LED조명에 적용할 수 있는 새로운 개념의 냉각(쿨링)시스템을 대구의 한 전문업체가 개발했다. 쿨링시스템 기술은 LED조명의 수명을 좌우할 정도로 중요하다.
엠투랩(대표 권오훈)은 미우주항공국(NASA)에서 주로 사용하는 CPL(Capillary Pumped Loop) 기술과 VC(Vapor Chamber) 기술을 접목하여 새로운 LED조명용 쿨링 솔루션인 NCD-CS (Nano Capillary Drived Cooling System)을 개발했다고 23일 밝혔다.
CPL 냉각기술은 열전송 효율이 매우높은 냉각 방식이다. 액체와 증발류의 충돌이 없어 장거리 열전송이 가능하다. 나노와 마이크로 구조 모세관력으로 구동해 방열을 위한 별도의 전력소비가 없기 때문에 에너지효율이 높은 특징이 있다.
엠투랩이 CPL 및 VC기술을 기반으로 개발한 LED조명용 냉각 기술의 핵심은 나노 모세관 구조와 방열효과를 극대화한 방열구조이다. 증발부를 통해 기화한 뜨거운 증기가 방열부에서 열을 발산시키는 냉각원리다. 증발부의 모세관을 나노구조로 설계해 액체 냉매의 펌핑능력을 높이고 방열체적을 극대화해 냉각효율을 높인 것이 바로 이 업체의 핵심기술이다.
게다가 냉각기를 LED조명에 쉽게 장착할 수 있도록 박판형으로 설계했다. 냉각모듈의 재료도 구리보다 값이 싸며 가볍고 성형이 쉬운 알루미늄을 채택했다. 알루미늄 재료의 경우 사실 구리에 비해 열전도율이 1.7배 가량 떨어지고 열 배출의 능력에 한계가 있어 열을 많이 발생시키는 LED조명용으로는 부적합했다. 구리소재도 무게와 표면부식의 우려때문에 LED조명용으로 장착하기가 까다로웠던 것이 사실이다. 그러나 이번 모세관방식 쿨링시스템 개발로 알루미늄 소재를 활용할 수 있는 범위가 크게 넓어졌다는데 의미가 있다.
기존 냉각시스템과의 시험결과에서도 방열효과가 탁월한 것으로 나타났다. 국내의 한 업체가 기존 구리판과 이 회사의 LED용 방열판을 10W 발열조건에서 비교한 결과 10℃ 가량 향상된 것으로 나타났다. 최근 광주광기술원에 의뢰한 시험도 이 회사의 방열판이 광속효율(lm/W)에 있어서 구리재질에 비해 10%이상의 개선효과가 있는 것으로 조사됐다. 이 회사는 이번에 개발한 냉각 기술을 LED조명분야 뿐만 아니라 모바일기기 CPU와 초소형 슬림PC 등에 확대적용해 나갈 계획이다.
권오훈 사장은 “NCD-CS를 제조할 수 있는 핵심기반 기술이 LED조명의 수명을 늘리고 LED칩의 고효율화를 구현함으로써 실질적인 그린IT기술이라고 생각한다”며 “이를 기반으로 내년에는 40억원 이상의 매출을 올릴 것”이라고 말했다.
한편, 엠투랩은 LED 관련 글로벌 기업들과 활발한 접촉을 벌이고 있다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.co.kr