빛을 내는 반도체, LED

EBS '다큐프라임-원더풀사이언스'

빛의 혁명을 꿈꾸는 반도체, LED

신성장 동력인 LED 응용분야 집중탐구

방송 : 2009년 2월 19일(목) 밤 9시 50분 ~ 10시 40분

연출 : 김시준 PD (011-888-9145)

전 세계인을 매료시켰던 2008 베이징올림픽의 화려한 개막식 현장. 대한민국을 열광시킨 2006 독일 월드컵 응원전. 순백의 빛으로 가득했던 청계천의 겨울. 이 모든 것을 가능하게 한 것이 바로 새로운 광원으로 등장한 LED(Light Emitting Diode)다.

EBS '다큐프라임-원더풀사이언스'는 최근 그린 IT의 선두주자로 부각되고 있는 LED산업에 대해 알아본다.

세계에서 가장 얇은 TV의 탄생!!

2009년 1월, 미국 라스베이거스에서는 세계최대가전전시회 CES가 개최됐다. 전 세계의 내로라하는 가전업체들이 참가한 가운데 국내 기업들은 초슬림, 고화질, 친환경 TV로 세계 시장의 이목을 끌었다.

LG전자는 200만대 1의 명암비를 자랑하는 초슬림 TV를, 삼성전자는 두께가 6.5mm로 국내에 출시된 슬림폰보다 얇은 초슬림 TV를 출품했다.

점점 슬림화를 거듭하던 TV의 세계, 이제 TV는 그 역사를 다시 쓰고 있다. 그렇다면 이렇게 얇은 두께의 TV를 탄생하게 한 일등공신은 과연 무엇일까?

빛을 내는 반도체, LED

에디슨이 백열전구를 발명한 지 130년, 세상의 어둠을 밝혔던 조명용 백열전구는 2013년 우리나라에서 사라진다. 그 자리를 대신할 새로운 광원이 등장했다. 반도체에 전류를 흘려주면 빛을 내는 LED(Light Emitting Diode)가 그것이다. 

기존에 필라멘트를 이용하던 백열전구에 비해 뛰어난 에너지효율을 자랑할 뿐만 아니라 형광등의 수은 위험에서도 해방될 수 있는 고효율 친환경적인 LED. 반도체를 이용한 빛의 구현, 거기에서부터 빛의 변신이 시작된다. 반도체의 물질을 적절히 조절해 자유로운 형태로 빛을 구사할 수 있는 것이다.  LED, 그 총천연색 빛이 세상을 바꾸고 있다.

감성조명, 조명의 새 시대를 열다.

빛의 가장 주된 활용분야는 단연 조명이다. 빨간색에서 시작한 LED는 파란색 LED의 개발로 효율적인 백색의 구현이 가능해지면서 조명 시장을 재탄생시켰다. 이제 조명은 단순히 어두운 곳을 밝히기 위한 것에서 벗어나 사람의 마음을 움직이기 시작했다.

LED로 이루어진 거실 조명은 TV를 볼 때, 가족이 모여 대화를 나눌 때 제각기 다른 인간의 감성에 따라 다른 빛을 연출해낸다. 빛은 장소에 따라, 비추고자 하는 대상에 따라 다른 색깔로, 다양한 모습으로 변신해 인간의 감정과 소통한다.

네덜란드의 에인트호번에는 필립스의 연구소 중 하나인 ‘숍랩(Shop Lab)’이 있다.  백화점등 매장에서 쇼핑객의 감성을 사로잡을 조명 연구가 이곳에서 진행된다. 계산대 위에 놓인 달력 모양의 책을 한 장을 넘기자 매장 전체가 푸른색에서 붉은 색으로 바뀐다. 두꺼운 종이 사이에 들어 있는 전자태그가 무선으로 컴퓨터에 정보를 보낸 것이다. 여름엔 시원한 바다를, 가을엔 단풍을 연출 할 수 있다. 비싸게 매장 인테리어를 바꿀 필요 없이 LED 조명으로 매장을 손쉽게 변화시키는 것이다. 

LED TV의 등장

지금까지 휴대전화의 액정화면의 뒤에서 빛을 밝혀주는 BLU(Back Light Unit)으로 주로 LED가 사용되어 왔다. 그러나 최근 들어 LCD TV의 BLU로 LED가 사용되는 비율이 점차 늘기 시작했다. 이른바 LED TV의 등장이다. 기존 CCFL(냉음극형광램프Cold Cathode Fluorescent Lamp)를 백라이트 유닛으로 쓰는 TV에 비해 에너지효율이 좋고 색 표현력이 좋다.

식물을 키우는 빛, LED

LED의 활용은 조명에만 국한되지 않는다. LED는 식물의 생장에 필요한 파장의 빛을 연출해 인위적으로 생육 속도를 조절함으로써 에너지비용 절감과 생산량 증가에 기여한다.

경남 김해시 국화농장에서는 LED를 이용한 국화재배가 한창이다. 또 LED로 키운 딸기는 14이상의 높은 당도를 자랑한다. 이제는 LED를 이용해 인삼을 재배하는 식물공장의 등장을 눈앞에 두고 있다. 이는 자연의 힘에만 의존하던 농업 분야 전체로 확장될 수도 있다는 걸 의미 한다. “사막, 북극 등지에서도 식물재배가 가능해져 전 세계 식량난을 해결할 수도 있게 된다” 고 전문가들은 말한다.

통신과 빛의 만남, 상상 속의 세계가 눈앞에 펼쳐진다

우리 생활 주변을 둘러싼 수많은 빛 속에 메시지가 담겨있다면 어떨까?

조명용 LED를 무선통신 수단으로 이용할 수 있는 가시광무선통신이 등장했다. IT기술과 만난 LED는 통신의 영역까지 가능해진 것이다. LED를 이용하면 신호등의 빛을 감지해 자동차의 움직임도 제어할 수 있다. 이제 빛은 감성을 전달하고, 식물을 키우고, 그리고 정보를 전달하기에 이르렀다.

무거운 거추장스러운 통신 장비들의 자리를 대신한 빛, 그 무한한 세계를 들여다본다.