발광다이오드(LED) 조명의 방열판 소재로 주로 활용되는 알루미늄를 대체하려는 움직임이 활발하다. LED 조명 수명과 가격 경쟁력을 개선하기 위해 아예 다른 물질을 이용하거나 알루미늄 합금의 조성비와 금형을 바꾸는 신기술이 속속 등장하고 있다.
15일 업계에 따르면 최근 LED 조명 업계에서 마그네슘, 알루미늄 판재, 실리콘카바이드(SiC) 등 신소재가 방열판 대체재로 주목받고 있다. 알루미늄 양극산화(아노다이징)로 가공 가능한 신소재로 만드는 방법도 개발되고 있다.
가장 많이 시도되고 있는 소재는 마그네슘이다. 알루미늄 무게를 줄일 수 있고 알루미늄보다 방열 기능도 우수하다. 국내 업체 휴메릭이 개발에 성공했고, 포스코LED 등도 연구개발(R&D)에 착수했다. 현재로선 가격이 비싸고 금형으로 찍어내기 어렵다는 것이 흠이다.
실리콘카바이드 역시 대체 소재로 거론된다. 열전도성이 높아 열 배출에 유리하지만 알루미늄 대신 쓰기에는 가격이 발목을 잡는다.
열전도성 플라스틱은 필립스가 할로겐 램프 대체형 LED 조명용으로 개발하기도 했지만 열 배출이 원활하지 않아 최근에는 관심이 시들해졌다.
알루미늄의 장점만 활용하려는 시도도 있다. 알루미늄은 열전도율이 높아 방열판의 알루미늄 함량이 많고 면적이 넓으면 방열 기능도 좋아진다. 하지만 가공성이 떨어져 지금까지 알루미늄 함량이 약 80%인 알루미늄 합금을 써왔다.
일반 알루미늄 판재를 적층해 양산에 성공한 예도 있다. 얇은 알루미늄을 여러 겹 쌓아 프레스 금형으로 생산한다. 공장등에 일부 적용됐지만 추가 가공이 필요해 채산성이 떨어진다.
알루미늄 함량을 99%까지 높인 알루미늄 합금을 아노다이징으로 처리해 가공 가능한 재료로 만들려는 시도도 있다. 역시 추가 성형이 필요하다는 게 약점이다.
백열등 대체형(벌브), 투광등, 공장등, 가로등용 LED 조명은 전체 재료비 중 방열판이 차지하는 비중이 3분의 1 이상이다. 방열판 소재 개선 없이는 LED 조명 확산도 더딜 수밖에 없다.
업계 관계자는 “LED 수명과 가격에 영향을 미치는 방열판에서 답을 찾아야 기존 조명을 대체할 수 있을 것”이라며 “당장 부각되는 기술은 없지만 다양한 소재가 경쟁하고 있다”고 말했다.
오은지기자 onz@etnews.com
