▲ ▲서울반도체 ‘아크리치’. ▲서울반도체 ‘아크리치’

서울반도체가 올해 안으로 150lm/W의 제품을 양산키로 하는 등 LED 칩의 광효율이 200lm/W에 도달하고 있는 상황이다. 또 보급형 신제품이 출시되면서 가격도 낮아져 지난 2월 국내 업체 최초로 화우테크놀러지는 2만원대 제품을 선보인 이후 글로벌 조명업체 필립스도 대형마트를 통해 2만원대 제품을 판매하고 있다.

하지만 이는 어디까지나 시장을 선점하기 위한 생산자 입장에서 이익을 최소화 한 가격 하락이지 일반 소비자가 수용할 수 있는 가격대는 아직 아닌 것이다. 즉, LED 조명이 일반 가정에 뿌리 내리기 위해서는 아직 시간이 필요하다는 것이다.

최근 LG경제연구원의 발표 자료에 따르면, 이런 시점에 국내 LED 업체들이 시장을 새로운 관점으로 접근 할 수 있는 창의력이 필요하다는 지적이다.

LED 조명이 중장기적으로 ‘광효율 향상과 가격 하락’의 큰 흐름을 따라 일반 조명을 지속 대체하며 성장할 것으로 예상된다. 하지만 중단기적으로는 ‘정보 전달’과 ‘에너지 매니지먼트’라는 LED 조명이 가진 잠재력을 극대화시킬 수 있는 시장이 주류로 부상될 가능성이 있어 주목할 필요가 있다.

이러한 새로운 화두가 현재는 조그마한 파문에 불과할 수 있겠지만, 향후에는 이 파장이 일으킬 변화는 생각보다 클 것이라는 LG경제연구원 김치언 선임연구원의 판단이다.

충분할 정도로 광효율 향상과 가격 하락이 이뤄질 때까지 LED 조명이 가진 광효율 이외의 새로운 속성이 부각되는 시장이 주류로 자리 잡을 수 있을 것이다. 그렇다면 LED 조명이 가진 새로운 속성이란 어떤 것이 있을까?

▲ ▲필립스 ‘2W 클리어스파클’. ▲필립스 ‘2W 클리어스파클’

▲ LED 빛, ‘정보전달’

빛은 밝기 이외에도 색, 파장 등을 이용해 정보를 전달하는 도구로 사용될 수 있다. 우리는 신호등의 빨간 불을 보면 정지하고, 파란 불을 보면 가야한다는 것을 알 수 있다. 붉은 등이 깜빡이면 뭔가 문제가 발생했으니 주의해야 한다는 것을 느낄 수도 있다. 이처럼 빛의 변화는 단지 색 자체의 변화로 끝나는 것이 아니라 정보 전달의 수단으로 사용될 수 있는 것이다. 그리고 LED 조명에서 정보 전달 능력이 미래에 주목받을 수 있는 이유는 LED 조명의 빛, 파장 등의 속성 제어가 다른 어떤 조명보다 자유롭다는데 있다.

첫째, LED 조명은 백열전구나 형광등과는 다르게 빛의 삼원색인 RGB(Red, Green, Blue)의 조합을 통해 상당히 많은 색을 자유롭게 표현할 수 있다. 그래서 색깔의 변화를 사용한 정보 전달이 LED 조명의 미래 성장 방향의 한 흐름으로 작용할 수 있다.

최근 수온에 따라 물 색깔을 변화시키는 LED 수도꼭지가 등장해서 소비자들의 흥미를 유발하고 있다. 물이 나오는 수도꼭지 부분에 LED가 설치돼 있어서 뜨거운 물이면 빨간색 빛이, 차가운 물이면 파란색 빛이 나와 물 색깔이 변하고, 소비자는 수도꼭지에서 나오는 물이 뜨거운지 차가운지 손을 대지 않아도 알 수 있는 것이다. 이 외에도 LED 조명의 색깔 변화를 네트워크를 통해서 응용할 수 있는 분야들도 있다. 평소에 흰 빛인 현관 전등이 날씨 정보와 연결돼 비가 올 때 붉은 빛으로 빛나서 고객이 우산을 잊지 않고 가지고 가게 하는 등의 용도가 있는 것이다.

둘째, LED 조명은 파장이나 점등이 기존 광원에 비해 상당히 자유롭다. 따라서 홈 네트워킹 및 홈 어플라이언스 제어를 위한 통신 도구로도 충분히 사용될 수 있다.

최근 LED 조명을 이용한 가시광통신(VLC: Visible Light Communication)이 주목받고 있다. LED 조명을 이용한 가시광통신은 380~780㎚ 파장의 가시광 대역을 이용, 빠른 속도로 깜빡임을 제어해 통신을 수행하는 것으로 LED 통신으로 불리기도 한다. 사람은 LED 조명이 초당 100번 이상 깜빡이면 깜박임을 인식하지 못하고 조명이 계속 켜진 것으로 인식한다.

한편, LED 조명의 깜빡임으로 정보는 전달되는 것이다. 이런 가시광통신은 빛이 눈에 보여 보안성이 높고, 빛의 직진성으로 인해 도청이 용이하지 않으며, 전자파에 의한 기기 오작동이나 건강 염려도 없앨 수 있다는 점에서 유용하다.
직진성이 높아 통신 범위가 제한되거나 태양광이나 기타 조명의 간섭이 있다는 점은 단점이긴 하지만, 통신 기능의 인버터 회로만 변경시킨다면 조명이 설치된 어디나 통신을 할 수 있기 때문에 전파가 도착하지 않는 빌딩 내부, 지하상가, 한정된 지역에만 정보를 제공할 필요가 있는 곳 등에서는 간단하고 편리하게 실현할 수 있다.

또한 로봇이 향후 보편화된다면 LED 조명은 네트워크 전파나 GPS 전파를 수신할 수 없는 실내에서 로봇의 컨트롤 채널과 로봇이 자신의 위치를 인식할 수 있는 좌표 역할도 할 수 있다는 점에서 유용할 수 있는 것이다.

셋째, 이외에도 LED 조명이 UI(User Interface)와 결합하면서 재미있는 정보를 제공해줄 수 있기도 할 것이다. 최근 컴퓨터 키보드 키 하나하나에 LED 조명이 박히면서 밤에도 환하게 볼 수 있는 키보드가 등장하기도 했고, 터치나 무게에 따라 표면의 일부분의 밝기와 색이 변하는 책상·식탁·쿠션 등이 소비자의 흥미를 끌고 있기도 하다.

이와 같은 LED 조명의 정보전달 능력은 향후 LED 조명의 새로운 한 흐름으로 발전할 가능성이 높을 것으로 판단된다.

▲ ▲LG전자 ‘MR16’. ▲LG전자 ‘MR16’

▲LED 빛, ‘에너지 매니지먼트’

LED 조명은 기존 조명과 다르게 에너지 제어가 매우 용이하다. 형광등이나 백열전구와 같은 기존 조명은 사실상 On/Off로만 에너지 컨트롤이 가능하다. 왜냐하면 형광등은 에너지 투입량을 줄이면 조명이 꺼져버리고, 백열전구와 같이 광량을 다소 제어할 수 있는 조명이라도 광량을 줄임에 따라 오히려 에너지 효율성이 낮아지기 때문에 광량을 제어하는 것이 사실상 에너지 낭비를 초래하기 때문이다.

이에 반해 LED 조명은 에너지를 투입량에 비례해 광량이 조절될 수 있다. 쉽게 말하면 LED 조명을 제어함으로써 에너지 소비를 효율적으로 관리할 수 있는 것이다. 추가로 LED 조명은 디지털 조명이므로 각종 유무선 네트워크 기술을 통해 원격으로 제어가 용이하다. 유선 인터넷, WiFi나 Zigbee 등의 무선 통신 기술, 나아가 전력선 통신 등을 통해 원격으로 에너지 사용량을 조정할 수 있는 것이다. 따라서 LED 조명은 단지 조명을 켜고 끄는 것을 넘어서 에너지 매니지먼트 솔루션과 결합되면서 LED 조명의 큰 강점이 발휘될 수 있다.

▲ ▲와이즈파워의 LED 제품들.. ▲와이즈파워의 LED 제품들.

▲변모하는 LED 조명산업

‘광효율 향상과 가격 하락’의 큰 흐름과 LED 조명이 가진 잠재력 극대화. 이 세 흐름이 성장할 때 LED 조명산업은 어떤 변화가 있을 수 있을까?

첫째, 조명의 자유도가 높고 원가의 강점을 지닌 RGB LED가 조명에서도 보편화될 수 있을 것으로 예상된다. 현재 LED 조명시장에서는 흰 빛을 내기 위해 블루 LED에서 나온 빛을 노란색 형광체에 투과시켜 흰 빛을 내는 방법이 가장 대중적으로 쓰이고 있다.

에너지 효율이 높고 가격이 낮기 때문이다. 그러나 이 방법은 연색성(자연광과 유사한 정도)이 낮고, 푸르스름하고 차가운 빛이 나며, 색깔 변화 등이 자유롭지 않다는 단점을 가진다. 그래서 조명용 LED보다는 TV BLU용으로 적합하다고 평가된다. 반면 RGB LED는 각 색깔에 해당하는 각기 다른 색의 빛을 내는 두 개나 혹은 세 개의 LED 칩들을 조합해 백색을 얻는 방법이다.

이 RGB LED는 LED BLU의 차세대 광원으로 채택될 가능성이 높아 칩 가격도 급격히 하락할 가능성도 높고, 각각 칩마다 동작 전압의 불균일성, 주변 온도에 따라 각 칩의 출력이 변해 색 좌표가 달라지는 현상 등의 단점도 최근 많이 해결되고 있기도 해 향후 조명의 자유도를 향상시키는 핵심 부품으로 대중화가 예상된다.

둘째, LED 조명이 센서와 네트워크 산업과 결합되면서 동반 성장할 가능성이 있고, LED 조명만의 차별화된 영역을 구축할 가능성이 있다. LED 조명산업은 조명 제조 산업이라기보다 에너지 솔루션 산업으로서의 성격을 띠게 되고, 이를 지원할 각종 소재·물질·반도체·센서·소프트웨어 등의 업스트림(Upstream) 산업 역시 확대될 것으로 예측된다.

셋째, LED 조명이 다른 산업과 컨버전스 되면서 LED 조명이 점차 지능형 조명, 컨버전스 조명으로 활발하게 확장될 것을 예상해 볼 수 있다. LED 조명이 센서, 네트워크, 스마트 그리드 시스템 등과 연결되고 이를 중앙에서 컨트롤 하는 조명 제어 시스템 및 소프트웨어가 접목되는 것이다. 상황이나 시간이나 전력 요금에 따라 조명 시스템이 자동적으로 LED 조명을 조절하고, 나아가 외부에서 스마트폰을 통해 가전제품을 제어할 때 스마트폰의 지시가 LED 조명을 통해 가전제품에 전달되는 등의 활동도 진행될 수 있다.

▲LED 조명, 파지티브 섬(Positive Sum) 게임

LED 조명은 기존 조명의 대체 조명으로 성장기의 시장이다. 그리고 LED 조명은 우리의 일상 생활에 빛깔을 바꿀 중요한 변화 요인으로서 다른 IT 기술 및 에너지 기술과 접목돼 우리가 현재 다 예견할 수 없는 많은 사용처를 가지고, 문화까지도 변화시킬 잠재력이 있다.

따라서 미지의 땅을 개척해 나가는 성장 시장인 LED 조명 시장의 경쟁방식은 다른 업체를 무너뜨리면서 자사의 매출과 수익을 확대해야 하는 성장기 산업의 치열한 제로섬(Zero Sum) 경쟁 방식과 달라야 한다. 다른 경쟁사와 동일한 제품을 값싸게 내는 것도 중요하겠지만, LED 조명의 잠재력을 최대한 살리면서 높은 신뢰성으로 사용자에게 어필하는 제품을 제공함으로써 파지티브 섬 게임을 만드는 것이 무엇보다 중요한 것이다.

그 때 LED 조명 산업은 센서, 네트워크, 반도체 등의 다른 산업까지 이끄는 차세대 리딩 산업으로까지 성장할 수 있을 것이다. LED 조명의 숫자보다 그 잠재력의 발현에 관심을 기울일 필요가 있다.