나경수 (사)전자정보인협회 회장

[에너지신문] LED 조명은 반도체 소자를 이용해 전기를 흐르게 하면서 빛을 발생시키는 원리이다. 빛의 삼원색인 녹색, 적색, 청색LED 개발이 모두 이뤄지면서 오늘날에 와서는 천연색에 가까운 자연스러운 색 표시가 가능해졌다.

LED조명의 성능을 나타내는 척도는 광효율이다. 광효율을 나타내는 단위는 루멘퍼와트(Im/W)인데, 광 효율이 높다는 것은 동일한 전력으로 더 밝은 빛을 낼 수 있음을 의미한다.

이것은 얼마의 소비전력으로 어느 정도의 밝기를 내는지를 표시하는 비율인데, 요즘 같은 전기절약 시대에서 가장 중요하다. 예를 들면 3000루멘의 빛이 나오면서 소비전력이 30W정도라면 광효율은 3000 /30=100Im/W가 되는 것이다.

LED조명기기에서 또 한 가지 중요한 것은 파워팩터(Power Factor), 즉 역률(力率)이다. 이는 교류회로에서 전류와 전압의 위상(位相)의 차를 코사인으로 나타내는 양을 말하는데 전기공급량 중 실제 소비전력 비율을 가리킨다.

LED 조명의 가장 큰 장점은 전기에너지의 90% 이상을 빛에너지로 변환할 수 있기 때문에 소비전력이 적다는 것이다. 전력소모가 적어 기존 형광등 대비 최소한도 30%이상 전기사용료를 절감할 수 있다.
또 수명도 길다. 약 5만시간의 긴 수명을 가졌는데 형광등(1만시간), 백열등(1000시간)에 비해 훨씬 오래 쓴다. 제대로 사용하면 가정에서는 약 10년 정도 사용할 수 있다.

형광등, 백열등처럼 수은, 납과 같은 유해물질을 전혀 사용하지 않기 때문에 친환경 제품으로 높이 평가받고 있다. 빛을 발하는 LED칩은 쌀알보다도 작아서, 이 때문에 기존 조명의 디자인 한계를 넘어 혁신적인 구조적 설계가 가능하다.

이러한 다양한 장점으로 요즈음에는 스마트 조명(Smart Lighting)이라는 별명도 갖게 됐다. LED조명의 여러 장점에도 불구하고 지금까지도 대중화되지 못한 것은 비싼 가격 때문이다. 하지만 가격은 근래에 와서 계속해서 낮아지는 추세에 있다.

10년마다 LED가격은 10분의 1로 하락하고 성능은 20배씩 개선된다. 이것이 ‘하이츠의 법칙’이다. 특히 최근에는 대형마트에서 ‘반값 LED’ 행사를 하면서 가격이 많이 저렴해졌다. 5000원에서 1만원대 미만으로 LED전구를 쉽게 구입할 수 있다.

오늘날 조명은 우리 생활과 밀접한 관련을 맺고 있다. 저효율 제품인 백열전구의 퇴출과 고효율 조명으로의 전환은 이미 세계적인 추세이다. 지난 2007년 주요 8개국 정상회담에서 효율이 낮은 백열전구의 퇴출권고를 결의했다.

전세계 주요 국가들은 백열전구를 단계적으로 퇴출하고 LED조명의 확대·보급에 힘쓰고 있는 실정이다.

우리나라도 올해부터 백열전구를 퇴출시키고 정부와 지자체 주도로 LED조명 보급에 박차를 가하고 있다.
정부 계획에 따르면 2020년까지 전체 조명의 60%를 LED가 차지하게 된다.

아직까지는 보조금 지원 없이는 사업성을 완전히 확보하지 못하고 있으나 가격이 급속히 떨어지고 수요는 폭발적으로 증가하면서 대중화 속도도 그만큼 빨라지고 있다.

현재 소비자가 기존의 형광램프를 손쉽게 LED램프로 교체할 수 있는 대체형 LED램프는 공공·민간을 합쳐 약 1억개 이상의 시장규모를 형성하고 있으며 최대 보급사업 완료시 최대 200만kW의 전력 절감이 가능할 것으로 기대를 모은다.

경기 침체와 고유가 시대에 필수적인 LED조명을 언제 어디서나 만나게 될 날도 머지 않았다.

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