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진격의 LED

Instant Expert

지난해 노벨물리학상은 청색 LED를 발명한 3명의 일본인 과학자들에게 돌아갔다. 적색과 녹색 LED는 1960년대에 개발됐지만 90년대 초반까지도 충분히 밝은 청색 LED의 개발은 언감생심이었다. 하지만 이들은 고품질 질화갈륨(GaN)으로 만든 반도체를 활용, 수십 년간 풀지 못했던 과제를 완벽히 해결했다. 컴퓨터와 스마트폰 화면의 필수 소재인 백색 LED의 개발도 청색 LED의 등장이후 가속화된 기술 발전의 산물이다. 현재 백색 LED는 백열등과 형광등을 대체할 친환경 조명으로서 주목을 받고 있다. 세계 각국은 앞 다퉈 백열등을 퇴출시키고 LED 조명으로의 교체를 추진 중인 상태다. 일례로 미국 LA는 가로등 15만5,000개를 전부 LED로 교체했고, 서울시도 2018년까지 시청사와 자치구 청사, 주차장, 가로등, 보안등 등 공공분야 조명 120만개의 LED 교체 계획을 발표했다. 전문가들은 이런 노력들이 빙산의 일각일 뿐이라고 말한다. 향후 5~10년 내에 전 세계 조명은 LED에 의해 혁신적 변화를 맞게 될 것이라는 설명이다.

LED 보급률
LED 전구는 수명이 백열등의 30배, 형광등의 3배나 된다. 에너지 소비량도 40~50% 절감할 수 있다. 다만 가격이 만만치 않아 정부의 강력한 드라이브에도 불구하고 보급률이 저조한 편이다. 미국은 전체 전구시장의 2.3%, 우리나라도 15%선에 불과하다. 그러나 최근 LED 조명의 가격이 크게 낮아지면서 보급에 탄력이 붙고 있다. 앞으로 에너지 효율 기준이 더 엄격해지면 보급률은 한층 배가될 것이다. 한 가지 아이러니한 점은 LED의 탁월한 수명 때문에 전구의 빈번한 교체가 필요 없어져 전체 시장규모는 오히려 하락할 수 있다는 부분이다.

LED의 따스함
백열등이 비효율적이라는 것은 분명한 사실이다. 하지만 따뜻한 느낌을 주는 백열등 특유의 빛은 따를 자가 없었다. 이와 관련 미국 캘리포니아주의 프리미엄 조명기업 소라(Soraa)가 백색 LED의 차가운 느낌을 따스하게 바꿔줄 방법을 찾아냈다. 청색 대신 보라색을 방출하는 반도체를 채용하는 게 비법이었다. 덕분에 LED는 본연의 에너지 효율을 유지하면서 백열전구의 매력까지 모방할 수 있게 됐다.

LED의 어둠
“LED는 매우 효율적이고 프로그래밍도 용이해 탁월한 잠재력을 지닌다. 더 밝게 만든다고 추가적인 대가를 치를 필요도 없다. 그래서 남보다 더 밝은 LED를 만들려는 유혹에 쉽게 빠진다. 하지만 빛 공해는 수면장애의 주요 요인이며, 수면장애는 다른 심각한 질병의 원인이 된다.”
- 폴 보가드의 저서 ‘잃어버린 밤을 찾아서’ 중에서



360GWh 서울시의 공공분야 조명 120만개를 전량 LED 조명으로 교체했을 때 절감되는 전력량. 연간 약 390억원의 전기료 절약이 가능하다.





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