밤길, LED가로등·보안등으로 밝힌다

그런 가운데 각종 지자체들은 앞다투어 LED가로등 교체사업을 벌이고 있다. 그 중 광주시와 부산시, 대구시 등은 가장 활발한 움직임을 보이고 있는 지자체들이다. 광주시의 경우 기존 메탈램프 가로등을 고효율·친환경 LED등(燈)으로 교체, 시가지가 밝아짐에 따라 도로변 상가와 지역 주민들로부터 좋은 호응을 얻고 있다고 밝혔다. 광주시는 범죄와 교통사고로부터 생명과 재산을 보호하기 위해 지난 2009년부터 도로조명에 시범설치 이후 2011년부터 가로등밝기 개선사업에 본격 LED가로등으로 교체사업을 추진해 오고 있다. 광주시 관계자는 “LED가로등은 기존 나트륨, 메탈 방전등 350W를 150W이하로 대체가 가능한 저소비 전력사용과 수명에 있어서도 기존 12,000시간에서 30,000시간으로 늘어나는 장점을 갖고 있다.”고 효율성을 강조했다.

부산시는 지난해 여름부터 ‘소형 풍력발전 가로등 설치사업’에 박차를 가하고 있다. 이는 부산시내 주요 녹지시설에 풍력 및 태양광 발전에 의해 운용하는 LED가로등을 설치하는 내용이다. 이번에 설치된 소형 풍력발전 가로등은 높이 10m, 폭 1.7m 규모에 LED를 적용한 모델이다. 풍력발전 블레이드(높이 1.6M, 폭 1.38M 탄소섬유)와 태양광 패널(2개 80W)이 장착되어 있다. 풍력과 태양광으로 자체전력을 생산, 전기료 절감은 물론, 이산화탄소 배출 저감에도 기여하며, 향후 해안도로나 방파제 등의 가로등으로 활용하게 된다. 특히 기존의 수평축 풍력발전기에 비해 소음이 적고, 바람의 방향과 무관하게 발전이 가능한 수직축 방식의 풍력 발전기를 이용하고 있다. 대구시설공단은 이보다 앞서 지난해 연초 시내 총 56,716개의 가로등 중 9,836등의 가로등에 대해 기존의 나트륨램프를 세라믹메탈램프 및 LED등으로 교체했다. 이를 통해 연간 3,700T CO2의 배출량을 감소시키고, 8,319Mwh의 에너지를 절감하는 등 국책사업인 저탄소녹색성장과 에너지 절약에 기여했다는 평가다. 공단 관계자는 “올해도 ,600여개의 가로등에 대해 고효율등으로 교체할 계획”임을 밝혔다. 서울 마포구 상암동 DMC 단지내의 ‘DMS’엔 람의 움직임을 감지해 밝기와 색상이 자동으로 조절되는 친환경 LED의 지능형 가로등인 IPIntelight와 각종 정보검색 및 무인민원발급이 가능한 인포부스(Info-Booth)등 새로운 콘셉트의 디지털 시설물이 설치되어 있다. 그 덕분에 1,140m길이의 이 거리는 세계 최초 유비쿼터스 상징거리로 불리고 있다.부산시는 지난해 여름부터 ‘소형 풍력발전 가로등 설치사업’에 박차를 가하고 있다. 이는 부산시내 주요 녹지시설에 풍력 및 태양광 발전에 의해 운용하는 LED가로등을 설치하는 내용이다. 이번에 설치된 소형 풍력발전 가로등은 높이 10m, 폭 1.7m 규모에 LED를 적용한 모델이다. 풍력발전 블레이드(높이 1.6M, 폭 1.38M 탄소섬유)와 태양광 패널(2개 80W)이 장착되어 있다. 풍력과 태양광으로 자체전력을 생산, 전기료 절감은 물론, 이산화탄소 배출 저감에도 기여하며, 향후 해안도로나 방파제 등의 가로등으로 활용하게 된다. 특히 기존의 수평축 풍력발전기에 비해 소음이 적고, 바람의 방향과 무관하게 발전이 가능한 수직축 방식의 풍력 발전기를 이용하고 있다. 대구시설공단은 이보다 앞서 지난해 연초 시내 총 56,716개의 가로등 중 9,836등의 가로등에 대해 기존의 나트륨램프를 세라믹메탈램프 및 LED등으로 교체했다. 이를 통해 연간 3,700T CO2의 배출량을 감소시키고, 8,319Mwh의 에너지를 절감하는 등 국책사업인 저탄소녹색성장과 에너지 절약에 기여했다는 평가다. 공단 관계자는 “올해도 ,600여개의 가로등에 대해 고효율등으로 교체할 계획”임을 밝혔다. 서울 마포구 상암동 DMC 단지내의 ‘DMS’엔 람의 움직임을 감지해 밝기와 색상이 자동으로 조절되는 친환경 LED의 지능형 가로등인 IPIntelight와 각종 정보검색 및 무인민원발급이 가능한 인포부스(Info-Booth)등 새로운 콘셉트의 디지털 시설물이 설치되어 있다. 그 덕분에 1,140m길이의 이 거리는 세계 최초 유비쿼터스 상징거리로 불리고 있다.

최근 정부와 지방자치단체의 녹색성장정책의 지속적 추진에 따라 대표적 친환경 기술인 태양전지와 LED(Light Emitting Diode)를 결합한 발명의 특허출원이 급격한 증가세를 보이고 있다. 고유가 행진과 화석연료의 고갈에 장기적인 대응이 필요한 가운데, 새로운 에너지원 분야에서는 태양전지가 가장 유력한 방안으로 떠오르고 있으며, 조명기기 분야에서는 LED가 급속히 성장하고 있다. 이는 태양전지가 지구상에서 가장 풍부하고 공해 발생이 전혀 없는 태양광 에너지를 이용하여 전기를 생산할 수 있고, LED는 기존의 백열등, 형광등에 비해 에너지 효율이 높고 전력 소모가 적은 반면 사용 가능 시간은 훨씬 길기 때문이다. 따라서 태양전지와 LED를 결합한 조명기기에 대한 국내의 수요와 연구의 필요성은 이전부터 꾸준히 있어 왔다. 특허청에 따르면 2007년까지 연간 50건 미만에 불과하던 관련 특허출원이 2008년 71건, 2009년 148건, 2010년 132건 등 급격하게 늘어났다. 이러한 특허출원 증가세는 비용이 저렴하면서도 효율이 높은 태양전지와 LED가 속속 개발되고 있다. 그런 가운데, 정부의 녹색성장기본법의 추진과 입법에 따라 국내의 관련 산업계를 중심으로 연구개발의 추진 동력이 크게 증가한 결과로 풀이된다. 대표적인 특허출원 사례로는 가로등, 볼라드, 도로 및 인도의 표시등, 소형 광고판 등이 있다. 출원된 발명의 기본원리는 낮에는 태양광으로 전기를 생산하여 축전기에 충전하고, 밤에는 충전된 전기로 LED를 밝히는 것이다. 각각의 출원 발명들은 이러한 기본원리 위에 최적 효율과 안정성을 얻기 위한 다양한 연구개발이 이루어지고 있다. 이와 같이 관련 특허출원이 증가세이고 적용분야도 다양해지고 있지만 태양전지 및 LED를 결합한 제품은 설치에 필요한 초기 비용이 기존 제품에 비해 다소 높은 단점이 있다. 이에 따라 특허출원된 발명의 대다수가 녹색기술에 대한 투자가 많은 공공부분에 집중되어 왔다. 따라서 민간부분 확산을 위해서는 초기비용을 절감할 수 있는 기술의 개발과 특허출원이 더 필요하다.

LED가로등 교체사업과 함께 이를 뒷받침하는 기술도 꾸준히 발달하고 있다. 한국광기술원은 지난해 민간기업 의뢰에 따라 세계 최고 수준의 초경량 고효율 LED가로등을 개발해 눈길을 끌었다. 한국광기술원은 240W급 고용량 LED가로등의 무게를 기존의 60%로 낮춘 초경량 고효율의 LED가로등을 개발, 지난해 2월 러시아에서 열린 LED포럼에서 세계 최고수준의 획기적 기술력으로 평가 받았다. LED 조명업체인 (주)세오가 러시아의 기후조건에 맞는 LED 가로등 개발을 의뢰함에 따라 한국광기술원 반도체조명연구센터(센터장 송상빈박사) 연구진이 1년간 연구 끝에 개발한 것이다. 한국광기술원이 개발한 240W급 고용량 LED 가로등은 무게를 6㎏으로 초경량화(기존 고용량 LED가로등은 10㎏)했다. 필요에 따라 60W에서 240W까지 소비전력을 가변토록해 다용도로 사용할 수 있는 강점을 갖고 있다. 특히 영하 60도의 극한 환경에서도 효율성을 유지할 수 있을 뿐 만 아니라 대량생산까지 가능, 가격 경쟁력을 갖추고 있다. 이에 앞서 한국광기술원은 50W급 횡단보도용 LED조명장치의 광속 저하와 수명 단축의 문제점을 해결하기 위한 기술 개발에 주력했다. 그 결과 △소비전력 50% 감소 △빛 도달 거리 6m에서 12m로 2배 향상 △5배 이상 밝고 균일한 빛 분포 실현 등이 가능한 LED조명장치를 개발, 기술 이전을 했다. 서울반도체(주)도 지난해 고휘도 LED 제품군인 Z-Power LED Z시리즈의 신제품 ‘Z7’과 ‘Z6’를 출시했다. Z-Power LED Z7 시리즈는 4W 성능에 특수 세라믹 기판을 적용한 조명용 고휘도 백색 LED로서, 색온도 5500K에서 440lm의 밝기를 제공한다. 특히 Z7 시리즈는 다양한 수상 경력이 있는 P7 LED 시리즈를 대신하여 다양한 실내/외용 조명 제품에 편리하게 적용하도록 9 X 7 X 3.2mm의 초소형 패키지로 제공된다. 또한 Z7과 함께 출시한 Z-Power LED Z6 시리즈는 적/녹/청색 광원은 물론, 백색광까지 구현할 수 있는 풀 컬러(Full Color) LED 제품이다. 특히 Z6의 패키지에 실장 된 4개의 LED 칩은 각각 1W의 적/녹/청색과 백색광으로 개별 구동이 가능하며, 동시에 구동할 경우 4W 성능의 백색광을 ‘Pure/Warm/Neutral’과 같이 다양한 색온도로 구현할 수 있는 것이 특징이다. 또한 패키지 안의 4개 LED 칩이 모두 독립된 회로로 구성되어 설계 다양성이 뛰어난 것도 장점이다. ㈜필립스전자는 최근 국내 산업용 조명 업체들과 LED도로조명에 관한 업무협약을 잇따라 체결하며 중소업체와의 파트너십을 강화하고 있다. 한편으론 지자체와 협약을 체결, 도로조명사업용으로 LED가로등을 공급하는 등 직간접적인 시장 개척에 나서고 있다. 이 회사에 따르면 파트너십을 통해 제작되는 LED가로등을 기존의 메탈 헬라이드 가로등과 교체하면 전력소모량을 50%이상 절감할 수 있고, 수명이 5만 시간으로 하루에 11시간씩 사용 시 12년 이상을 교체 없이 사용할 수 있어 운영비를 절감할 수 있다. 또 눈부심 없는 고품질의 백색광을 제공, 교통사고의 발생률과 빛 공해를 줄인다. 실제로“이 제품을 서울시 서소문로와 오산시 시청청사 앞에 시범적용한 결과, 노면 위의 사물 식별력을 뜻하는 평균노면휘도 값이 상승하여 도로 위의 운전자에게 보다 선명한 시야를 제공할 수 있게 되었다.”는 설명이다. (주)필립스전자는 이같이 국내 업체와의 지속적인 파트너십을 구축, 국내 도로상황과 조명시장에 맞는 신뢰성 높은 LED가로등과 보안등을 선보이며 국내 LED조명시장을 공략한다는 전략이다.