LED지식과 활용

▶LED란 무엇인가?

▶LED의 소개:

LED(Light Emitting Diode)의 약자로, 빛을 내는 다이오드라는 의미입니다. LED는 우리말로 발광 다이오드라고도 하며, 전기에너지를 빛 에너지로 바꿔주는 대표적인 반도체 소자입니다. LED는 두 종류 이상의 원소로 이루어진 화합물 반도체(compound semicounductor)로 만드는데 , 원소의 종류와 조성(성분비)을 조절하여 방출되는 빛의 컬러(파장)를 다양하게 바꿀 수 있습니다. 

LED의 양산은 1960년대 미국에서 시작되었으며, 이후로 오랫동안 전자기기의 동작을 표시하는 표시기 (indicator lighght)로 사용되고 있습니다. 1980년대 이후로 밝기가 크게 개선된 다양한 컬러의 고휘도(high brightness) LED가 개발되면서 LED의 활용분야와 수요가 크게 확대되는 새로운 시대를 맞이하였습니다.

예를 들어 LCD 백라이트, 교통신호, 실내 및 실외조명을 비롯하여 어업분야 등에서도 형광등이나 백열구를 대신하고 있습니다.

아름다운 LED빛 from.unsplash.

 

▶LED의 특징:

LED의 활용 분야와 수요가 급격히 증가한 것은 다양한 컬러의 고휘도, LED가 개발되어 LED의 장점을 활용할 수 있게 되었기 때문입니다.

표 1.LED의 특징.

장점	단점	그밖의 특징
에너지효율이 높다 (소비전력이 매우 작다) 수명이 길다. 환경 친화적이다. 낮은 전압에서 빛을 낸다. 작고 가볍다.	정전기에 약하다. 가격이 비싸다. 제조공정이 복잡하다.	점광원이다. 단일파장이 빛을 낸다.

 

▶LED산업현황:

LED산업은 1980년대에 고휘도 LED가 개발되면서 빠르게 발전하기 시작하였고, 1993년에 이루어진 고휘도 청색 LED의 개발을 기점으로 활용분야와 수요가 크게 확대되기 시작하였습니다. 이는 청색 LED를 바탕으로 백색 LED를 만듦으로써 LCD백라이트와 조명에 LED를 활용할 수 있게 되었기 때문입니다.

커지는 자동차 LED시장.from 중앙일보

 

▶LED의 활용:

▶LED조명시장:

 

조명은 LED에서 가장 널리 활용되는 분야입니다. LED조명은 지금까지 사용되던 백열전구나 형광등에 비해 에너지 효율이 높고, 수명은 길며, 작고, 가볍고, 환경친화적이라는 장점을 가지고 있습니다. 또한 LED조명은 단색광이 떨어지고, 점광원 특성으로 인해 넓은 영역을 비추는 공간 조명에는 한계가 있습니다.

이러한 단점을 줄이기 위해 지속적으로 기술이 개발되고 있습니다.

전체 조명 시장에서 LED조명의 사용 비율이 매년 증가하고 있습니다.

세계 조명시장의 완만한 성장에 비해 LED 조명의 규모는 매년 빠르게 성장하고 있습니다.

LED조명시장 성장률 from.메리츠 종금 리서치센터

▶페이백 타임:

페이백타임은 LED조명의 경제성을 평가하는 기준으로, LED조명을 사용할 때의 총비용이, 다른 조명을 사용할 때의 총비용과 같아지는 데 걸리는 시간입니다.

총비용이란  조명의 구입비용, 조명의 교체비용 및 누적 전기요금의 합입니다.

기존의 형광등을 기준으로 할 때, 직관형 LED램프 페이백 타임이 초기에는 LED조명 쪽이 많은 비용이 들지만, 시간이 지나면서 직관형 LED램프는 총비용이 느리게 증가하고, 형광등이 빠르게 증가합니다.

이는 LED조명의 에너지 효율이 높아 전기요금이 절약되고, 긴 수명 때문에  교체비용도 들지 않기 때문입니다. 

백열등 vs LED 효율비교 from. 한국일보

 

참조:Easy LED.

저자:홍순관.

출판사:한빛 아카데미.