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[파워인터뷰 II] 한국광기술원 LED·반도체조명 연구부를 맡고 있는 LED·반도체조명학회 학회장 유영문 박사
2008년 4월 1일 (화) 23:44:00 |   지면 발행 ( 2008년 3월호 - 전체 보기 )

LEDㆍ반도체조명학회(회장 유영문), 한국광기술원(KOPTI), SEMI의 공동 주최로 제2회 국제 디스플레이 반도체조명 학술대회 및 전시회(DSSL 2008)가 1월 29일 ‘제6회 국제광반도체 산업기술 워크숍(IWITOS 2008)’을 시작으로 삼성동 코엑스에서 열렸다. 학술대회는 아침 8시 30분부터 저녁 7시까지 빠듯하게 진행됐다. 학술대회 둘째 날 점심시간을 빌어 LEDㆍ반도체조명학회 회장이자 한국광기술원 LEDㆍ반도체조명연구부 유영문 박사를 만났다. 그는 “지금 LED가 조명시장에 진입하고 있으며, 향후 10여 년에 걸쳐 점진적으로 LED가 기존 조명시장을 대체할 것”이라 확신했다. 한국광기술원(KOPTI)한국광기술원(원장 유은영)은 비영리공익기관으로 정부에서 75%, 광주시 15%, 민간기업 10%씩 출자하여 ‘산업기반조성에 관한 법률 제 18조’에 의하여 설립된 연구기관이다. 광제품 기술개발과 기술지원, 평가지원, 기업에 대한 경영지원, 국내외 기술이전 및 창업보육 지원, 광기술ㆍ광제품에 대한 표준화 업무를 추진함으로써 광산업기술 인프라를 구축하고 광산업 육성의 중추적 역할을 수행한다. 현재 한국광기술원 광제품 기술개발과 지원사업에서 가장 두각을 나타내고 있는 분야가 LED와 반도체조명이다. 1999년 당시 정부는 지방경제에 돌파구를 마련하기 위해 ‘부산=신발’, ‘경남=기계’, ‘대구=섬유’, ‘광주=광산업’ 등 4개 지역특화산업을 지정했고, 한국광기술원은 2000년부터 광산업에 지원된 일부 예산으로 2001년 4월 개원됐다. 그러나 초기 4개 지역특화산업은 갖가지 문제에 부딪혔고 기초기술이 없는 광주에서 LED 및 광통신 부품 등 미개척 분야를 특화하기에는 예산이 턱없이 부족했다. 이 같은 어려운 여건에도 불구하고 한국광기술원은 광통신, 광소재, 광정밀기기를 비롯하여 광원 및 광전소자, 광정보기기 등 5대 분야를 특화해 냈다.2004년 11월 한국광기술원 신청사 준공과 2005년 시험생산동 준공 및 장비 설치와 함께 LED 및 반도체조명, 광통신, 초정밀광학소재, 광MEMS 등을 중심으로 본격적인 연구개발과 기업지원 활동을 시작했다. 현재 원장과 본부장을 중심으로 연구직, 행정직, 기술직, 기능직 등 총 80여 명의 인원이 있으며 그 중 연구직 인원만 65명이다.

빛과 관련된 모든 것을 연구한국광기술원은 빛과 관련된 모든 제품과 기술을 연구한다. 광산업이란 과학적으로 규명된 빛의 고유한 성질을 이용하여 기술적으로 개발함으로써 제품화하는 업종으로 빛의 생성, 전환, 제어, 응용 등의 기술혁신을 활용하는 고부가가치 지식기반산업이다.

반도체광원에는 LED(발광다이오드 : Light Emitting Diode)와 OLED(유기LED : Organic Electro Luminescence Display)가 있다. LED는 반도체 P-N 접합 구조를 이용하여 주입된 소수캐리어 재결합에 의한 발광현상을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 바꾼다. OLED는 음극과 양극에서 주입된 전자와 정공이 유기물 내에서 결합하여 빛을 낸다. LED는 환경 및 생활공간의 직ㆍ간접 조명, 교통신호등, 전광판, 휴대전화, 카메라 후레쉬, 랜턴, 냉장고, 가로등, 보안등, 도로 및 터널등, LCD, 노트북, PDA, 게임기, 자동차 및 선박 등 조명이 들어가는 모든 제품에 폭넓게 사용된다. 유영문 박사(이하 유 박사)는 “앞으로 LED 의료기기, 살균소독, 농작물 재배, 성숙 촉진 및 억제, 집어등 및 양식 등 무궁무진한 응용제품이 개발될 전망”이라 설명했다.지구온난화 문제 해결에 기여하는 친환경 LEDLED는 전기가 직접 반도체를 통하여 빛으로 전환되므로 효율이 높으며 에너지절감 효과가 뛰어나다. 유 박사에 의하면 “LED를 사용하면 자동차의 경우 일반조명을 사용했을 때보다 90㎏의 무게를 싣지 않고 주행하는 효과를 나타낼 뿐 아니라 자동차 내의 공간을 약 10㎝ 넓힐 수 있다”고 한다. 또한 “기존 전조등의 고정된 형태를 탈피하여 조명등 모양과 크기를 자유롭게 할 수 있으므로 디자인에 있어서 혁신적인 제품 생산이 가능하다”며 미래 자동차의 모습을 그렸다.LED는 에너지절감 효과가 크므로 지구온난화 문제를 해소하는 데 기여한다. 유 박사는 “LED는 차가운 광원이며, 반도체 특성 때문에 추워지면 빛이 더 잘 나온다”며 “기존 가로등을 LED로 대체할 경우 겨울철 가로등에 눈이 쌓일 만큼 열이 나지 않는다”고 말했다. 뿐만 아니라 LED는 어업용으로도 사용할 수 있다. “오징어잡이 선박의 경우 어획량은 두 배, 기름 소모는 지금보다 절반으로 줄일 수 있다”고 한다. 백열전구 수명이 1,000시간인 반면에 LED는 백열전구의 20배 이상이다. 전력소비량은 백열전구의 5분의 1 수준에 불과하다. 현재 유가상승과 함께 세계적으로 대두되는 문제가 기후변화다. 낮은 전력을 소비하는 LED 개발과 보급은 태양광발전 사업과 밀접한 연관성을 가지며, 에너지 산업발전에 박차를 가할 것으로 기대된다.일반조명은 색깔이 일정하지만 LED는 반도체의 종류에 따라 색깔 조절이 가능하다. 유 박사에 의하면 “ LED는 사용자가 원하는 대로 빛의 색깔을 바꿀 수 있는 능동형 조명으로 디지털 제어 방식에 의해 총천연색으로 빛을 낼 수 있다”며 “이 때문에 인간의 심리, 감정에 부합하는 조명환경을 제공할 수 있다”고 했다. 한발 더 나아가 “컴퓨터 통제에 따라 시시각각 변하는 태양광에 가장 가까운 빛을 제공함으로써 인간의 생체리듬에 부합된 조명 즉, 웰빙조명을 제공할 것”이라며 미래를 내다 봤다.조명시장에 활기를 유 박사는 “2015년까지 조명시장에서 LED가 차지하는 비율은 30% 이상이 될 것이며, 기술개발 속도에 따라서는 50%까지도 도달할 것”으로 본다. 현재 LED는 간접조명, 경관조명, 사인조명, 건축조명에 사용되고 있다. “아직 형광등 대체용 LED조명은 에너지절감 효과를 얻기 어려우나 색ㆍ온도 조절 형광등 특수조명은 고급 아파트를 중심으로 시장이 확산되고 있으며, 2012년경에는 LED가 일반 형광등과 경쟁할 수 있을 만큼 경제성을 얻게 될 것”이라 보고 있다. 현재 우리나라 조명시장은 약 2조 4천억 원이며 대부분이 수입품에 의존하고 있는 실정이다. 유 박사는 “조명 패러다임이 바뀌고 있는 지금, LED 기술개발에 매진하고 국산 LED조명 시장 점유율을 키워나감으로써 침체된 우리나라 조명시장에 활기를 불어 넣을 수 있을 것”이라 설명했다.원천기술확보가 시장경쟁력의 관건유 박사는 “반도체조명 기술연구는 계속되어야 한다”며 “현재 우리나라 반도체조명 기술은 미국, 일본, 유럽 등 선진국에 비해 20% 정도 뒤떨어져 있는 실정이기에 세계시장에 진입할 수 없다”고 한다. “1등이 되기 위해서는 기술개발촉진이 필요하고, 남들이 과거 연구개발하지 않은 창의적인 것이어야만 선도적인 역할을 할 수 있다”고 역설했다.유 박사에 의하면 “150㏐/W의 상용화는 아직 많은 문제를 안고 있고, 선진국도 아직 실현해 내지 못한 상태이기 때문에 60~80㏐/W 수준에 도달해 있는 우리나라는 그리 비관적이지 않다”며, “먼저 원천기술을 개발해서 앞지르면 되는 것”이라고 자신 있게 말했다. 원천기술개발이란 ‘조명제품 분야에서 광손실이 낮은 광학부품 소재의 개발과 인간 심리, 생리와 LED조명 간의 반응 규명, 제어회로 IC기술 혁신 등’이다. LED조명 표준화 사업유 박사는 “우리나라가 LED 조명사회로 빠르게 진입하기 위해서는 ‘LED 조명 표준화 사업’이 가장 시급하다”고 강조했다. 선진국도 LED표준은 갖추어지지 않은 실정이며, 표준이 없어서 국내 업체들이 제품 판로 개척에 많은 어려움을 겪고 있다. 한국광기술원은 2005년부터 삼성전기, LG이노텍, 금호전기 등 80여 대기업 및 중소기업과 함께 ‘LED조명 표준화 컨소시엄’을 구성하여 체계적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 이 사업에는 표준과학연구원, 에너지기술연구원, 조명기술연구소, 한국광산업진흥회 등이 공동 수행기관으로 참여하고 있다. 또한 지난해 11월 ‘LED조명 표준화 사업’이 산업자원부의 산업기술기반조성사업으로 확정되어, 한국광기술원이 주관하여 2012년까지 총 50억 원의 사업비로 표준화가 추진 중이며 관련 기업들의 참여를 적극 유도하고 있다.이와 함께 “정부차원에서 고효율 조명기자재에 대한 리베이트 지원이 필요하다”며 “현재 에너지절감 효과는 크지만 초기 설치비용이 크므로, 정부가 제품 보급 촉진을 지원하여 LED조명시장을 확대하고 기술개발 의욕을 고취함으로써 국제적인 시장경쟁력을 갖도록 해야 한다”고 유 박사는 강조했다.

LEDㆍ반도체조명학회유 박사는 LEDㆍ반도체조명학회의 학회장을 겸임하고 있다. 학회는 경희대학교 내 사무실에 위치하고 있으므로 광주에 있는 한국광기술원을 오가며 바쁜 일정을 보내고 있다. LEDㆍ반도체조명학회는 지난해 11월 14일 산업자원부장관 사단법인 설립인가를 받아 국내외 조명 관계자 110여 명이 참석하여 발기인대회를 가졌다. 한국광기술원과 같은 분야인 반도체 조명에 관한 연구를 하지만 LEDㆍ반도체조명학회는 국제학회의 성격을 띤다. 학회에서는 국내외 관련 논문을 학회논문지에 게재할 뿐 아니라 이번 ‘DSSL 2008’과 같은 컨퍼런스 또는 세미나를 개최하여 제품 및 기술 개발, 특허, 표준, 보급 등 쟁점 사항을 토론ㆍ연구한다. 또한 전문가집단으로 정부에는 의견을 전달하고, LED관련 산업체에는 개발 방향을 제시한다. 유 박사는 “앞으로 LEDㆍ반도체 조명 산업발전에 이바지할 뿐만 아니라 우리나라가 세계시장에서 주도적인 역할을 하는데 앞장 설 것”이라며, “이를 위해 금년 학회 주최로 각종 학술 및 교육행사가 개최될 예정”이라 덧붙였다. 앞으로 개최될 LED 및 반도체 관련 행사장에서 유 박사를 다시 만날 것을 기약했다.글_백종윤 기자, 사진_김미선 기자<한국광기술연구원 (062)605-9114 www.kopti.re.kr>

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