무거운 방열판 설치 때문에
실외조명 교체비율 16% 불과
신개념 고출력 램프 국산화
우리나라는 2014년부터 백열전구의 생산과 수입이 전면 금지됐다. 1879년 에디슨이 백열전구를 발명한지 135년 만에 LED램프에 자리를 내주고 빛이 꺼졌다. 1996년에 탄생한 LED는 불과 20여 년 만에 조명시장의 패권을 차지하게 됐다.
LED가 시장을 지배한 건 경제성 때문이다. 백열전구는 전력 사용량 중에서 5%만 빛을 내는데 사용하고 나머지는 95%를 열로 낭비됐다. 반면 LED는 전기에너지의 90% 이상을 빛에너지로 바꿀 수 있다. 수명은 반영구적이다. 백열전구 수명이 1,000시간이라면 LED전구는 2만5000시간에 달한다.
경제성이 입증되자 실내 백열전구는 급속히 LED로 교체됐다. 가정 뿐 만 아니라 공공기관 실내조명도 LED로 갈아탔다. 2017년 말 기준 공공기관의 실내조명은 95%정도 LED다. 정부 목표대로 2020년까지는 LED로 100% 바뀔 전망이다.
그런데 가로등 보안등 공원등 터널등 같은 공공기관 실외조명 교체비율은 16.5%에 불과하다. 전국 600만개로 추산되는 실외조명 가운데 100만개 정도만 LED로 바뀌는데 그치고 있다. 공공기관의 실외조명과 실내조명 교체비율이 크게 차이나는 데는 다 이유가 있다.
◆LED 조명의 치명적 한계
가정용 또는 공공기관의 실내 백열전구를 LED로 교체하는 건 너무나 쉽다. 전구만 LED로 갈아 끼우기만 하면 되기 때문이다. 하지만 가로등 보안등 같은 실외조명은 경우가 다르다. 고출력 LED에서는 램프에서 나오는 열을 빼주어야 하는 게 보통 일이 아니다.
가정용 10W(와트) 미만의 전구에서는 나오는 열은 크지 않아 열을 빼는데(방열) 크게 신경 쓰지 않아도 됐다. 그런데 가로등 같은 50~150W(와트)급의 조명에서는 W당 평균 50g의 방열판이 필요하다. 100W급 LED조명이라면 5kg의 방열판(히트싱크)이 필요한 셈이다.
이 때문에 공공기관 실외조명에 30~50W급 LED램프가 나왔지만 방열판 크기와 무게 문제로 기존 밀폐된 등기구에는 적용하지 못하고 오픈형 등기구에만 사용하는 한계를 드러내고 있다.
특히 공공조명에서 필요로 하는 고출력(60~150W) LED는 열방출을 해결하지 못해 교체 불가능한 영역으로까지 인식되고 있다.
보안등 공원등의 경우 열방출을 위해 거치대를 추가하고 등주를 교체해야 하는 상황까지 벌어지고 있다. 거치대 추가와 등주 교체 비용에 설치비용까지 더하면 LED등기구의 서너 배에 달하게 된다. 사실상 배보다 배꼽이 더 크기 때문에 공공기관의 실외조명 LED 교체비율이 낮다는 분석이다.
추가 공사 없이 기존 소켓에다 LED 전구만 교체하는 편리함 때문에 교체비율이 거의 100%에 육박하는 실내조명과 크게 대비되는 셈이다.
◆신개념 열방출 LED 등장
그럼 공공기관의 실외조명인 가로등 보안등 공원등 터널등도 가정용 LED처럼 기존 소켓에다 전구만 갈아 끼우면 되는 것 아닌가. 2010년에 설립된 고출력 LED램프 전문생산회사 비케이테크놀로지(대표 이동우)는 그런 일을 가능케 한 스타트업 기업이다.
LED 패키지의 리드프레임을 방열수단으로 활용한 설계가 기본 컨셉트다. 모듈 자체가 방열판 및 PCB역할을 수행해 기존 LED 등기구처럼 따로 방열판을 설치하지 않아도 된다. 때문에 밀폐 등기구에서도 사용이 가능하다.
그렇다고 성능이 떨어지는 게 아니라 오히려 극대화됐다. 출력을 3배까지 향상시켰고 발광효율도 일반 고효율 제품대비 130%, 일반제품 대비 200%에 이른다. 무게는 600g으로 램프 베이스 소켓(E39/40)에서 버틸 수 있는 무게(1.2kg)의 절반 수준에 불과하다. 성능이 좋다는 뜻으로 이름도 ‘비타민 전구’로 지었다.
기존 상식으로는 이해하기 어려운 구조다. 캐나다의 세계 유수기업 특허조사 전문회사인 테크인사이츠(Techinsights)는 비케이테크놀로지의 열방출 기술에 대해 “어떠한 특허에도 찾을 수 없는 완전히 다른 접근방법이다”라고 평가했을 정도다.
국내에서 녹색기술인증, NET신기술인증, IR장영실상 수상, 신기술유공기업, 우수조달제품지정을 받은 것도 비케이테크놀로지의 기술력을 인정했기 때문이란 분석이다.
이동우 대표는 “2012년 LED램프를 생산한 이후 국내외에서 내로라하는 인증은 거의 다 받았다”며 “우리 회사 ‘비타민 전구’를 한번만 써보면 다시 찾게 될 것으로 확신한다”고 말했다.
김호영 한경닷컴 기자 enter@hankyung.com
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실외조명 교체비율 16% 불과
신개념 고출력 램프 국산화
우리나라는 2014년부터 백열전구의 생산과 수입이 전면 금지됐다. 1879년 에디슨이 백열전구를 발명한지 135년 만에 LED램프에 자리를 내주고 빛이 꺼졌다. 1996년에 탄생한 LED는 불과 20여 년 만에 조명시장의 패권을 차지하게 됐다.
LED가 시장을 지배한 건 경제성 때문이다. 백열전구는 전력 사용량 중에서 5%만 빛을 내는데 사용하고 나머지는 95%를 열로 낭비됐다. 반면 LED는 전기에너지의 90% 이상을 빛에너지로 바꿀 수 있다. 수명은 반영구적이다. 백열전구 수명이 1,000시간이라면 LED전구는 2만5000시간에 달한다.
경제성이 입증되자 실내 백열전구는 급속히 LED로 교체됐다. 가정 뿐 만 아니라 공공기관 실내조명도 LED로 갈아탔다. 2017년 말 기준 공공기관의 실내조명은 95%정도 LED다. 정부 목표대로 2020년까지는 LED로 100% 바뀔 전망이다.
그런데 가로등 보안등 공원등 터널등 같은 공공기관 실외조명 교체비율은 16.5%에 불과하다. 전국 600만개로 추산되는 실외조명 가운데 100만개 정도만 LED로 바뀌는데 그치고 있다. 공공기관의 실외조명과 실내조명 교체비율이 크게 차이나는 데는 다 이유가 있다.
◆LED 조명의 치명적 한계
가정용 또는 공공기관의 실내 백열전구를 LED로 교체하는 건 너무나 쉽다. 전구만 LED로 갈아 끼우기만 하면 되기 때문이다. 하지만 가로등 보안등 같은 실외조명은 경우가 다르다. 고출력 LED에서는 램프에서 나오는 열을 빼주어야 하는 게 보통 일이 아니다.
가정용 10W(와트) 미만의 전구에서는 나오는 열은 크지 않아 열을 빼는데(방열) 크게 신경 쓰지 않아도 됐다. 그런데 가로등 같은 50~150W(와트)급의 조명에서는 W당 평균 50g의 방열판이 필요하다. 100W급 LED조명이라면 5kg의 방열판(히트싱크)이 필요한 셈이다.
이 때문에 공공기관 실외조명에 30~50W급 LED램프가 나왔지만 방열판 크기와 무게 문제로 기존 밀폐된 등기구에는 적용하지 못하고 오픈형 등기구에만 사용하는 한계를 드러내고 있다.
특히 공공조명에서 필요로 하는 고출력(60~150W) LED는 열방출을 해결하지 못해 교체 불가능한 영역으로까지 인식되고 있다.
보안등 공원등의 경우 열방출을 위해 거치대를 추가하고 등주를 교체해야 하는 상황까지 벌어지고 있다. 거치대 추가와 등주 교체 비용에 설치비용까지 더하면 LED등기구의 서너 배에 달하게 된다. 사실상 배보다 배꼽이 더 크기 때문에 공공기관의 실외조명 LED 교체비율이 낮다는 분석이다.
추가 공사 없이 기존 소켓에다 LED 전구만 교체하는 편리함 때문에 교체비율이 거의 100%에 육박하는 실내조명과 크게 대비되는 셈이다.
◆신개념 열방출 LED 등장
그럼 공공기관의 실외조명인 가로등 보안등 공원등 터널등도 가정용 LED처럼 기존 소켓에다 전구만 갈아 끼우면 되는 것 아닌가. 2010년에 설립된 고출력 LED램프 전문생산회사 비케이테크놀로지(대표 이동우)는 그런 일을 가능케 한 스타트업 기업이다.
LED 패키지의 리드프레임을 방열수단으로 활용한 설계가 기본 컨셉트다. 모듈 자체가 방열판 및 PCB역할을 수행해 기존 LED 등기구처럼 따로 방열판을 설치하지 않아도 된다. 때문에 밀폐 등기구에서도 사용이 가능하다.
그렇다고 성능이 떨어지는 게 아니라 오히려 극대화됐다. 출력을 3배까지 향상시켰고 발광효율도 일반 고효율 제품대비 130%, 일반제품 대비 200%에 이른다. 무게는 600g으로 램프 베이스 소켓(E39/40)에서 버틸 수 있는 무게(1.2kg)의 절반 수준에 불과하다. 성능이 좋다는 뜻으로 이름도 ‘비타민 전구’로 지었다.
기존 상식으로는 이해하기 어려운 구조다. 캐나다의 세계 유수기업 특허조사 전문회사인 테크인사이츠(Techinsights)는 비케이테크놀로지의 열방출 기술에 대해 “어떠한 특허에도 찾을 수 없는 완전히 다른 접근방법이다”라고 평가했을 정도다.
국내에서 녹색기술인증, NET신기술인증, IR장영실상 수상, 신기술유공기업, 우수조달제품지정을 받은 것도 비케이테크놀로지의 기술력을 인정했기 때문이란 분석이다.
이동우 대표는 “2012년 LED램프를 생산한 이후 국내외에서 내로라하는 인증은 거의 다 받았다”며 “우리 회사 ‘비타민 전구’를 한번만 써보면 다시 찾게 될 것으로 확신한다”고 말했다.
김호영 한경닷컴 기자 enter@hankyung.com
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