고효율 LED 제품 상용화가 내년에 본격적으로 이뤄질 전망이다

LED가 뜨고 있다. LED란 발광다이오드(light emitting diode)의 전기에너지를 광(光)에너지로 전환하는 반도체 발광소자이다. 반도체 소자의 디지털제어 성능과 고효율, 장수명 등의 장점을 기반으로 조명,가전,차량,의료용 등 다양한 분야에서 활용할 수 있다. IT뿐만 아니라 사회전반에서 일고 있는 그린IT에 발맞춰 고효율, 친환경의 LED가 각광받고 있는 것이다.    

최근엔 정부, 기업 모두 LED산업에 힘쏟고 있다.정부는 LED를 9대 유망 분야로 선정하고 2008년부터 2012년까지 5년간 관련 연구개발에 3조원을 투자해 선진국 수준의 기술력을 확보키로 했다. 또한 신성장동력으로 육성하고 있는 ‘뉴IT’과제로도 선정, 2012년 세계 3대 LED 산업 강국을 실현하겠다는 목표를 제시했다.

기업들의 투자도 활발하다. LG는 2012년까지 9000억원을 LED 조명 분야에 투자한다는 방침이다. 이를 위해 LG이노텍은 올초 LED사업팀을 LED사업부로 확장 개편했다. LG디스플레이도 올연말까지 LED 원천기술을 갖고 있는 미국 크리사와의 합작기업을 중국에 설립할 예정이다. 삼성전기도 2인치 사파이어 웨이퍼 대신 4인치 또는 6인치 대구경 사파이어 웨이퍼를 사용해 가격 경쟁력과 생산성을 높이는 투자를 검토 중이다.  

송영록 기자 syr@ittoday.co.kr

차세대 디스플레이 광원으로 꼽히는 LED는 휴대폰에서 노트북, 그리고 TV까지 영역을 넓히며 우리들의 삶에 들어오고 있다. 현재 국내외에서 출시되는 휴대폰은 모두가 LED를 광원으로 활용하고 있다. 또 디지털카메라나 PMP같은 소형 디지털 제품를 비롯해 자동차, 조명, 전광판 등으로 폭넓게 활용되고 있다.

LED 조명시장의 경우 지속적으로 확대되고 있지만 본격적인 성장은 오는 2010년 이후에나 가능할 전망이다. 대신 당분간 LED를 이끌어 나가는 것은 LED BLU란 것이 전문가들의 전망이다.

BLU(Back Light Unit)란 스스로 빛을 내지 못하는 LCD에서 광원역할을 하는 장치로 현재 CCFL(냉 음극 형광램프)을 이용한 BLU가 주로 쓰이고 있다.

LED BLU를 적용하면 CCFL BLU와 비교해 색 재현성이 높고 응답속도가 빠르다. 때문에 동영상 잔상 문제가 해결되고 명암비가 개선되는 등 LCD TV의 화질이 좋아진다. 또한 CCFL과 달리 수은이 없어 EU의 유해물질제한지침(RoHS)에도 제약을 받지 않고 수명과 소비전력, 그리고 두께에서도 이점을 보여 대형 사이즈 제작에 유리하다.

LED 시장 트렌드

최동원 LG디스플레이 IT상품기획담당 상무는 “LED BLU를 채용한 노트북 비중이 올해 상반기 16%에서 내년엔 59%로 높아질 것”이라고 예상했다. 그는 또 “오는 2010년엔 93%, 2011년엔 97%로 확대돼 대부분의 노트북이 CCFL 대신 LED를 채용하게 될 것”이라고 전망했다. 이어 최 상무는 2009년 상반기엔 LED와 CCFL을 사용한 BLU가격이 거의 비슷해져서 노트북 시장에서의 LED의 CCFL대체가 빠르게 진행될 것으로 내다봤다.

LED를 개발한 함헌주 삼성전기 수석연구원은 “LED BLU 시장은 폭발적으로 성장할 것“ 이라며 ”노트북에 들어가는 LED BLU도 물론 큰 성揚?보이겠지만 대형 LCD TV에 들어가는 백라이트 시장에서 이 시장이 더욱 커질 것”이라고 말했다.

함헌주 연구원은 또 “LCD TV 전체 시장은 1억대 정도인데 대화면 LCD TV만 봤을 때, 내년엔 10%를 넘어선다. 40인치 이상의 LCD TV에 들어가는 LED BLU의 경우 2013년엔 전체의 반 이상을 차지할 것”으로 내다봤다.

‘슬림화’ 컨셉 타고 LED TV 뜬다

노트북의 경우 ‘얼마나 슬림한 가’와 ‘얼마나 소비전력이 낮은 가’ 중요했지만, TV는 고화질 고명암비가 강조돼왔다. 하지만 2008년에 들어서면서 TV도 얼마나 슬림하게 만들 수 있느냐가 강조됐고 이는 칩이 0.3~1mm 에 불과한 LED의 강점을 더욱 돋보이게 하고 있다.

또한 LED의 성장을 위해서도 LCD TV시장은 중요하다. LED BLU의 경우, 노트북이 물론 채택율에서 가장 앞서지만 중요도로 따지면 TV가 가장 높다. 노트북에 들어가는 LED 칩 수는 40개 정도인 반면 TV는 칩 개수가 40인치 기준으로 많으면 700개, 적으면 300개에 이르기 때문. 따라서 LED BLU를 채택한 LCD TV 산업이 커지면 LED 수요도 급증할 것으로 전문가들은 예상하고 있다.

디스플레이 시장전문 조사기관인 디스플레이뱅크는 기존의 CCFL광원 대신 LED를 광원으로 채택한 LCD TV의 출하가 2009년에 본격화 된 후, 2010년에는 1억900만대로 전체 LCD TV 시장의 6.4%를 차지할 것이며 2012년엔 5억2300만대로 그해 출시되는 LCD TV 4대 중 1대 꼴이 될 것이라고 예측했다.

지병용 디스플레이뱅크 팀장은 “향후 슬림화가 LCD TV 업계의 최대 마케팅 포인트로 부상하고 있다”며 “이를 위해 대부분의 TV 제조사들이 LED BLU를 채용한 슬림 LCD TV 제품을 더욱 앞당겨 출시하고 있다”고 말했다. 지병용 팀장은 또 “휴대폰 이후 새로운 킬러애플리케이션을 찾던 LED 업체들이 LED TV에 눈을 돌리는 것도 시장 확대를 견인할 것”이라고 덧붙였다.

2012년, 점유율 15%로 끌어올려

세계 LED시장(LED가 적용된 LCD나 노트북, 휴대폰 등의 기기 포함)은 지난 2007년 140억달러 규모였으나 성능향상과 함께 응용분야가 확대되면서 2015년엔 약 1000억달러 규모로 성장할 전망이다.

정부는 오는 2012년까지 세계에서 세 번째 안에 드는 LED산업 강국을 만든다는 계획이다. 현재 세계 LED시장은 원천기술을 보유한 미국, 일본, 독일의 기업들이 전세계 시장의 약 67%를 점유하고 있다. 우리나라는 점유율 8.3%로 세계 LED 시장에서 6위를 차지하고 있는 상황.

앞으로 4년 안에 점유율을 15%까지 끌어올려서 미국, 일본, 독일 중 한 나라는 반드시 제치겠다는 것이다. 이같은 상황에서 중국이나 대만 등의 후발기업들도 저가와 대량생산을 앞세워 LED 시장을 공략 중이다. 세계 상위권 도약을 선언한 국내 LED 산업의 경우, 시장규모와 기업규모 모두 크지 않지만 최근 급성장 중이다.

특히 조명기술 발전에 따라 국내 LED 조명시장이 급성장하고 있다. 최근 대기업 및 중소형 벤처기업들의 LED사업 진출도 급속히 확대되고 있는 추세다.

국내의 원천기술 개발수준은 선진국에 비해 낮지만 반도체/IT 기술력과 집중적인 연구개발 투자로 선진국 대비 80% 수준까지 도달했다.

LG나 삼성 등의 대기업이 LED산업에 뛰어들고 있지만, 아직 국내 LED산업계는 중소기업 중심의 영세한 산업구조이다. 이는 기술의 변화속도가 빠른 세계 LED 시장에서 경쟁력 확보에 한계요인으로 작용하고 있다.

또 LED의 광학적 우수성과 고효율/친환경 등의 장점에도 불구하고 높은 가격과 초기 투자비용은 LED의 보급 확산에 최대 장애요인이다.

LED산업의 성장의 걸림돌인 이같은 원인들을 없애기 위해 국내 대기업과 중소벤처기업들 간 전략적 파트너십을 통해 글로벌 경쟁체제를 구축할 필요가 있다. 본격적 LED시장 공략을 위해선 특허공세 대응과 새로운 국제표준 선점 차원의 새로운핵심기술 개발과 기술고도화가 시급하다.

정부는 LED산업을 육성하기 위해 다양한 정책을 내놨다. 먼저, 공공부문의 초기시장 창출 주도하고 민간수요를 만들어 내기 위한 보급펀드 조성에 앞장선다는 방침이다. LED가 기존 조명 대비 80% 이상의 에너지절감 효과 및 친환경 특성 등 다양한 장점을 갖고 있음에도 불구하고 높은 가격으로 시장이 제대로 형성되지 못했다는 판단에서다. 고효율 LED제품의 인증도 확대한다고 밝혔다.

이어 정부는 세계적인 핵심역량을 높이기 위해 연구개발에 집중투자할 계획이다. 이로써 핵심 유망기술을 확보하고 국제표준 선점 및 특허대응 역량을 높이겠다는 것. 정부는 또 안정적 성장을 위한 기반을 구축할 것이라고 밝혔다. 먼저 LED 전문벤처기업을 집중 육성하겠다는 방침이다. 지역별 특화 클러스터도 조성할 계획이다. 기업들의 시장진입 촉진을 위한 법/제도도 개선하겠다고 밝혔다.

또 LED 조명의 우수성에 대한 대국민 홍보활동을 강화해 사회적 인식 제고 및 수요기반을 확충해 내겠다는 게 정부의 방침이다.

2012년까지 기술 개발 1000억원 투자

정부는 LED 칩과 패키지 등 핵심 분야를 고효율화해서 성능을 강화한다는 입장을 밝혔다. 또 고효율 조명, 가전, 선박 등에 LED를 융합한 LED융합한 고효율 LED제품상용화도 촉진한다는 방침이다.

또한 공공부문에서 선도적 시장수요를 창출하기 위해 LED 시범사업도 적극 추진하고 민간부문의 보급을 확산하기 위해선 고효율 LED조명 설치 장려금을 지원하는 등의 추진계획을 밝혔다.

세부 추진내용을 살펴보면, 먼저 LED를 기술적 특성에 따라 3대 분야로 구분하고 분야별로 연구 개발 을 통해 연구개발 투자 효율성을 높이고 ‘신 핵심원천기술’을 선점한다는 것. 이를 위해 정부는 2008년부터 2012년까지 5년간 총 1000억원의 기술개발자금을 투입키로 했다.

LED 3大 분야 및 타깃기술

또한 LED 국가표준을 현재 4종에서 2012년까지 총 20종으로 확대해 LED의 국제표준을 선점하고 특허정보시스템 구축 등을 통해 선진국의 특허공세에도 능동적으로 대응해 나갈 계획이다. 지식경제부 이승우 정보전자산업과장은 "먼저 12월에 백열전구 대체용 LED램프, 할로겐전구 대체용 LED 램프, 다운라이트 대체용 LED 등 3종의 기구에 대한 표준화를 발표할 예정이며, 내년 1월엔 형광등 대체용 LED 등기구, LED 문자형 간판, LED 보안등 등 3종의 표준화를 추가로 발표할 것"이라고 말했다. 이승우 과장은 또 "앞으로 고효율기기의 표준화도 적극 추진할 것"이라고 덧붙였다.

정부는 산학연 전문가들과 함께 ‘기술개발 모니터링 시스템’ 도 구축한다고 밝혔다. 해외 선진기업의 기술개발과 특허 동향을 살펴본 후 국내외 기술수준 및 동향을 비교 분석하는 것. 이를 토대로 분야별 유망 타깃기술 중심의 ‘기술개발 블루플랜(Blue-Plan)"을 수립할 예정이다.

정부는 LED조명 제품에 대한 조속한 고효율인증도 추진키로 했다. 현재 상용화 단계에 진입한 백열등/할로겐 대체형 LED를 시작으로 고효율 인증 품목을 단 계적으로 확대한다는 것이다.

 LED조명 고효율인증 계획

 LED 조명사용을 확대하기 위해 정부는 공공기관에 우선적으로 적용한다는 방침이다. 공공건물에서 고효율 조명기기를 설치할 땐 LED 제품을 우선 사용해야한다. 또한 현재 교통신호등에서 사용하고 있는 LED조명을 가로등분야로 까지 확대 적용한다는 방침이다.

정부는 2012년까지 공공기관에 대한 LED조명 시범사업도 추진한다. 먼저 홍보효과가 큰 공공시설물 및 지하철역사 등을 대상으로 ‘고효율 LED시범건물사업’을 추진한다. 7대 광역시 우체국에 대한 ’LED시범 우체국’ 사업도 추진할 계획이다.

이미 LG이노텍은 에너지관리공단이 발주한 ‘우체국 LED조명설치’ 시범사업을 수주, 향후 신축 또는 리모델링하는 우체국 건물에 LED조명을 공급할 예정이다. 또 정부는 행정중심복합도시, 광교신도시 등 대형 신도시 개발할때 LED를 경관조명 및 실내조명에 활용토록 하기 위해 도시 및 건축 설계기준에 적극 반영토록할 계획이다.

현재 지식경제부는 국토해양부, 행정안전부 등과의 차관회의를 통해 협조를 얻기로 하고 연구용역 과제를 끝낸 상태다. 건축시 LED조명에 대한 법제도가 마련돼 있지 않은 점을 개선해 내년 초까지는 법제도도 개선하겠다는 입장을 밝혔다.

행정중심복합도시에 LED를 적용할 경우 연간 250억원의 전기료 절감이 예상된다. 내년부터 매년 약 500억원 규모의 LED 보급 촉진 펀드를 조성하기로한 점도 눈길을 끈다.

주유소, 할인마트 및 편의점 등 24시간 조명으로 인해 전력사용량이 큰 대형 프랜차이즈 사업장의 LED 조명 사용을 유도하기 위한 조치다.

지난 5월 임채민 지경부 1차관은 "정부가 금융권 민간자금을 융자해 기업 및 지자체에 선 지원해 주고 장기 상환형태로 정부나 지자체가 갚아나가는 신개념의 에스코 (ESCO,에너지서비스 기업)사업을 고려 중"이라고 밝힌 바 있다. 이승우 과장은 "현재 지경부는

LED업체, 광기술원 그리고 투자증권과 실사단을 구성하고 기존업체가 현장에서 LED조명을 설치했을 때의 실질적인 효과와 투자효용에 대해 파악하고 있는 중"이라고 말했다.

LED조명을 사용하면 실질적인 혜택도 돌아간다. 고효율 LED조명 사용자에 대해 설치 장려금을 지원하는 것. 정부는 고효율 인증 LED조명 제품을 대상으로, 전력절감 효과 및 경제성 분석을 통해 설치비용의 15~30%를 지원한다고 밝혔다.

정부는 LED산업의 안정적 성장기반 구축을 위해 ’LED 융합 산업화 지원센터’도 구축한다고 밝혔다. 먼저 수도권(반도체, 조명, 가전), 중서남권(광, 조명, 농수산/환경), 동남권(모바일, 디스플레이) 등 3개 권역에 지원센터를 설치할 예정이다. 이승우 과장은 "‘LED 융합 산업화 지원센터’에 관심을 보이고 있는 도시가 많다"며 "일단 내년에 경북지역이 먼저 ’LED 융합 산업화 지원센터’ 구축에 들어갈 것"이라고 밝혔다.

 LED 추진 세부 항목

 2012년까지 1000여개 전문기업 육성

정부는 중국의 저가 조명기기 공세로 인해 영세화 되고 있는 기존 중소조명기기 업체의 LED조명 사업전환을 유도하기 위한 조치도 밝혔다.

업체당 30억원 이내인 중소기업청의 ’사업전환 지원자금’을 활용해 LED생산시설 투자에 필요한 자금을 지원한다는 것. 또 기존 조명기술인력을 LED 기술인력으로 전환시키기 위해 2009년부터 ’LED기술인력 현장재교육 사업’을 추진키로 했다.

정부는 또 LED 전문벤처기업 육성을 위해 한국광기술원을 중심으로 ’LED기술력 향상사업’을 추진한다. 매년 30여개의 업체에 LED 전용 디자인 및 제품개발을 지원할 예정이다. 

이같은 조명업체의 사업전환과 LED 벤처기업의 사업화 지원 사업을 통해 오는 2012년까지 1000여개의 LED전문기업을 육성해 나갈 계획이다. 

삼성전기, LG이노텍, 서울반도체 등 국내 LED업계 관계자들도 정부의 이러한 육성정책에 대한 화답으로 2012년까지 총 3조원 규모로 LED분야 투자를 확대한다는 입장을 밝혔다. 이들은 ’LED산업 발전협의회’를 구성해 국내 업계간 전략적 M&A, OEM 등 상생협력 방안도 함께 모색해 나가기로 했다.  

지식경제부는 이같은 LED 발전전략이 성공적으로 추진될 경우, LED분야 국내생산은 2007년 12억달러에서 2012년에는 90억달러 수준으로 대폭 증대되고 약 3만개의 신규 일자리가 생길 것으로 전망했다. 또 오는 2015년까지 모든 조명의 약30%를 LED로 교체한다면 매년 100만kw급 원자력발전소 두 개의 전력생산량에 해당하는 1만6021Gwh의 전력을 절감하게 되고, CO2 배출은 약 680만톤이 줄어들 것으로 전망했다.