서울반도체는 국내 LED기업의 삼성LED, LG이노텍과 함께 국내 LED산업을 이끌고 있는 3대 LED기업입니다. 그 이외에 이탈리아의 전자부품 협회인 아쏘델(Assodel)이 수여하는 ‘The 2011 Assodel Award’의 ‘최고 LED 기업(Best LED Vender)’ 부문상을 수상, 미국 환경보호청(EPA)에서 주관하는 ‘에너지스타(Energy Star)’ 프로그램의 ‘3자 기관 인증(THIRD PARTY CERTIFICATION)’ 중 하나인 ‘EPA 인정 연구소(EPA RECOGNIZED LABORATORY)’ 자격을 국내 기업 최초로 획득 및 등록, 한국인정기구(KOLAS)로부터 ISO17025-LM80 시험 기관으로 공식 인정 등의 LED와 관련하여 여러 부문에서 상을 받고 자격을 획득하였습니다. 또한 서울반도체의 총 매출은 2007년 2502억원에서 2010년 8390억으로 매년 지속적으로 성장하고 있습니다.
서울반도체의 주력사업이 LED인 만큼 LED에 관한 상품들이 많이 나오지만 그 중에 서울반도체의 주력 제품 중 하나인 아크리치에 대해 간략하게 소개하도록 하겠습니다.
아크리치 시리즈 중에 가장 최근에 나온 아크리치 A8은 저전압과 고전압의 직류 전원은 물론 상용 110V/220V 같은 교류 전원에서도 컨버터 없이 바로 구동이 됩니다. 이러한 특징 때문에 LED 칩의 수명을 최종 조명제품의 수명으로 직접 이어나갈 수 있습니다. 최근까지의 DC LED램프들은 LED 칩 보다 짧은 수명을 가진 컨버터로 인해 최종 조명 제품의 수명이 1만 시간 수준에 밖에 되지 않지만 아크라치 A8는 35000시간 정도로 획기적으로 수명 늘렸다고 볼 수 있습니다. 이 외에 기존 백열등이나 형광등 같은 조명에 들어 갔던 수은, 납과 같은 환경유해물질이 들어가있지 않아 환경친화적입니다.
지난 해에 서울반도체의 영업이익은 1099억원이며 이에 2008년에 니찌와와 소송을 하며 수백억원대의 소송비용 때문에 적자를 기록했던 것을 제외하면 지속적으로 영업이익은 상승하였고 올 3월 세계 조명업계 1위인 필립스가 서울반도체를 상대로 미국 캘리포니아 지방법원에 소송을 제기를 했을 정도로 서울반도체의 성장은 매우 위협적이고 놀랍다고 볼 수 있습니다. 또한 독일의 유력 경제지인 한델스블라트는 예상치도 못한 위험한 경쟁자로 서울반도체를 지목했었으며 서울반도체는 국가 경쟁력 강화에 공헌한 기업과 기관, 기업인을 대상으로 수여하는 ‘2011 국가경쟁력 대상’을 수상했습니다.
앞으로 LED산업은 최근 전세계적으로 특히 우리나라에서 불고 있는 친환경열풍과 함께 더욱 커질 것이라 생각이 듭니다. 이에 따라 많은 국내외 LED산업이 생길 것이며 성장할 것입니다. 현재 전세계 LED시장 점유율 4위 기업이라는 위상에 걸맞게 하반기에도 국제 무대에서 서울반도체의 큰 활약을 기대합니다.
첫번째 기사는 올해 LED 조명의 트렌드를 엿볼 수 있는 국제 조명 전시회 '라이트 페어 인터내셔널(Light Fair International) 2011'이 열린 미국 펜실베이니아주 필라델피아 컨벤션센터에 대진디엠피는 LED 스탠드, 다운라이트, 평판조명에서 가로등, 보안등에 이르는 30여 제품을 출품했다. 이를 통해 미국 및 유럽 스탠드 시장 공략을 강화하겠다는 대진디엠피의 계획을 설명하고 있다.
두번째 기사는 유통을 줄여 경쟁력을 강화하기 위해 미국에 LED 조명 합작사(JV) 설립을 추진 중이며, 프린터부품 사업은 안정적인 성장세를 보이고 있고 LED 조명도 순항하고 있기에 LED 조명을 앞세워 올해 ‘매출 1000억원 클럽’에 가입하겠다는 각오를 담고 있다.
3. 대진디엠피 LED 조명 LINE_UP
◆ 백열등 및 CLF 대체 조명
다운 라이팅의 경우 기존 조명은 360도 발광으로 인한 LOSS와 등기구의 반사 손실이 있다. LED 조명 대체시 기존 광량의 50~70% 수준을 만족할 경우 호환 가능하다고 판단된다. LED 조명은 빛에는 열선이 없으나 반도체 특성상 자체 발열 문제로 등기구를 선정할 때는 통풍성에 대한 사전 검토가 필요하며, 등기구에 의해 제품 불량 유발 또는 제품 열화의 문제를 일으킬 수 있다.
◆ 할로겐 램프 대체 조명
현재 MR16 타입은 LED의 한계와 기구 사이즈의 제약으로 기존 할로겐 MR 50W를 대체하기에는 광량이 좀 부족하나 대진디엠피 1607S는업계 최고 수준의 성능을 보이고 있으며, 현 수준에서 대체 조명으로 널리 적용되고 있다. LED 조명으로 대체시 스폿 기능과 고연색의 정점에 비해 높은 소비 전력이 가장 큰 단점인 할로겐 램프에서 다른 조명에 비해 가장 큰 에너지 절감 효과를 얻을 수 있다.
◆ 경관 조명 대체 조명
LED 조명의 특성상 자외선 방출이 없는 관계로 옥외 조명의 경우 기존 조명 대비 벌레의 유인성이 약 1/10 정도로 떨어지는 효과가 있으며, 최적의 배광 설계로 약 50% 정도의 에
너지 절감 효과를 볼 수 있다. 경제성 평가로는 LED 조명의 방열 특성을 유지하기 위해 기존 가로등 등기구를 사용할 수 없는 관계로 기존 등기구를 제거하고 설치해야하는 문제로 초기 비용이 높게 발생된다.
4. 대진디엠피가 LED 조명 업계를 선도하는 기업으로 자리 잡기 위한 대진디엠피 제품만의 특장점은?
①대진디엠피는 발광반도체 칩을 주요 원재료로 LED 소자로 불리는 LED 완제품을 만드는 패키징 공정을 자체적으로 담당하는 광사업부가 있다.또한 LED 조명을 5년 이상 시장에 영업하고 있는 오랜 필드 경험을 가지고 있다. 제품군으로는 할로겐 대체, 백열등 대체, 면발광, 형광등 등의 실내 조명군과 산업 조명등의 다양한 제품군을 구비하고 있으며, 고효율 제품을 인증 받아 보급시키고 있다. ②국내에서 LED 조명에서는 북미 지역과 유럽 수출 시 필수적으로 받아야 하는 제품안전인증인 UL을 최초로 인증 취득하였으며, CE도 취득하여 전 세계에 제품 보급을 확대하고 있다.또한 3년 전부터는 일반 소비자가 가장 가까이 LED를 접할 수 있도록 LED 스탠드를 개발하여 출시하였으며, 현재도 새로운 신 모델을 개발하여 시장에 선보이고 있다.
대진디엠피가 꾸준한 흑자 속에서 성장하고 있다. 대진디엠피는 지난해 78,188백만원의 매출을 올렸다. 전년도 78,931백만원보다 소폭 증가한 수치다. 하지만 매출원가를 낮추지 못해 전년(58,612백만원)보다는 4,808백만원 증가한 63,420백만원 수준에 머물렀다. 기사에 따르면, 판매비와 관리비에 있어서는 12억원 정도를 늘렸다. 영업외비용은 18억원으로 감소시켰다. 전년도는 36억원으로 파악됐다. 그 결과 당기순이익은 7,558백만원인 것으로 나타났다. 전년도에는 13,804백만원이었다. 이 같은 현상은 녹색 성장 그린에너지 트렌드를 기반으로 한 고효율 LED 조명의 수요 증가가 원인이 된 것으로 보인다.
불과 몇 년 전만 해도 중국산 제품과 경쟁해서 LED 판매를 하여야 했던 상황이었으나 최근에는 국내 업체가 중국산 제품을 국내에서 조립하고 국내 제품으로 둔갑하여 판매를 하는 상황도 있는 것 같다(저가 저 할로겐의 일부 중국산 제품과 그 취급에 의해 가격 혼란을 야기하며 출혈경쟁과 LED조명에 대한 불신을 초래 할 수 있습니다).
더불어 최근 대기업의 LED 조명 진출은 시장을 크게 만드는 효과는 긍정적이지만 지금까지 LED 조명 사업에 투자해온 중소기업 입장에서는 상대적으로 시장에서 불리한 위치를 차지할 것이라는데 어려움이 있다. 이러한 상황에서 시장에 비해 업체가 너무 많으며, 고가 제품의 출혈 경쟁으로 영업이 상대적으로 어렵다. 또한 중국산 제품의 국내 유입으로 국내 제품과 중국산 저가 제품과의 경쟁에도 어려움이 많은 게 사실이다.
하여 LED 조명 시장이 확대되어야 하며, 확대되기 위해서는 정부의 지원 정책이 더 많이 필요하다고 생각된다. 이를 위해서는 LED 가로등이나 보안등 같은 산업 조명의 시범 사업을 많이 시행 하여야 한다. 현재는 부분적으로만 지자체에서 시범 사업을 하고 있다. 이에 정부는 지자체 시범 사업이 부분적으로만이 아닌 전국적으로 의무 확대하여 테스트 후 안정적인 제품 보급에 앞장서야 한다고 봅니다.
‘고효율’과 ‘다이어트’ 얼핏 보면 상관관계가 없어 보이지만 최근 새로운 돌풍을 예고하고 있는 그린 전구와 관련하여 생각했을 때 ‘고효율’과 ‘다이어트’는 매우 밀접한 관계를 갖고 있다.
먼저 ‘그린전구’가 무엇인지 알아보자. 그린전구는 그린경영(환경경영)과 같이 친환경적, 녹색지향적 전구를 말하는데 일반적으로 LED전구를 예로 들 수 있다. LED전구는 아래 표와 같이 다른 전구에 비해 여러 장점을 가지고 있는데 여기에서 가장 눈에 띄는 점은 단연코 친환경적, 그리고 에너지 효율이 높다는 것이다.
출처 : 이인호 “발광다이오드(LED)조명에 관한 연구” 석사논문/ 정재열 “LED : Green 에너지” 굿모닝 신한증권. p28-29, 2008 / 이조성 “OSRAM LED & LED System for GL, AM” 오스람. p10, 2008 고효율 LED기술 세미나 자료, IT oongerenoe, 2008.4.15
다음으로 그린 전구인 LED전구를 판매하는 브랜드를 살펴보자.
파나소닉
출처:파나소닉 홈페이지
파나소닉은 2007년 5월 환경경영을 표방한 ‘에코아이디어’를 선언하면서부터, 파나소닉을 3년간 이산화탄소 배출량을 30만톤 줄여 2001년 수준으로 되돌려 놓겠다고 발표했다. 이에 따라 여러 사업을 진행하였는데 그 중에 대표적인 사업은 LED사업 진출이라고 할 수 있겠다. 파나소닉은 2009년 LED전구 <EVERLEDS>를 출시했고 <EVERLEDS>이후에 지속적으로 에너지 효율을 향상하여 새로운 제품들을 발표하고 있다.
필립스의 LED전구는 2009년 미국 시사주간지 타임이 선정한 ‘올해의 발명품 50’으로 선정 되었을 만큼 유명하다.
삼성LED
출처: 삼성LED블로그
삼성에서 삼성LED에 2020년까지 8조6000억원을 투자하고 매출 17조8000억원을 거둔다는 목표도 세웠다고 할 정도 LED에 주력하고 있다. 최근 삼성LED는 필립스와 LED전구의 가격을 놓고 경쟁을 하고 있다. 또한 제작공정을 단순화하여 재료비 절감을 통해 LED생산가를 낮추었으며 이에 따라 빠르게 성장하고 있다.
출처: 월간 LED매거진
이외에 LG이노텍, 서울반도체 등의 많은 국내 기업들도 LED전구를 생산하는데 참여하고 있다.
물론 현재 LED전구가 일상생활에 보급되기에는 여러 문제가 있다. 그 중에 가장 큰 문제는 비용이다. 시중의 메이커 백열전구는 1000원 정도이지만 필립스코리아에서 판매하는 LED전구는 20000원 대로 가격차는 약 20배 정도 된다. 그러나 최근 삼성LED와 같이 제작 공정을 단순화하여 제작비용을 절감하여 가격이 저렴한 제품들도 속속히 등장하고 있으며 필립스의 경우 향후 5년간 LED전구의 가격을 절반으로 낮추는 것을 목표로 한다고 발표한 만큼 향후 몇년 안에 가장 큰 문제인 가격의 부분이 해결 될 것으로 보인다.
서 녹색성장위원회 27대
중점기술 중 친환경 식물성장 촉진기술(원문)에 대해서 간단히
소개 드렸습니다. 최근 이상기후로 인하여 농업재해의 피해가 심각해짐에 따라서 안정적인 식량공급이 위협받고
있습니다. 이와 관련한 기술로서 친환경 식물공장이 주목받고 있습니다.
친환경 식물성장 촉진기술의 기술 트리 중 첨단 공학기술활용 작물생장 촉진 기술에 포함되는 개념이라고 말씀드릴 수 있는데요. 오늘은 이 “친환경 식물공장”에
대해서 알아보도록 하죠..
공장이라고 하면 흔히 대량의 물건을 가공하여 생산하는 장소로
생각하실텐데, 그렇다면 식물을 공장화 한다는건 어떤 이야기 일까요? 식물공장은
제한된 공간 내에서 식물이 성장하는 환경을 인위적으로 제어하여 식물을 생산하는 농업시스템을 이야기하는 것입니다.
태양광을 대신해서 인공광을 사용하고, 식물성장에 필요한 이산화탄소 역시 장치를 이용하여
조절, 온∙습도는 지열에너지 등의 신재생 에너지를 이용하여 제어하여 날씨와 상관없이 농사를 지을 수 있는 기술이라고
설명드릴 수 있겠네요.
이러한 식물공장의
경우 먼저 지금 심각해지는 이상기후에도 안정적으로 농사를 지을 수 있어 안정적인 식량의 공급에 도움이 되며, 이산화탄소를
외부에서 포집하여 식물공장으로 주입하는 기술 등으로 도시의 이산화탄소 감소 등에도 도움이 될 것으로 예상되며, 특히
외부와의 단절된 환경에서 농작물을 재배하기 때문에 해충 등에 대한 우려가 없어 농약을 사용하지 않기 때문에 유기농의 식물을 공급할 수 있다는 측면을
갖고 있습니다.
바로 태양광을 광원으로 사용하는 방법과, 인공광원만을 사용하는 방법, 두 가지를 병행하여 사용하는 방법으로
나눌 수 있습니다. 각 광원에 종류에 따라서 필요한 재배면적이나 공장의 형태가 달라지게 됩니다. 아무래도 태양광을 사용하는 경우 단층형으로 식물공장을 형성해야하기 때문에 인공광원에 비하여 면적이 넓습니다. 반면 전력 소모면에서는 더 나은 효율을 보이게 됩니다. 인공광원을
사용하면 공간적인 제약에서 자유롭기 때문에 도시의 건물 지하 등에서도 식물 재배가 가능합니다.
최근에는 이러한 인공광원을 기존의 고효율 백열광에서 LED로 교체하면서 전력소비량을 감소시키고 생산성은 더 향상시키는 방안을 연구 개발하고 있습니다. 흔히 LED의 경우 광원의 색상을 효율적으로 조절 할 수 있기 때문에, 식물을 재배하는데 최적의 광원을 발생시킬 수 있고, 상대적으로 발열량이
적어 식물에 더 적은 영향을 줄 수 있는 장점이 있다고 합니다.
[LED
인공광을 이용한 식물공장]
하지만 식물공장의 경우 여러 측면에서 생산에 합당한 작물의 종류가
아직 많이 제한되고 있습니다. 또한 현재로서는 연구가 부족하여, 구체적으로
환경을 조절하는 방법 등에 대한 부족함이 있다고 합니다. 또한 기존 농업에 비하여 초기 시설투자비가
높으며, 이를 유지하여 얻는 수익성의 문제 등에 의하여 아직 발전해야 하는 부분이 많다고 합니다.
Comment
이번 글은 친환경 식물성장 촉진기술이 구체적으로 어떤 기술을
연구하고 있는가 하는데에서 시작한 글이고, 그 기술을 소개해드리고자 썼습니다. 이 기술은 현재와 같이 점점 기후가 악화되어 가는 시기에서는 차후 우리의 생활을 보조 해줄 훌륭한 기술인 것은
확실합니다.
또한 지금 여러 채소들을 재배하기 위하여 사용하는 농약이나 비료들의
사용량을 감소 시키고, 기존의 공정에서 고효율 백열광을 사용하던 체계와 달리 LED광을 사용하면서 기존의 전기사용량의 많은 양을 감소시키고, 대신
더 효율을 높여 가고 있습니다. 앞으로는 이러한 발전에 힘입어 식물공장이 현재 농약과 비료의 사용이
문제화 되어가고 있는 현재의 농업문화에 새로운 해결책을 제시하는 역할을 할 수 있으리라 기대해 봅니다.
희토류는 원자번호 57부터 71까지 포함해 모두 17개의
원소를 가리킵니다. 희토류 금속의 사용은 휴대전화, 고온
초전도체, 2차 전지, LCD, LED, 광학렌즈, 컴퓨터 디스크, 특수자석, 풍력발전
터빈 등에 사용되는데요. 현재 개발 중인 첨단 산업들에서 없어서는 안될 원료로 인식되고 있습니다.
희토류와 첨단 기술
그렇다면 왜 그렇게 희토류 자원이 많은 첨단 기술에 사용되는 것일까요. 1700년대에 발견된 희토류금속은 1980년대에 주목을 받기 시작했는데요. 일본에서 희토류의 하나인 네오디뮴을 이용해 강력한 영구자석을 만드는데 성공한 것이지요. 희토류로 만든 자석은 기존의 철로 만든 영구자석에 비해 2배이상의
강력한 자성을 지니는데요. 충분히 작은 크기로 기존에 존재하던 영구자석의 힘을 대체할 수 있다는 데에서
첨단산업에 많이 활용되고 있는 것이지요. 쉽게 효율과 관련지어 말하자면, 그기가 작은데 비해 큰 자성을 만들어 내기 때문에 기존의 물질보다 큰 효율을 지니고 있는 것입니다. 그 큰 효율은 위에서 말씀 드린 여러 기술들의 효율을 크게 끌어 올릴 수 있는 것이구요. 효율을 끌어 올렸다라는 것은 친환경 관련 사업에서도 큰 이슈 입니다. 효율을
끌어 올린 만큼 비용을 절약하고, 환경 부산물을 줄이는 효과를 발휘하기 때문이죠.
위에서 언급한 기술들
중 LED 와 풍력발전은 특히 친환경적인 기술이라고들 하는데요. 그것에
희토류금속이 들어가는 이유를 각각 짧게 언급해보겠습니다.
LED는 자체 발광 소자입니다. 산화물 속에 발광물질의 입자가 들어가 빛이 나는것이 기본원리이지요. 하지만, 희토류 외의 발광물질들은 산화물 속에 들어 가게 되면, 시간이 지날
수록 그 화학적 성격이 바뀌어 발광하는 빛의 선명함이 퇴색하게 됩니다. 즉, 수명이 짧은 것이지요. 하지만 희토류 금속을 쓰는 LED 는 고유한 성질을 그대로 유지하기 때문에 그 수명은 10년을
훌쩍 넘김니다.
풍력발전 터빈에
희토류 금속이 사용되는 이유는 위에서 언급한 영구자석의 자력과 관련 있습니다. 바람의 힘을 전기로 변환시키는
풍력 발전은 운동에너지를 전기에너지로 바꾸는 과정이 필요한데요. 이 과정에서 영구자석의 힘이 강력합니다. 강한 자성을 지녔을 수록 운동에너지에서 전기에너지로의 변환 효율이 증가하는 것이지요.
희토류와 중국
희토류 금속은 전세계에서 97%가 중국에서 생산되고 있습니다. 중국에서만 희토류가 많이 묻혀서
그런 것이냐구요? 아닙니다. 중국은 전세계 36% 정도의 매장량을 지니고 있을 뿐입니다. 36%의 매장량으로
전세계 97% 나 생산을 하고 있다는 것이 이상할 정도이지요.
이유는 여러 가지
있지만, 가장 크게 작용하는 것이 채굴과정의 인건비 문제와 환경오염과 관련된 문제입니
다.
사진에서 보시다
시피 희토류 금속의 채굴은 말그대로 광물을 채굴하는 과정입니다. 우리 나라를 포함은 선진국들에서는 광산은
점점 사라지고 있는 실정인데요. 채굴과정에서의 인체에 해로운 성분으로 인한 것도 있고, 힘든 노동이기 때문이기도 합니다. 또한, 캐낸 광물에서 희토류를 분리하는 작업 또한 대부분 수작업으로 이루어 집니다.
그 과정에서 우라늄과 같은 방사능 동위원소 또한 발견되기도 하는데요. 이것으로 인한 진폐증
환자도 기록된 것만 5000여명이 넘는 숫자라고 합니다.
환경파괴 또한 엄청난대요. 일단 사진에서 보시다 싶이 매장된 것이 발견되면, 그 산이나 지역은
벌거숭이가 되는 일은 허다 합니다. 생태계가 말그대로 죽어 버리는 것이지요. 또한, 생산과정에서의 폐수에는 1리터당 300-5000mg 의 암모니아 질소 가 함유되어 있습니다. 이 암모니아
질소로 인해 토양과 지하수가 오염됩니다. 이뿐 아니라 희토류 금속을 분류해내는 과정상에서 금속을 물에
띄워 걸러내는 작업을 거치게 되는데 이로 인한 폐수들도 많이 발생한다고 합니다. 심각한 수준이지요.
중국의 가격 상승
뉴스를 통해 접하셔서
아시는 분도 많겠지만, 중국은 희토류의 가격을 상승을 부채질하고 있는데요. 희토류 자원세를 인상하려는 움직임입니다. 그냥 가격상승이라고도 볼
수 있죠. 가격상승은 물론이고 허가 생산제를 도입하여, 허락된
생산량만 생산해 내도록 하고 있습니다. 이뿐만아니라 수출 쿼터를 축소시키기까지 했습니다.
일단 중국의 입장은
이러합니다. 첫째로는 희토류 광물의 매장량은 한정되어 있기 때문에 무분별한 생산 및 판매는 장기적인
입장에서 보았을 때, 국가적 손실이 예상되기 때문이라고 합니다. 둘째로는
희토류생산에서의 환경파괴의 문제는 중국 내에서도 인정하고 있는 바인데, 환경을 보호 하기 위해 폐수를
정화시키고, 무분별한 광물 채취 작업을 막아 환경을 보전하기 위해선 기술적, 환경보전적 측면에서의 비용이 발생하기 때문이라고 합니다. 이 때문에
가격을 상승시키고, 생산량과 수출량을 줄인 것이지요.
희토류를 사용하는
선진국의 입장에서는 이러한 중국이 달갑지는 않아 보입니다. 생산의
97%를 담당하는 중국이 가격을 무지막지하게 올려 버리니, 첨단기술을 개발해서 파는 입장에서는
문제가 되지요. 그렇다고 자국에서 캐내자니 매장량은 많지만, 인건비, 환경 관련 비용이 엄청 나게 드니 그러지도 못하는 입장입니다. 그렇기
때문에 여러 국가들이 중국에게 희토류 금속 비용관련에서 근거없이 이익을 위해 가격을 상승시키는 것 아니냐라고 비난하는 것이지요.
하지만 중국 또한, 대담합니다. 희토류는 우리 땅 넓이 정도 만큼인 36% 정도 매장량을 지니고 있다. 우리만 생산하고 있지 다른 국가에서도
매장량은 많고, 희토류 금속을 팔고 있는 다른 국가 또한 많이 존재한다. 왜 중국만 가지고 그러느냐, 중국은 나름대로의 환경문제와 자원 보존
문제 등을 고려해 결정을 내린 것이라고 하네요.
중국의 희토류 금속 생산 규제, 현재는?
하지만, 2010년 12월 30일
뉴욕 타임스(NYT)의 발표는 이러한 중국의 입장에 힘을 실어 주지 못합니다.
" 희토류 중 산업용 원자재로 널리 쓰이는 중토류(Heavy
rare earths)의 경우 중국 남부 지역의 폭력조직이 생산하는 분량이 전 세계 공급량의 절반가량을 차지하는 것으로 추정된다." 라고 하였습니다. 여기서 중토류는 아이폰과 불렉베리, LED TV, 레이저, 하이브리드카 , 풍력 터빈 등에 사용되는 17 희토류 금속 중 중간단계의 원소
들입니다.
폭력조직이 운영하는
불법 희토류 광산은 배출되는 황산과 여타 화학물질 등으로 인해 인근의 상수원과 토지를 심하게 오염시켰다고 합니다.
이를 불평한 이웃주민들은 폭력조직의 폭력을 통한 위협으로 그대로 피해를 받고 있다고 하네요.
광물 생산 뿐만이
아닙니다. 광석 정제 공장에도 폭력조직이 개입되었다고 하네요. 홍콩
소재의 한 희토류 무역회사는 정재공장과 500만 달러 규모의 분쟁에 휩싸였다가 폭력조직이 이 회사의
직원을 납치해 살해해 버리는 사건을 경험했다고 합니다.
이러한 불법조직의
행태가 심해지자 중국은 헬기까지 동원하며, 불법 채굴광산을 급습해 불법 광산 소유주와 공장주들을 체포하고
있다고는 합니다만, 중국의 그 넓은 대륙을 모두 단속할 수 있을 지는 의문입니다.
코멘트
일반인들에겐 희토류
금속이 무엇인지 잘 모르시는 분도 계실 것입니다. 하지만, 희토류
금속은 첨단기술과 첨단산업 속에 살고 있는 우리들과 아주 가까이 있습니다. 심지어 친환경적이라고까지
말하는 제품들 속에도 희토류 금속들이 들어가 있지요. 중국의 생산규제나 가격의 상승은 크게 어느 정도는
합당한 것이라고 봅니다. 오히려 다른 나라가 꺼려하는 일을 중국이 자국의 발전을 위해 생산해내고 있으며, 앞서 말씀드렸다 싶이 환경 또한 중요하게 생각하기 때문에 희토류금속 생산과 관련된 환경강화로 대기업위주로 생산업계를
재편하려는 모습을 보이고 있기 때문이죠. 하지만, 중국이
진짜 목적은 물론, 희토류 금속으로 첨단삽업과 관련된 세계시장을 장악하려 하는 것처럼 보이는 것 또한
사실입니다. 그 근거로 일본과 중국의 영토분쟁지역에서의 사건에서 일본이 백기를 들고, 구금중이던 중국선장을 석방시켰지요.
이렇듯 중국이 희토류
시장을 독점하려 하고 있습니다. 이로 인해 피해를 보는 다른 많은 국가들은 어찌할 줄 모르고 있지요. 일본의 대안은 인도였습니다. 인도뿐 아니라 남미에서도 채굴 기술을
개발 중이라고 합니다. 전세계의 개발도상국들이 희토류금속의 생산에 참여하게 된다면, 중국의 독점적 시장 장악은 막을 수 있을 것이라고 보여지네요.
하지만, 환경적 측면에서는 어떨까요. 미국에서는 희토류 금속을 캐는 광산을
만들려다, 친환경 단체의 반대에 광산을 폐광시켰습니다. 개발도상국은
각국의 성장을 위해 희토류금속을 생산하겠지만, 그로 인해 광산 주변이 벌거숭이 산으로 변하고, 지하수나 토양이 오염되는 일이 일어 나겠지요. 그전에 전세계적인
희토류금속 생산과 관련된 규제가 있어야 하지 않을까 생각합니다. 물론,
선진국은 생산하지 않으니, 개발도상국에서는 반발할 것이 뻔하긴 하지만 말이죠.
마지막으로, 생산 판매량의 반을 차지하는 마지막에 언급한 불법 채굴 업자들은 이익만 바라보기 때문에 환경을 무자비하게 파괴할
것이 뻔하지요. 중국이 여러 핑계를 대고 가격을 올리는 것에 앞서서 불법 조직의 채굴만큼은 꼭 없애야
하는 것은 아닌가 생각해 봅니다. 그래야 효율 종은 LED 를
전기 자원을 아끼는 친환경 제품이라고 하고, 풍력발전을 자연에너지를 사용하는 친환경 발전이라고 할 수
있지 않을까요.
최근 수많은 친환경, 첨단 기술들이 개발되어가는가운데, 많은 희귀금속들이 사용되면서 세계적으로 원자재 확보 경쟁이 심화되고 있습니다. 이에 우리나라 역시 희귀금속인 인듐과 리튬을 ‘해외자원’으로 편입하여 해외개발을 적극 지원하기로 하였습니다. 법적으로 해외자원에등록되지 않으면 해외 광산개발이 사실상 불가능하기 때문입니다. 앞의 두 금속 중 리튬의 용도는 이차전지등 많은 분들이 들어보셨으리라 생각되는데, 인듐은 좀 생소하실겁니다.이번 글에서는 이러한 인듐에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
1. 인듐이란?
먼저 인듐이 물리적, 화학적으로 어떤 물질인지간단히 살펴보겠습니다.
인듐(Indium, 문화어: 인디움)은 원자 번호는 49번의물질로 화학 기호는 In을 사용합니다. 인듐은 금속으로 성질이무르고 연성이 있으며 잘 녹지 않습니다. 또한 그 화학적인 성질은 철이나 칼슘, 구리와 비슷하다고 합니다.
그렇다면 이러한 인듐은 어디에 사용하고 있을까요? 인듐의경우는 그 자체가 금속으로 사용되기 보다는 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide : ITO)로변환하여 사용되게 됩니다. 바로 이 물질이 흔히 투명전극이라고 불리게 됩니다. ITO의 경우 얇은 막으로서 투명하고 색이 없습니다. 그리고 전기전도율이 좋기 때문에 많은 곳에서 사용되고 있습니다.
주로 액정 디스플레이, 평판 디스플레이, 플라스마 디스플레이, 터치스크린,전자 종이 응용, 유기 발광 다이오드, 태양전지, 정전기방지 코팅, 전자 방해 차폐물에서 사용되고 있습니다.
2. 인듐의 문제점
ITO필름의소비는 평판 디스플레이 시장에서 대다수가 사용되고 있습니다. 하지만 최근, 터치패드 제작을 위하여 ITO 필름이 널리 사용되고, 대부분의 장치들에 터치스크린이 탑재되면서 그 소비량이 급속도로 늘고 있습니다. 이러한 급속도의 소비량 증가가 인듐에 관한 문제를 발생시키고 있습니다.
최근 인듐을 사용하는 분야가 늘어나면서 향후에 일어날 가격 상승에 대한 우려역시 커지고 있습니다. 아무래도 인듐의 경우 사용하는 분야는 넓은데 그 매장의 많은 수가중국에 매장되어있기 때문에, 가격 불안정성이 크기 때문입니다.
이러한 문제점들 때문에 정부에서는앞서 이야기했듯이 해외자원으로서 인듐의 확보를 위하여 노력하고 있고, 기업의 경우(물론 기술적인 이유도 있지만) 인듐을 대체할 수 있는 물질을 개발하고자 노력하고 있습니다.
3. 인듐의 재활용
위와 같은 불안정한 공급과 가격에 의해 인듐의 보유량을 늘리고자 하는 노력과 함께 재활용을 통하여 폐전기전자제품에서 추출, 재활용하고자 하는 노력이 이루어지고 있습니다. 관련 기술로는 앞서소개되었던Prime씨의 "도시의 광산업, 도시는 자원의 보고"에서 소개드린 도시광산업 기술을 소개드릴 수가 있겠네요.
이러한 도시의 광산업에서는 폐전기전자제품의 재활용을 이야기 한다면, 생산시에 공정상 배출되는 ITO의 양을 줄이는 공정 역시 개발 되었다고 합니다. 시노펙스에서는ITO(산화인듐주석)센서 공정 중 발생되는 폐수에서 ITO를 회수해 재활용이 가능한 시스템을 개발하여 ITO폐수에 존재하는 ITO의 98%이상 회수, 사용하고있다고 하네요.
4. 인듐의 대체물질
앞서 말씀드린 재활용으로는 인듐의 그 자체적인 문제를 모두 해결할 수 있다고 하기 힘들죠.그렇기때문에 많은 기업들이 인듐의 대체 물질을 개발하고자 하고 있습니다. 그 중 한가지가 꿈의 신소재라고불리는 그래핀입니다.
그래핀은 흑연을 의미하는 그래파이트에 어원을 지닌 것으로, 탄소 원자의 결합으로 만들어진물질입니다. 그래핀의 경우 물리적 강도가 강하고, 열 전도성이좋으며, 빠른 전자이동도 등 여러 강점을 가지고 투명전극을 대신할 수 있기 때문에 대체물질로 관심받고있습니다. 이 물질에 대한 자세한 내용은 링크를 통해 확인 하실 수 있습니다.
텔레비전을 시작으로 해서 손바닥만한 휴대폰 디스플레이까지 현재, 디스플레이는 우리가 살아가는 공간 곳곳에 자리 잡고 있습니다. 집에있던지 밖을 나가던지 어느 곳에서나 모두 디스플레이 장치들이 있죠. 그만큼 수만은 종류의 디스플레이장치와 그 장치에 따른 수만은 동작 원래들이 존재하는데요.
이번녹색기술팀 프로젝트는 LED 에 관한 것입니다. 다른 컨텐츠를참고하시면, LED, OLED, QDLED 등을 보실 수 있구요.LED 의 친환경 사용예도 보실 수 있습니다.
이를읽는데 도움을 드리며, 더 실생활과 관련될 수 있는 정보를 드리고자 하는데요.
첫번째로는 LED 에 관한 간단한 상식을 소개 하도록 하겠구요. 두번째로는 TV에 관한 몇가지 정보를 알려 드리려고 합니다.
1. LED 가 뭐길래?
LED가 무엇일까요? Light Emitting Diode의 약자이죠. 한국말론 발광다이오드이죠. 하지만,이것으로는 관련 전공자가 아닌 이상 다이오드가 뭐냐는 질문부터 나오겠죠? 그럼 반도체의일종이라고 답할 것이고... 그다음은 ...(점점점) 하하 LED를 알기 위해선 LED가 뭐냐가 아니라 다른 것들과 비교해 어떤 특징을 지녔는지 아는것이 더 좋을 것같아 소개 드립니다.
LED를 간단하게 설명하면, '전기를 통하게 하면 빛을 내는 물체' 입니다. 하지만, 이렇게말하면, 형광등이나 백열전구도 마찬가지겠지요? 둘다 전기르통하면 빛을 내니 말입니다. 하지만, 형광등이나 백열전구와 LED 는 큰 차이가 있습니다. LED는 들어온 전기가 바로 빛으로발하는 반면에, 형광등 및 백열전구는 중간과정이 존재합니다.
LED
형광등
백열전구
전기 -> 빛
전기 -> 자외선 -> 빛
전기 -> 열 -> 빛
100 -> 90
100 ->90 -> 80
100 -> 80 -> 60
위의표를 보시면, 자세히 아실 수 있습니다. 형광등은 자외선을방출하게 하면서 빛을 내구요, 백열전구는 열을 방출함으로써 빛을 내는 과정을 거칩니다.
전기를통해 자외선이나 열을 방출하는 과정에서 전기 손실이 발생합니다. 또한 자외선과 열이 빛으로 보이는데에도어느정도의 손실이 발생하구요. 하지만 LED 의 경우, 빛이 전기를 통해 직접 방출한다고 보시면 됩니다. 즉, 발광다이오드라는 소자를 통해 전기가 바로 빛으로 바뀌는 것이지요. LED 가효율이 좋다고들 하는 이유가 이러한 이유입니다. 즉, 같은 100이라는 양의 빛을 얻기 위해서는 LED 는 111, 형광등은 125, 백열전구는 166 의 전기가 필요한 것이지요.
이외에도수명이 길며, 크기를 자유롭게 만들수 있고, 다양한 색 표현이가능하다는 점이 LED 의 뛰어난 점이죠.
2. LED가 어디 쓰인다고?
그렇다면 LED 가 어디에 쓰이는 것일까요? 위의 특징을 보았을 때, 다양한 색을 가지는 작은 전구는 대부분 LED 가 사용된다고 보시면되겠네요. TV는 물론이고, 휴대폰, 신호등, 자동차 라이트, 크리스마스트리 등 다양한 곳에 많이 활용되고 있습니다. 생각보다 훨씬더 우리 일상에 가깝게 쓰이고 있네요.
3. LED TV?
LEDTV는 엄밀이 말하면, 발전된 LCD TV 입니다. 즉 디스플레이 자체는 LCD 라고 할 수 있습니다. LCD TV 의 패널은 아시다시피 다양한 색을 구현하는데요. 이것의원리는 LCD 디스플레이가 스스로 빛을 내지는 못하구요. 빛을차단하거나 투과하는 방법을 통해 색을 표현하죠. 즉 LCD 패널뒤에 SOURCE 가 될 수 있는 백라이트 빛이 필요한데요. 기존의 LCD TV 는 CCFL(Cold Cathode Flourscent Lamp :냉 음각 형광 램프)이라는 백라이트를 사용했는데요. 위에서자외선을 방출한다는 형광등램프와 비슷하다고 보시면 됩니다. 그 백라이트를 LED로 바꾼 것이 현재의 LED TV라고 할 수 있죠.
CCFL의특성상 두께가 20mm 이하로 제작하기는 힘든것이 LCD TV의문제였다고 합니다. 하지만 LED TV의 경우 가장자리에서빛을 쏴서 반사 시키는 것을 통해 백라이트를 연출하므로 6mm 까지 작아질 수 있게 되었죠.
또하나의 장점은 역시 친환경적인 부분입니다. CCFL 은 앞에서 설명드린 바와 같이 자외선을 방출하여빛을 내는 방식인데요. 이 방식에는 수은나 납이 들어가 있어 친환경적이지 않습니다. 하지만 LED TV 에는 이런 물질이 들어 가지 않게 되죠.
또한, 부분적으로 백라이트를 켜고 끄는 것이 가능해 전력소모가 LCD보다최대 40% 까지 적습니다. 삼성전자에 따르면 32인치 LCD와 55인치 LED 의 전력소모가 비슷하다고 하네요.
참고로 OLED TV에 대해서도 궁금하실 텐데, OLED 의 경우, 백라이트를 필요로 하지 않은 패널 자체 발광형이라아주 얇게 초박형으로도 제작이 가능합니다. 색의 표현도 기존 LED 보다훌륭하구요. 아직 가격이 비싸다는 단점이 잇죠.
4. LED, LCD, PDP 전력소모 비교
인치대비가장 저렴하게 큰 화면을 원한다면? PDP
Full-HD 화질과 비교적 저렴한 대형 TV를 찾는다면? LCD
고급스러운외형, 얇은 두께, 선명하고 화사한 색감의 TV를 찾는다면? LED
LEDTV와 LCD TV는 위에서 설명드린 것과 같습니다. 빛을저지, 투과 시키는 원리를 지니고 있는 디스플레이를 지니고 있으며, 둘의차이는 백라이트가 다르다는 점이였지요.
그렇다면 PDP 는 무엇이길래 저리도 높은 전력소모를 할까요?
평판디스플레이로써 네온과 제논 가스 혼합물을 표면에 병렬 전극봉들이 묻혀 있는 두 밀폐된 유리판 사이에 샌드위치 처럼 들어 가 있어 이들을 동작시키는것입니다. 화학변환을 통해 각 픽셀에서 가시광이 방출되는 방식이지요.
PDP가전력소모가 많다고 되어 있지만, 검은 화면에서는 화소를 꺼버리기 때문에 평균 전력 소모는 LCD 와 비슷합니다.
가격이조금 높긴 하지만, 전력 소모 측면이나, 친환경적인 측면에서는 LED TV가 좋은 평가를 받을 수 있겠네요.
Light-emitting diode(LED)는 광원으로 이용되는 반도체이다. 초기에는 붉은 계열의 빛만 낼 수 있었지만, 현대에 들어 여러 대역의 밝은 빛을 낼 수 있게 되어 많은 분야로 사용범위가 확산되고 있다. 자동차의 Headlight, turn signal, 항공기 indicator, 그리고 교통 신호등에까지 사용되고 있다. 최근에는 LCD Display의 backlight으로 많이 쓰이고 있다. 에너지 소비효율이 좋고 밝은 빛을 낼 수 있어 각광받고 있다. LED의 발광은 LED 에 전자가 흐르며, 내부의 전자 구멍에 전자가 들어가면서 광자의 형태로 에너지를 방출하는데서 출발한다.
이러한 효과를 electroluminiscence라고 하며, 광자가 갖게 되는 에너지에 따라 빛의 색이 결정된다. 초기에는 값이 비싸고 크기가 컸으나, 소재와 공정에 관한 연구개발로 최근에는 크기는 작아지고(수 mm 수준), 가격은 저렴해졌다.
원리
LED는 p-n junction을 만들기 위해 불순물이 첨가된 형태의 반도체로 구성된다. 다른 diode들과 마찬가지로 전류가 p (anode)-> n (cathode) 방향으로만 흐를 수 있는데, 전자가 전위차에 의해 흐르다가 hole을 만나게 되고, 이 hole에 들어감과 동시에 에너지 준위가 낮아져야 하므로, 가지고 있던 에너지를 방출하게 된다. 이때 에너지는 photon(광자) 형태로 방출되는데, p-n junction을 이루는 재료에 따라 에너지 준위 차이가 결정되고, 이렇게 결정된 에너지 준위차에 따라 파장이 결정되며 결과적으로 이 파장은 빛의 색깔을 결정한다. 쉽게 말해 반도체를 구성하는 재료에 따라 LED가 낼 수 있는 빛의 색깔이 정해지게 된다. LED 는 적외선, 가시광선, 자외선 근처의 에너지에 해당하는 에너지를 방출할 수 있도록, direct band gap 을 갖는 재료로 만들어져야한다. 중요한 성질은, LED재료들이 대부분 아주 강한 굴절률을 가지기 때문에, 많은 빛이 LED 와 외부 공기 사이에서 LED 내부로 굴절되어 되돌아 온다는 점이다. 따라서 LED 에서 빛 방출률을 증가시키는 것이 중요한 연구 주제이다. 대부분의 LED 는 플라스틱 껍데기로 싸여있는데, 이것은 반도체 칩을 기기 내부에 고정시키거나, 손상으로부터 보호하며, 굴절률 차이가 큰 반도체와 공기 사이에서 완충작용을 하게 된다. 세 번째로 언급된 기능으로 인해 빛을 확산시키는 렌즈 역할을 하게 되어 빛 방출을 극대화 시킨다. 백색을 내기 위해 red, green, blue 색상의 빛을 내는 LED 세 가지를 이용하는 방법이 있고, blue 나 자외선을 방출하는 LED 로부터 형광등이 빛을 내는것과 비슷하게 스펙트럼이 넓은 백색광을 내도록 하는 방법이 있다. 색깔이 혼합되는 정도에 따라 백색광의 실제 분포는 다를 수 있다.
효율
일반적으로 indicator로 사용되는 LED 는 30-60mW 범위에서 작동하도록 설계되어있다. 반면 조명에 사용되는 1W 이상의 high-power LED들은 350mA 이상의 전류가 흘러야 작동한다. 흰 빛을 내는데 사용되는 형광등의 밝기가 최대 100lm/W, LED 는 실험실 조건에서 20mA전류 사용시 130~150lm/W 정도 인데, 일반적인 사용조건에서는 50lm/W정도라고 한다.
수명
일반적으로 LED와 같은 solid state 장치들은 저온, 저전류 조건에서 수명이 길다. 보통 25,000~100,000시간이지만, 온도나 전류 조건에 따라 줄어들거나 늘어날 수 있다고 한다. high-power LED가 발달함에 따라 고온, 고전류에 노출되며 빛을 방출하는 능력이 조기에 감소할 수 있게되었다. 정량적으로 수명을 나타내기위해 초기의 75% 혹은 50%의 빛을 방출하는 상태가 되는 시간을 나타내는 L75, L50 등의 용어를 사용하자고 제안된 바 있다.
LED는 저온에서 빛 방출량이 증가하며(냉장고 등의 조명에 유용), 백열전구보다 열방출이 적어 효율이 좋다고 할 수 있다. 전류가 흐르며 빛과 열을 방출하는데, 빛과 열에너지를 방출하는데 있어 빛의 비율이 높을수록 광원으로서 효율이 좋은 것임은 분명하므로, 최근 사용되는 LED는 다른 광원보다 효율이 좋은 광원이라 할 수 있겠다.
백열등이나 형광등같이 우리가 일반적으로 사용하고 있는 조명기기들의 1년 사용전력은 2조 1000억kWh정도 됩니다. 이는 세계 소비전력의 12~15%를 차지하며 이로 인해 발생되는 이산화탄소 배출량은 연간 17억 톤 정도가 된다고 합니다. 즉 현재 사용되고 있는 조명들은 전혀 친환경적이지 않다고 볼 수 있겠습니다. 반면 LED조명은 백열등보다 발광효율이 5배나 높기 때문에 전력소비가 적고 수명이 길고 이산화탄소도 적게 배출하는 ‘친환경 조명기기’라 할 수 있습니다. 이러한 장점들로 인해 미국과 유럽, 일본 등은 기존 조명을 LED조명으로 교체할 계획이며 우리나라도 2012년까지 공공기관 조명의 30%이상을 LED조명으로 교체할 계획이라고 합니다. 하지만 여전히 높은 가격(많으면 수십배), 직진성으로 인한 어두운 밝기 등의 문제점들로 인해 일반 소비자들을 통한 대규모 상용화는 힘든 점이 사실입니다. 이에 따라 원가 절감과 고성능의 LED를 위한 다양한 기술 개발이 이루어지고 있는데요, 제가 이번에 소개할 내용은 LED에 나노 기술을 접목시킨 QD(Quantum Dot)-LED입니다.
LED의 원리
LED는 Light Emitting Diode의 약자로 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기 에너지를 광 에너지로 변환시켜 주는 반도체소자를 말합니다. P형, N형 반도체를 접합한 다이오드에 순방향 전압을 인가하면 전자와 정공이 결합하면서 빛이 발광 되는 원리로 빛이 발생합니다. 밴드갭 이상의 에너지를 전자가 흡수하게 되면 CB로 excite되고 다시 정공과 결합하면서 에너지가 빛의 형태로 방출되는 것이죠.
즉, 밴드갭에너지의 크기가 크면 방출되는 빛은 큰 에너지를 가진 짧은 파장의 블루계열의 빛이 나오고 밴드갭에너지가 작으면 작은 에너지를 가진 긴 파장의 레드계열의 빛이 방출되는 원리입니다. 따라서 발광물질의 밴드갭 크기를 조절하여 원하는 색깔의 빛을 얻어낼 수 있게 됩니다. 밴드갭의 크기가 방출빛의 색을 결정한다고 할 수 있습니다.
양자구속 효과와 QD-LED
그렇다면 위에서 설명한 LED에 어떻게 나노기술을 접목시켜 QD-LED를 만드는 것일까요?
QD-LED를 가능하게 해주는 것이 바로 나노입자의 사이즈에 따라 밴드갭이 변하는 ‘양자구속 효과입니다. 양자구속 효과라 하니 뭔가 복잡하고 어려운 듯 느껴지지만 실은 매우 간단한 원리입니다. 최근 나노기술이 주목받고 있는 이유는 재료의 사이즈를 나노사이즈로 줄임으로써 새로운 성질을 얻어낼 수 있기 때문인데요, 양자구속효과는 벌크형태의 재료를 나노사이즈의 입자로 만들어 밴드갭 크기를 증가시키는 원리를 말합니다.
그렇다면 왜 밴드갭이 커질까요?
쉽게 설명하면 밴드갭이란 전자가 원자핵과의 결합을 끊고 자유전자가 되기 위해 필요한 에너지인데 입자의 크기가 작아지면 핵이 전자를 더욱 강하게 구속하게 되어, 밴드갭의 크기가 증가하는 효과가 발생합니다.
<입자사이즈가 작아지면 밴드갭의 크기가 증가>
어쨌든 중요한 것은 나노입자의 크기가 작을수록 블루계열(고에너지)의 빛을 방출하고, 크기가 크면 레드계열(저에너지)의 방출빛을 얻어낼 수 있다는 것 입니다.
QD-LED는 바로 입자의 크기를 조절하여(=밴드갭 크기를 조절) 원하는 방출빛을 얻어내는 원리를 이용합니다.
QD-LED의 원리
<기존 RGB방식과 QD-LED방식의 차이>
위에 그림을 설명하면 기존의 RGB방식은 각각 빨강(R), 초록(G), 파랑(B)의 빛을 내는 반도체를 사용하지만 QD-LED는 다양한 사이즈의 나노입자를 블루계열의 빛을 내는 벌크형 반도체와 함께 혼합시켜 백색광을 얻어내는 방식입니다. 그림을 자세히 보면 위에서 설명해드린 양자구속 효과에 의해 입자의 크기가 큰 것이 빨강빛, 크기가 작은 것이 초록빛을 내는 것을 확인할 수 있습니다.
장점과 단점
QD-LED는 기존의 방식에 비해 구조가 간단하여 생산비용이 저렴하고 밴드갭 제어가 용이해 원하는 빛을 미세하게 조절하여 효율이 높고 색 재현율이 높다는 장점이 있습니다. 또한 기존의 OLED방식에 비해 소비전력이 적습니다.
반면 고효율 반도체 나노입자의 부재, 특히 수명이 긴 마땅한 청색발광체가 없다는 문제점이 있습니다. 또한 전자 및 정공 수송층으로 사용되는 유기물과 적합성이 떨어져 실질적으로 효율이 떨어진다는 단점이 있습니다.
코멘트
전기자동차가 기존의 가솔린자동차를 대체하고 있듯이 장기적인 관점으로 봤을 때 에너지 소모가 크고 이산화탄소 배출이 많은 형광등이나 백열등이 LED로 대체되어야 한다고 생각합니다. 하지만 위에서도 언급했듯이 비싼 가격과 에너지효율이 문제가 되고 있는데요, 이 한계를 극복할 수 있는 기술 중 하나가 QD-LED라고 생각합니다. 현재 국내에서 LG이노텍, 삼성전기 등이 이와 관련된 기술 연구를 하고 있다고 하니 좋은 결과가 나오길 기대해봅니다.
