최근 저전력·긴 수명·무수은 등의 장점을 지닌 발광다이오드(LED) 조명이 유망한 녹색성장산업으로 각광받고 있다. 정부는 금융위기 극복과 지구온난화 등에 대응하기 위해 강력한 LED 조명 보급 확대정책을 펴나가고 있다. 하지만 LED 조명이 백열전구·형광등·나트륨 등을 완전히 대체하기 위해서는 더 많은 기술혁신이 필요하다. LED 조명은 발열량이 많고, 입력 전기 대비 밝기를 나타내는 광효율(lm/W)도 형광등에 아직 미치지 못하고 있다. 하지만 대기업의 참여와 지속적인 연구개발 결실로 광효율을 개선 속도가 빨라지고 각종 방열 기술이 적용돼 이런 기술적인 문제를 극복하는 데는 오랜 시간이 걸리지 않을 것으로 보인다.
LED 기술 발전 속도는 빨라지고 있지만 현재 우리나라 LED 조명 응용 분야는 매우 한정적이다. 시야를 조금 더 넓혀 대표적인 녹색성장 산업인 LED의 적용 분야를 넓힌다면 LED 산업을 앞으로 또 하나의 주력 산업으로 키우는 데 큰 도움이 될 수 있다. LED 시장에 새로운 응용 분야를 개척하면 다양한 비즈니스 기회를 잡을 수 있다.
최근 LED 조명을 농식품 재배용 광원으로 이용하는 방법이 개발돼 이용되고 있다. 조명을 이용한 농사법을 애그리포토닉스(agriphotonics)라고 일컫는데 이 용어는 농업과 광기술을 합성한 단어다. LED 특성상 빛의 강도 조절이 용이해 재배면적에 빛의 강도를 균일하게 할 수 있어 농업용 광원으로 이용하기에 알맞다. 그뿐만 아니라 다양한 크기와 다양한 파장을 만들 수 있어 유기농산물의 속성재배, 기능성 식물 재배 등에 활용할 수 있다. 유기농 식품이나 기능성 식품 요구가 높아지면서, 이를 효율적으로 대량 생산할 수 있다. 식물 성장에 필요한 빛의 파장은 주로 빨강(640∼680㎚)과 파랑(450∼480㎚)이며, 광량이나 조명시간을 조절해 식물의 성장속도나 형태를 변화시킬 수 있다. 최근에는 식물에 다양한 파장의 빛을 가해, 영양성분까지 조절하는 연구가 시도되고 있다. 일본은 태양광이 닿지 않는 도쿄 도심의 지하에서 LED 조명을 사용한 꽃 재배가 이뤄지고 있다.
LED를 이용한 의료기기 분야도 또 다른 사업 분야다. 백색 LED 기술을 기반으로 무통증 수술 의료기기와 고성능 진단기기 등이 개발되고 있다. LED 광원을 활용한 의료기기 개발을 위해서는 최고 수준의 고휘도 백색 LED 제조 기술을 확립해야 한다. 특히 무통증 수술 의료기기 개발을 위해서는 연색성이 높은 백색 LED가 필요하다. LED 기술을 기반으로 하는 의료기기로는 초음파 등을 이용하는 고성능 동맥경화 진단 기기, 고감도 혈관병 진단기기, 고정밀도·고속세포 해석시스템 및 면역 진단기기, 유전자 정보를 활용한 간암 치료 등에 LED가 활용되고 있다. 일본 대학은 공대와 의대가 핵심이 돼 이런 연구를 추진하고 있고 이와 관련해 민간기업도 협력하고 있다.
LED를 활용한 감성조명도 고부가 가치가 있다. 감성조명이란 자연빛과 인간 사이의 연관성을 찾아내 조명에 이용함으로써 인간의 생체리듬과 삶의 질을 높이고 업무의 효율성, 휴식의 효율성을 높이는 미래의 최첨단 친환경 조명기술이다. 우리나라 일부 업체도 이 사업에 뛰어든 바 있지만 앞으로 이 시장의 성장세가 가파를 것으로 보인다. 이미 몇몇 호텔에서 고객의 취향이나 날씨 변화에 따라 조명 색깔이 변하는 LED 조명을 채택하고 있다.
주대영 산업연구원 연구위원 joody@kiet.re.kr
