LED에 나노복합소재를 입혀 LED조명의 발열 문제를 획기적으로 개선할 수 있는 코팅기술이 개발됐다. 기존 LED 방열판의 표면적을 30% 가량 줄일 수 있어 제작비용 감소는 물론 보다 자유로운 LED조명 디자인이 가능할 것으로 기대된다.
한국전기연구원(KERI·원장 유태환 www.keri.re.kr) 나노융합에너지소재연구센터 박효열 박사팀은 최근 조명용 LED(Light Emitting Diode:발광다이오드) 산업의 최대 현안인 LED 소자의 온도를 획기적으로 낮출 수 있는 ‘LED 방열용 코팅제’를 개발하는데 성공했다고 9일 밝혔다.
현재 LED는 투입전력의 약 80% 정도가 열로 발생하는 한계를 갖고 있다. 이는 LED 발광효율과 수명 단축의 요인이다. 실제로 LED의 방열에 가장 많이 사용하는 알루미늄 방열판(Heat Sink)의 경우 표면 열복사 특성이 좋지 않아 관련 업계는 열방사에 애를 먹고 있다.
박효열 박사팀은 열복사 특성이 우수한 세라믹 입자와 결합제(바인더)를 섞은 새로운 방열 코팅제를 개발, 이를 방열판에 코팅해 열방사 특성을 극대화하는 것으로 이를 해결했다. 방열 코팅제로 코팅한 것과 그렇지 않은 방열판의 방열 특성을 비교 실험한 결과, 코팅한 방열판의 온도가 10도 가량 낮게 나타났다. 방열판의 온도는 발열온도가 높을 수록 더 크게 떨어진다는 점에서 고출력 LED조명에 더욱 효과가 있다는 것이 박 박사팀의 설명이다.
또한 이 방열 코팅제는 LED 뿐만 아니라 PDP와 LCD의 전원부, 컴퓨터 부품 및 모터, 나아가 전기자동차의 구동 모터와 전기전자부품 등 열이 발생하는 대부분의 분야에 사용 가능하다. 연구팀은 방열 코팅제와 관련해 국내외에 특허를 출원한 상태이며, 기술 이전을 통해 곧바로 상용화에 나설 계획이다.
박효열 박사는 “열이 발생하는 표면에 단순 코팅 공정을 통해 열을 떨어뜨릴 수 있어 적용이 매우 간편하고, 코팅 공정에 관한 소요비용이 크지 않다는 점에서 차세대 LED 제작 공정 등 다방면에 이 방열 코팅제의 사용이 확산될 것으로 기대한다”고 말했다.
창원=임동식기자 dslim@etnews.co.kr