▲ 한국광기술원이 개발한 LED 등명기.(사진제공=한구광기술원)     © 한국건축신문

국내 기술진에 의해 세계 최고 수준의 고광도 육지 초인용 LED 대형등명기 기술이 개발됐다. 한국광기술원(원장 : 박동욱)은 10월 25일 “집광 및 방열구조를 획기적으로 개선한 세계 최고 고광도 성능의 육지 초인용 LED 대형등명기 기술 개발에 성공했다”고 밝혔다.

광기술원이 개발한 LED 대형등명기 기술은 부동광도 350만cd, 명목적 광달거리 28마일 이상의 성능으로 기존 750mm 회전식 등명기 대비 유효광도가 30% 이상 향상됐다. 기존의 세계 최고 수준 LED 대형 등명기는 부동광도 200만cd, 명목적 광달거리는 26마일 정도다.
 
LED 대형등명기 기술은 항로표지 등 해양조명 뿐만 아니라 스포츠조명과 무대조명, 군사용 탐조등 등 특수조명분야에 주로 활용되는 조명기술로 국내 LED 조명 기술의 선진화는 물론 해외 시장 개척에도 크게 기여할 것으로 기대를 모으고 있다.

선박의 안전 항해를 위해 필수적인 항로 표지용 등명기는 국내 관련 업체의 연구개발에 의해 국산화가 진행되고 있으나 고광도 및 대용량화를 위한 집광 및 방열 문제 때문에 주로 중소형 LED 등명기 개발에 국한되어 왔다.

또한 기존 회전식 대형등명기의 광원으로 이용되는 메탈할라이드 램프는 초기 기동시간이 길고 외부 환경에 의해 예열과 냉각 시간이 필요한데다 짧은 램프 수명으로 인한 고장 발생 빈도가 높아 유지 보수에 따른 관리 및 비용 부담이 가중되는 문제점을 안고 있었다.

이러한 회전식 대형등명기의 문제점을 해결하기 위해 해양 선진국을 중심으로 LED 대형 등명기 개발이 활발히 진행되고 있으나 초고광도 구현을 위한 고출력 LED 엔진 기술 및 방열 기술, 렌즈 및 반사판 광학 기술 등의 기술적 해결에 많은 어려움을 겪어 왔다.

이번에 광기술원이 개발한 육지초인용 LED 대형등명기는 효율적 집광을 위해 초협각 렌즈 및 반사판 기술을 개발하고 대용량 LED 모듈에서 발생하는 열의 효율적 냉각을 위한 방열 구조를 개선했다.

또한 LED 대형등명기의 구동회로부 및 제어부 등의 요소 기술 등을 개발하여 기존 등명기의 문제점을 해결하고 성능을 획기적으로 향상시켰다. 특히 이번 LED 대형등명기에 적용된 광학 및 방열 구조, 자동절환 구조, LED 등명기 제어시스템 등은 국내외 특허 등록 및 출원을 통해 지적재산권이 확보된 독자적 기술이다.

이 기술은 한국해양과학기술진흥원의 해양수산부 해양안전 및 해양교통시설 기술개발사업인 ‘육지초인용 LED 대형등명기 개발’ 과제를 통해 항로표지기술협회(이사장 : 박찬재)와 공동 개발한 것으로 세계 최고 수준으로 평가받고 있다.

이번 기술개발을 통해 확보된 광원엔진기술과 광학기술, 기구 및 방열기술, 회로 제어기술 등 핵심요소기술은 ▲항만등 ▲해양플랜트 조명 ▲항로표지 등 해양조명분야 뿐만 아니라 ▲투광등 ▲경관. 스포츠. 무대 조명 등 실외?특수조명분야를 비롯한 ▲군사용 탐조등 ▲항정용 LED 조명시스템 등 응용분야가 매우 넓어 국내 LED 조명 기술 선진화에 크게 기여할 것으로 기대된다.
 
이번 기술개발 사업을 주도한 광기술원 송상빈 신조명연구본부장은 “LED 광원을 적용한 대용량 및 초집광 광학 기술 보급을 통해 국내 관련업체의 경쟁력 향상은 물론 세계시장을 선도할 수 있을 것”이라고 기대했다.
 
한편 한국광기술원은 10월 27일 오후 3시 광기술원 3층 대강당에서 관련 기업들이 참여한 가운데 이번에 개발한 ‘육지초인용 LED 대형등명기 기술’의 기술이전 및 사업화를 위한 설명회를 개최한다.

한편, 육지초인표지는 해안선에서 20마일 이상의 해양을 항행하는 선박에게 가장 먼거리에서 육지를 초인하게 하거나 선위를 확정할 수 있도록 설치하는 항로표지로써 주로 대형 유인등대에 사용한다.
/이민우 기자
 
<참고사항>
 
유효광도 : 신호 조명장치에서 발생하는 빛이 시간에 따라서 점등과 소등을 반복할 경우, 실제 우리 눈에 들어오는 빛의 세기를 시간에 따른 빛의 양를 계산하여 산출한 빛의 세기를 말한다. 
 
명목적 광달거리 : 광학적 광달거리(빛이 도달하는 거리)로부터 대기의 투과율을 0.74(기상학적 시정 약 10m에서의 투과율)로 가정해 산출되는 광달거리로써 주로 항로표지에서 실제적으로 등대에서 발생한 빛이 도달하는 거리를 나타낸다.
 
cd(칸델라) : 광원으로부터 복사되는 빛 에너지 세기의 단위로 1cd는 점광원으로부터 1m 떨어진 곳에 비치는 빛의 세기와 같다.