[LED조명기술]LED 조명기술의 정의와 특징 소개, LED 조명기술의 장점과 단점 및 응용사례 예시, LED 조명기술의 문제점과 개선 방향

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[LED조명기술]LED 조명기술의 정의와 특징 소개, LED 조명기술의 장점과 단점 및 응용사례 예시, LED 조명기술의 문제점과 개선 방향에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 조명기술과 에너지

2. LED(Light-Emitting Diode) 기술의 이해
1) LED의 정의
2) LED 조명
3) LED 조명기술의 특징
가) 작고 견고한 구조 및 긴 수명
나) 단색광 발광과 높은 시인성
다) 광 출력 제어의 용이성과 신속한 응답
라) 높은 지향성
마) 낮은 UV/IR
4) LED 조명 시스템

3. LED 조명기술 응용사례 및 효과
1) LED 교통신호등
2) LED 유도등(비상구)
3) LED 등명기(Buoy)
4) LED 문자형 간판

4. LED 조명기술 개발 동향
1) 핵심기술 및 기술개발 동향
2) 선진국 기술개발 동향
3) LED조명의 보급전망

참고자료 출처

본문내용

원을 사용하면 높은 빛 이용효율로 고가의 태양전지 및 축전지용량을 대폭적으로 줄일 수 있고, 견고한 구조로 보조기기가 필요 없는 장수명의 매우 효율적이고 경제적인 조명기기로 탈바꿈이 가능하다.
LED 문자형 간판
문자형 간판이란 문자구조의 틀 안에 광원을 설치하고 필요시 외부에 확산 필름을 부착한 광고용 조명기구로서, 그간에는 대부분 네온과 형광등 광원이 사용되어 왔다. 하지만 문자형 간판은 낮은 빛 이용 효율, 파손과 짧은 수명, 누진과 화재위험을 늘 안고 있었다. 따라서 그 대안으로써 LED광원을 문자형 간판에 적용할 경우 이러한 문제점을 크게 개선할 수 있으며, 실제실험 결과 10배 이상의 장수명과 70% 이상의 에너지 절약효과가 있는 것으로 보고되었다. 현재 우리나라 네온간판의 연 평균 전력사용량은 1140GWh의 이를 LED로 교체할 경우 연간 800GWh의 전력을 절약할 수 있는 것으로 분석된다.
LED 조명기술 개발 동향
핵심기술 및 기술개발 동향
앞에서 살펴본 것처럼 LED 광원의 장점은 매우 다양하다. 하지만 그 중에서도 특히 단색광을 요구하는 신호용 과원에 적용할 경우 80% 이상의 에너지 절약과 함께 좁은 파장대의 선명한 빛으로 시인성을 높일 수 있어 안전성 향상에 크게 기여하는 것으로 평가받고 있다.
따라서 현재까지의 연구 동향은 조명용 광원보다는 교통신호등, 철도용 신호기, 잔여시간 표시기, 해상용 등 그리고 전광판 등과 같은 신호용 광원을 대체하기 위한 기술개발이 중점적으로 이뤄져왔다. 따라서 지금까지의 연구동향은 시인성 향상을 위한 색도, 광도기준과 옥외환경에서 필요한 전지적, 기계적 성능을 높일 수 있는 기술개발이 진행되었다. 신호용 또는 전광판용 LED 구동의 경우는 국내에서도 일반적인 전원기술로 적용이 가능하였지만, 특별히 조명용을 고려한 LED 전원장치에 대한 연구 및 관련 제품은 국내의 경우 찾아보기가 힘든 것이 사실이다.
향후에는 LED 기술의 지속적인 발전을 통해 LED 조명제품의 효율이 향상될 것으로 예상되며, 이에 따라 조명 대체용으로의 연구가 함께 수행되어야 할 것이다. 따라서 지금까지의 신호용 광원의 대체를 위해 색도, 광도 및 전기적 기술기준을 만족하기 위한 연구에서 벗어나 LED 조명 제품화에 대한 연구가 수행되고 있다. LED 조명제품은 지향성을 가진 수십~수백 개의 이산 LED 광원으로 구성되므로, 조명용으로의 사용을 위해서는 구동회로, 렌즈, 조명기구 등을 포함한 조명 시스템화에 보다 많은 연구가 요구된다.
선진국 기술개발 동향
현재 선진국의 경우에는 에너지와 환경문제를 신속히 해결하기 위해 범국가적인 과제로서 LED 조명 기술 개발을 추진하고 있다고 한다.
일본의 경우 가장 발 빠른 행보를 보이며, 통산성을 중심으로 “21세기 빛 프로젝트”라는 명칭 아래 산학연이 연계되어 1998년 후반부터 기술개발을 추진하고 있다. 효율이 좋은 백색 LED를 사용하여 2010년까지 조명 사용 에너지의 20% 감소를 이루어 CO₂배출 양을 1990년 수준으로 끌어내리는 것을 목표로 삼고 있다.
미국에서는 최근 에너지부(DOE)를 중심으로 “Vision 2020"라는 next generation lighting initiative 프로젝트를 기획하여 상원 통과가 이루어졌으며 회사를 중심으로 한 next generation lighting industry alliance를 맺고 이에 대한 추진을 계속하고 있는 형편이다. 미국의 경우 유기 LED 혹은 반도체 LED의 기술을 중심으로 연구를 추진하고 있으며 200lm/W의 효율적인 광원 개발을 2020년까지 달성하려는 목표를 가지고 있다.
대만 역시 반도체 조명을 국가 핵심 사업으로 지정하고 13개 회사를 중심으로 일본을 추월하려는 야심 찬 계획을 진행 중에 있다. 중국에서도 지난 북경올림픽을 겨냥한 LED 조명 개발 사업을 국가적으로 진행해 왔었으며, 세계적으로 유명한 조명기기 회사인 GE, OSRAM, Phillips 등도 joint venture 회사를 통해 반도체 조명 연구를 활발히 진행하고 있다.
LED조명의 보급전망
LED를 이용한 조명은 최근 들어 LED의 휘도(brightness)가 매우 빠르게 개선되고 있어 LED를 이용한 반도체 조명시대가 빠르게 도래할 것으로 전망된다. 하지만 이러한 기대와 달리 아직까지는 가격이 백열전구에 비해 많이 비싸기 때문에 상용화 보급에는 어려운 점이 많다고 한다. 그러나 LED의 조명효율이 빠른 속도로 높아지고 있으며, 가격 역시 기술개발에 따라 계속해서 낮춰질 것으로 기대되고 있어 몇 년 후면 형광등보다 효율적이고 저렴한 LED 조명이 반드시 출현할 것으로 전망된다. 21세기의 새로운 광원으로 부각되고 있는 저전력 소비의 반도체 광원인 고휘도 LED는 디스플레이용과 차량용 광원뿐만 아니라 일반 조명용 광원으로까지 응용폭을 넓혀가고 있다.
현재 LED의 휘도와 신뢰성이 어느 정도 확보됨에 따라 종래의 백열전구를 광원으로 이용하고 있던 분야에서 대체 사용을 시작하였다. 현재 Task Lighting, Decoration Lighting 등과 같은 저출력급의 특수 조명 사용으로부터 시장 진입이 활발하게 이루어지고 있는 실정이다. 고출력 반도체광원이 개발되어 특수 및 일반 조명용 광원에 적용되면 전력소모 및 에너지 소모를 줄이고 환경 개선이 가능하며 수명이 길고 견고하여 유지보수 관리 비용의 획기적인 절감이 가능해 질 것이다.
참고자료 출처
LED 조명기술 현황과 전망, 정봉만, 정학근, 조명·전기설비 제20권 제1호, 2006. 2
LED 기술 소개, 이대운, 오토저널 제31권 제2호, 2009. 4
LEDㆍ신광원 조명기술의 동향과 특성, 황명근, 신상욱, 이세현, 노재엽, 최석준, 서정진, 이정근, 양승용, 2009. 5
고출력 LED의 신기술 동향 및 응용, 홍창희, 조명·전기설비 제18권 제3호, 2004. 6
반도체 LED조명기술의 특성과 응용, 정봉만, 조명·전기설비 제20권 제3호, 2006. 6
LEDㆍ신광원의 국내외 조명기술 현황, 황명근, 신상욱, 노재엽, 최석준, 조명·전기설비 제22권 제4호, 2008. 8

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