자동차 램프는 빛을 내는 광원(光源)이다. 램프 광원이 자동차에 본격 도입된 순서는 할로겐(1967년)→고휘도가스방전(HID·1991년)→발광다이오드(LED·2007년)→레이저(2015년)→유기발광다이오드(OLED·2016년)이다. 글로벌 시장조사업체 DVN비전은 할로겐과 HID 광원이 각각 2030년과 2025년을 기점으로 시장에서 퇴장할 것으로 전망했다. LED는 2025년 이후 50% 이상의 점유율을 차지할 것으로 내다봤다.LED는 전류가 흐르면 빛을 내도록 한 반도체다. 기존 할로겐과 HID 대비 각각 5배, 2배 이상 효율이 높다. 열 빛을 발산하는 광원에 비해 LED는 전기를 바로 빛으로 바꾸기 때문이다.
LED 램프 시스템은 소형화가 수월하다. 빛 패턴을 제어하는 적응형 하이빔 등을 첨단운전자보조시스템(ADAS)과 연동하기 쉽다. 할로겐과 HID는 수명이 각각 1000시간, 2500시간 수준인 데 비해 LED는 반영구적으로 사용할 수 있다. 수은 등 유해물질도 없다.
LED 램프 시스템은 고도의 설계 기술을 필요로 한다. 디자인, 성능과 엄격한 법규 조건을 충족하면서 광원을 배치하고 광학렌즈, 반사판 등을 설계해야 한다. 엔진 열이나 공조장치 등 외부 온도로 인한 성능 저하와 자체 발열도 해결해야 한다.
레이저와 OLED 광원은 최고급 프리미엄 차종에만 일부 적용되고 있다. 레이저 헤드램프는 푸른빛을 내는 고출력 레이저 반도체를 여러 개 적용한다. 레이저 빔을 황색 형광체에 투사하면 청·황색 조합으로 백색광이 만들어진다.
레이저 광원이 비추는 거리는 LED 광원의 두 배인 600ｍ에 달한다. 할로겐 광원보다 70% 이상, HID 대비 50% 이상 가시거리가 늘어난다. LED 광원 대비 4배 이상 높은 밝기를 내기 때문에 두께 10㎜의 초슬림 디자인도 가능하다. 가격이 비싸고 에너지 효율이 외부 온도에 쉽게 영향을 받는 등 극복해야 할 부분이 있다. 사용 수명도 길지 않다. 이 때문에 레이저 광원이 본격적으로 적용되기까지는 시간이 걸릴 전망이다.
자동차 부품업계에서는 이를 보완하기 위한 ‘레이저 라이크(비슷한) LED’를 개발 중이다. 레이저 라이크 LED는 고가의 레이저 광원과 비슷하게 고성능 LED의 빛을 모아서 쏜다. 일종의 ‘경제형 레이저 램프’라고 볼 수 있다.
OLED는 차량의 상품성을 크게 높일 광원으로 주목받고 있다. 2020년 전후에는 3차원 곡면을 성형해 ‘면 발광’도 가능하도록 하는 등 한층 파격적 디자인을 갖춘 자동차도 나올 전망이다. 이런 장점에 비해 상대적으로 빛의 양이 적어 헤드램프 등 주 광원보다는 리어콤비네이션 램프부터 적용되고 있다.
현대모비스는 2011년 국내 최초로 K9 차종에 풀LED 헤드램프를 양산 적용했다. 지난해에는 각각 레이저와 OLED 광원을 적용한 헤드램프와 리어램프를 개발하는 데 성공했다. 현대모비스 관계자는 “LED의 장점에도 불구하고 아직 할로겐과 HID가 보편적으로 사용되는 이유는 가격”이라며 “글로벌 부품사들은 최근에야 HID를 LED로 대체할 만한 가격 경쟁력을 확보했다”고 말했다.
현대모비스는 성능과 품질을 꾸준히 높여온 결과 북미, 유럽과 일본의 주요 완성차업체에 램프 부품을 공급하는 등 글로벌 경쟁사들과 어깨를 나란히 하고 있다. 현대모비스는 LED 램프 시스템의 가격경쟁력을 한층 높여 가장 경제적인 할로겐 램프 시스템도 대체할 수준으로 개발할 계획이다.
< 현대모비스 기술연구소 >
기업의 환율관리 필수 아이템! 실시간 환율/금융서비스 한경Money
[ 무료 주식 카톡방 ] 국내 최초, 카톡방 신청자수 35만명 돌파 < 업계 최대 카톡방 > --> 카톡방 입장하기!!
관련뉴스
