이번 시간에는 LED 조명의 장점과 단점에 대해서 알아보겠습니다.
민간에 있어서는 대개 조명계의 혁명 정도로 받아들여집니다. 특히 LED를 이용한 손전등 방면에서는 일대 혁명을 일으켰습니다. 휴대성을 중시한 소형 손전등이 이전까지 아무리 날고 기어봤자 20 루멘의 영역을 못 벗어났다면 LED 도입 이후의 손전등은 새끼손가락만 한 게 100 루멘, 엄지손가락만 한 게 350 루멘, 한 손에 여유 있게 잡고 쓸 만한 건 무려 1000 루멘을 넘고 2000 루멘까지도 넘보는 경지에 이르렀습니다. 지금 시장에는 6500 루멘도 나와있습니다. 또한, 매우 고효율이라 건물 내에서 태양 없이 식물을 경작하기도 합니다. 여기에는 적색과 청색 LED를 사용하는데 식물이 이 파장대의 빛을 광합성에 가장 많이 사용하는 원리를 이용하는 것입니다. 일반 가정집(백혈구+할로겐+형광등)이 내부 인테리어 공사하면서 몽땅 LED로 바꾸니 전기세가 절반으로 줄어들더라라는 이야기는 이젠 흔한 이야기입니다.
즉 전구나 형광등에 비해 LED는 작고 견고하고 수명도 길며, 밝기도 더 밝고 전력 소모량도 훨씬 낮습니다.
크기로는 먼지만큼 작아질 수 있어서 얇은 핸드폰에도 일찌감치 들어갈 수 있었으며, 쉽게 필라멘트가 타버리는 백혈구나 유리가 깨질 위험이 있는 형광등에 비해 조그마한 플라스틱 덩어리라 비교할 수없이 내구성이 높습니다. 어쩌다 강한 충격이나 압력이 가해져도 기판이 망가져 빛이 꺼지는 데 그치고 잘해야 플라스틱 쪼가리가 떨어져 나오는 정도니 날카로운 유리 파편을 흩뿌리는 백열전구나 형광등에 비할 바가 아닙니다. 그리고 적절한 환경에서 사용할 경우 벽 열구(수백 시간)나 형광등(수천 시간)에 비해 천배 만 배 (수십만 시간) 가까운 수명을 자랑합니다. 하지만 아직 LED 조명이 만들어지고 수십만 시간이 지나지 않았기 때문에 과학적으로는 수십만 시간이지만 아직 수십만 시간을 수명의로 한 LED 조명은 없습니다.
대체적으로 우리나라는 3만 시간 이상이면, KC 인증을 할 수 있으며, KS 인증은 4만 시간 이상이면 할 수 있습니다. 일반적으로 동일하고 작은 LED 여러 개를 묶은 집적 형태로 조명기구가 만들어지기 때문에 LED 한두 개가 나가버린다고 조명이 한꺼번에 없어지지 않으며 수리할 때도 고장 난 부분 한두 개만 갈아주면 되므로 유지관리 측면에서 경제적입니다. 또한 형광등은 수은이 들어가기 때문에 환경 문제가 있지만 LED는 형광등, 필라멘트 전구에 비해 친환경적입니다.
TV의 적외선 리모컨 수신부가 형광등의 전자식 안정기에서 나오는 전자기파의 간섭을 받아 오동작 하는 경우가 있는데, LED 등은 그런 점이 없다는 부수적인 장점이 있습니다.
기술의 발전과 LED 등의 개량에 힘입어 연색성은 다른 조명에 필적할 정도로 개선하는 데 성공했고 회로도 계속해서 상향 평준화가 이루어지고 있기 때문에 저가 제품군도 평균적인 질이 좋아지고 있습니다.
가격 역시 2009년 이후 중국제 LED 조명의 약진으로 품질을 유지하면서 계속 단가를 떨어트리는 데 성공해서, 민간시장에 있어 LED는 더 이상 비싼 조명기구가 아닙니다. 오히려 휴대용 조명 분야에서 LED가 아닌 다른 조명들은 HID 정도를 제외하면 다 사장되어가는 분위기입니다.
LED 전구 (조명)의 단점에 대하여 알아보겠습니다.
일단 단가가 비쌉니다. 전구가 몇백 원, 형광등도 몇천 원이면 사는데 LED 사업이 뜨기 이전인 2008년까지만 해도 100w 백혈구와 같은 빛을 내는 LED 전구의 가격은 2만 원이 넘었습니다. 수명이 최소 10배 이상은 가고 전력 효율이 월등하기 때문에 옛날에 샀어도 장기적으로 볼 때 어느 정도는 이득이긴 하지만 비싼 초기 비용은 어쩔 수 없었습니다. 지금은 상용화가 많이 이루어지고 LED의 장점에서 말했듯이 제렴한 중국제가 많이 만들어지면서 가격은 더 이상 비싼 조명기구가 아닙니다. 오히려 휴대용 조명 분야에서 LED가 아닌 다른 조명들은 HID 정도를 제외하면 다 사장되어가는 분위기입니다.
LED 구조상 열에 상대적으로 매우 약합니다. 물론 발광에 필수적으로 열이 필요한 백열등이 발열량은 훨씬 많지만, LED는 형광등을 오래 켜둔 정도의 온도조차 치명적이라는 것. LED 자체는 발열이 크진 않지만 220 볼트의 교류 전류를 직접 LED에 공급할 순 없기에 어댑터(직류 변환기)를 장착하게 되는데 이 어댑터에서 나온 열이 LED에 영향을 미치기 때문에 문제가 됩니다. 적정한 온도에서의 LED 수명은 수십만 시간이지만, 온도가 조금씩 더 올라갈수록 수명은 제곱분의 1로 깎인다. 100도가 넘는 상황이라면 수천 시간도 못쓸 수 있으니 주위 여건을 신경 써야 합니다.
그러나 환경 측면에서 형광등은 머지않아 퇴출될 예정이므로 대안은 LED밖에 없습니다. 2013년 스위스 제네바에서 세계 140여 개 나라가 국제수은협약에 합의함에 따라 2020년까지 수은이 들어간 배터리, 조명기기, 화장품, 온도계의 제조·수출입이 금지됩니다. 형광등은 수은이 대기 중으로 노출되기 쉬운 품목으로 형광등 1개에 약 25㎎의 수은이 함유되어 있습니다. 우리나라에서는 연 1억 6천만 개의 폐형광등이 발생되고 있는데, 수거율은 약 20%에 불과합니다. 이에 따라 정부는 2020년까지 모든 조명의 60%를 LED 조명으로 바꿀 계획입니다.
최악의 단점으로는 반도체이기 때문에 전원환경에 매우 민감하다는 것입니다. 누전, 고전압 등 찰나의 충격에 한 방에 훅하고 고장 나는 일이 많습니다.
다만 이건 기술 노하우가 쌓이지 않은 일부 제조업체가 처음부터 잘못 만들어서 문제가 되는 경우 거나, 저출력의 싸구려 LED를 여러 개 갖다 붙인 형식의 전구일 경우 부하를 이기지 못하고 고장 나는 경우가 꽤 있습니다. 이렇듯 기술이 발전되면서 LED 조명은 전력에 대한 통제가 잘 되어 갈수록 무결점 완전체가 되어가고 있습니다.
다음 시간에는 LED 전구 (조명)의 용도에 대하여 알아보겠습니다.
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