국내 연구진이 고온에서도 빛의 세기가 줄어들지 않는 발광다이오드(LED) 형광체를 개발했다.
임원빈 전남대 신소재공학부 교수 연구팀은 난제로 여겨 온 백색 LED 형광체의 열 안정성 문제를 대폭 개선할 수 있는 원천 기술을 개발했다고 2일 밝혔다.
백색 LED는 장시간 구동 때 내부에서 발생하는 열과 외부 수분에 의해 발광 세기가 변한다. 이는 LED를 구성하는 형광체 때문이다. 형광체는 LED의 빛을 받아 가시광선 영역대로 빛을 내는 색 변환 소재로, 온도가 높아지면 빛의 세기가 감소하면서 효율이 줄어든다.
그동안 학계에서는 LED의 발광 세기를 일정하게 유지하기 위해 형광체의 열 안정성을 유지하는 것이 중요 이슈가 돼 왔다.
임 교수팀은 사람의 세포가 스스로 상처를 치유하는 점에 착안, 직접 제작한 시 분해 형광 장치를 이용해 형광체의 구조 특성을 분석한 결과 형광체의 상(압력이나 온도 등 주변 조건에 따라서 물질의 구조 및 결합이 변동하는 현상) 변화 특성이 고온에서 형광체의 발광과 연관돼 있다는 사실을 밝혀냈다.
또 온도가 증가할 때 상 변화를 능동 수행, 고온에도 빛이 줄지 않아 효율이 떨어지지 않는 `스마트 자가 치유 형광체` 개발에도 성공했다. 임 교수 연구팀은 관련 특허를 국내외에 등록, 백색 LED 원천 기술을 확보했다.
임 교수는 “고온에도 형광체 빛의 세기가 줄어들지 않는 원천 기술 개발은 처음”이라면서 “자동차 전조등과 조명 등 고출력 백색 LED 분야에 폭 넓게 적용할 수 있을 것”이라고 기대감을 내비쳤다.
광주=김한식기자 hskim@etnews.com
