는 ‘발광다이오드(LED)’ 조명 덕분인데요. 최근 세계 최초로 서울시가 ‘LED 도시 조성 비전’을 발표했습니다. 2018년까지 서울시에 있는 모든 조명을 LED로 바꾸겠다는 계획입니다. 대형마트와 음식점도 ‘친환경 LED 점포’로 선정해 서울시가 LED 조명 보급을 지원합니다. 올해 ‘부처님 오신 날’에는 연등용 램프 100만개가 LED로 설치된다고 합니다. 기존과는 사뭇 다른 분위기의 연등 행사를 기대해도 좋을 것 같습니다. 도대체 LED 조명이 뭐기에 이렇게 정부가 두 팔 걷고 나서는 것일까요. LED 조명을 좀 더 자세히 알아보겠습니다.
Q:LED 조명이란 무엇인가요?
A:LED(Light Emitting Diode)는 빛을 방출하는 반도체인 ‘발광다이오드’의 약어입니다. 여기서 다이오드란 ‘양’의 전기적 성질을 가진 P(Positive)형 반도체와 ‘음’의 성질을 가진 N(Negative)형 반도체를 접합시켜 전기를 한쪽 방향으로 흐르게 만드는 반도체 소자입니다. LED 조명은 반도체 소자를 이용해 전기를 흐르게 하면서 빛을 발생시키는 원리입니다. 빛의 삼원색인 녹색, 적색, 청색 LED 개발이 모두 이뤄지면서 천연색에 가까운 자연스러운 색 표시가 가능해졌습니다.
Q:어떤 점이 좋나요?
A:LED 조명의 가장 큰 장점은 전기에너지의 90% 이상을 빛에너지로 변환할 수 있기 때문에 소비전력이 적다는 것입니다. 전력 소모가 적어 기존 형광등 대비 30% 이상 전기사용료를 절감할 수 있습니다. 수명도 깁니다. 5만시간의 긴 수명을 가졌죠. 형광등(1만시간), 백열등(1000시간)에 비해 훨씬 오래 씁니다. 가정에서는 10년 정도 사용할 수 있다고 하네요. 또 형광등, 백열등처럼 수은, 납 등 유해물질을 전혀 사용하지 않기 때문에 친환경 제품으로 평가받습니다. 크기도 작습니다. 빛을 발하는 LED칩은 쌀알보다도 작습니다. 이 때문에 기존 조명의 디자인 한계를 넘어 혁신적인 구조설계가 가능하죠. 이런 다양한 장점으로 ‘스마트조명’이라는 애칭도 갖게 됐습니다.
Q:가격이 많이 비싼가요?
A:여러 장점에도 LED 조명이 대중화되지 못한 것은 비싼 가격 때문입니다. 하지만 가격은 계속 낮아지는 추세입니다. 반도체 분야에 ‘황의 법칙(매년 메모리 용량이 갑절씩 증가)’이 있다면 LED에는 ‘하이츠의 법칙’이 있습니다. 10년마다 LED 가격은 10분의 1로 하락하고, 성능은 스무 배씩 개선된다는 것이죠. 아직까지 이 법칙은 유효합니다. 특히 최근 홈플러스와 이마트에서 ‘반값 LED’ 이벤트를 하면서 가격이 많이 저렴해졌습니다. 5000~1만원대 미만으로 LED 전구를 구입할 수 있습니다.
Q: LED의 성능은 어떤 기준으로 판단하나요?
A:광효율이 LED 조명의 성능을 나타내는 척도입니다. 광효율이 높다는 것은 동일한 전력으로 더 밝은 빛을 낸다는 의미죠. 광효율을 나타내는 단위는 ‘루멘퍼와트(lm/W)’입니다. 이것은 얼마의 소비전력으로 어느 정도의 밝기를 내는지의 비율입니다. 예를 들어 3000루멘의 빛이 나오면서 소비전력이 30W 정도라면 광효율은 ‘3000/30=100lm/W’가 되는 것이죠.
LED 조명기기에서 또 한 가지 중요한 것은 ‘역률(PF)’입니다. ‘파워 팩터(POWER FACTOR)’라고 하는데요. 전기공급량 중 실제 소비전력 비율을 가리킵니다. 가장 좋은 것은 ‘1’이겠죠. 만약 0.9라고 하면 0.1만큼 즉, 10%가 낭비된다는 의미입니다.
주최:전자신문 후원:교육과학기술부 한국교육학술정보원’
◇‘LED’ 닛케이 일렉트로닉스 지음. 전자신문사 펴냄
닛케이BP 전문가 그룹이 LED 시장과 기술을 자세히 설명한 책이다. 기존 조명 및 가전 산업부터 첨단 자동차 산업까지 거대 LED 시장에 대해 상세히 전망했다. 또 이러한 성장을 뒷받침하는 기술 동향도 이해하기 쉽게 소개했다. 친환경 LED 산업의 현재와 미래를 분석한 대표 저서로 평가받고 있다. 인류가 가진 광원 가운데 LED가 어떤 위치에 있는지 터득할 수 있다.
◇‘LED 패키징 기술 입문’ 신무환·김지필 지음. 북스힐 펴냄
신무환 명지대학교 신소재공학과 교수 등이 작성한 책으로 LED 패키지 기술에 대한 입문서라 할 수 있다. LED 패키지에 적용되는 재료를 주로 다루고 있다. 또 LED 칩 제조 공정, 패키징 공정 등 단계별 공정 기술을 현장감있게 설명하고 있다. 이 책은 재료공학·전자공학 등을 전공하는 대학생이나 관련 산업에 근무하는 실무자에게 적합하다.
성현희기자 sunghh@etnews.com
