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LED광 특성 측정용 CRM 개발 |
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표준원 연구팀'별도 장치없이 사용편리''현장중심 기술보급'평가…특허 출원도 |
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한국광고신문 손지선 기자, sjs@ksignnews.com |
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▲ 표준원 박승남 박사(사진왼쪽)팀은 LED 광도를 교정하는데 사용하는 필수적인 물질인 LED광 특성 측정용 인증표준물질(CRM)을 개발하였다.
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| 한국표준과학연구원이 현장에 즉시 보급이 가능한 LED광 특성 측정용 인증표준물질을 개발하여 LED품질 해결사로 나섰다.
산업체와 연구기관, 대학 등을 대상으로 LED 품질관리 실태 조사를 실시한 결과 측정소간 심각한 불일치 현상을 발견하고 물질 개발에 착수한 것.
최근 몇 년간 우리나라 사인업계에서 가장 큰 화두로 등장한 광원은 바로 LED이고 사인업계에서 사용하는 LED모듈은 우리나라 광산업의 대표적 응용상품 중 하나다. 국내 광산업 기술수준을 선진국과 비교해 보면, 반도체 관련기술을 활용하는 광통신부품 시장에서 우리나라는 세계 반도체 시장을 이미 석권하고 있기 때문에 기술과 인력을 활용할 수 있어 선진국과 별 다른 차이가 없다. 그러나 LED와 같은 반도체 광원 분야는 반도체 강국 기술기반 등이 있지만 아직까지는 세계기술 수준의 70%정도에 머물고 있다.
또한 LED를 토대로 한 차세대 광원이 잇따라 등장함에 따라 관심도가 높아지는 반면 60%이상은 다국적 기업이 그 시장을 차지하고 있다. 그 원인이 국내 조명산업은 원천기술 미보유와 원활하지 못한 품질관리라는데 착안하여 표준위가 특성 측정용 인증표준물질(CRM)을 개발한 것.
CRM은 물질의 화학적 조성 또는 물리적 성질을 측정하는데 있어 기준이 되는 물질을 말하며, 이는 미터 및 질량 원기와 같이 측정의 인프라 역할을 한다. 이에 LED광 특성 측정용 CRM은 산업현장에서 LED광도나 조명효율측정관련 계측기를 교정하는데 사용하는 필수적인 기준물질이다. 이 LED CRM은 ‘숙성’이라 불리는 인위적인 과정을 통해 LED를 수 백 시간 이상 노화시켜 광출력 특성을 안정화한 것이다. 이를 사용함으로써 복잡한 교정절차를 생략하고 대상 LED를 CRM과 비교측정 함으로써 정확한 결과를 얻을 수 있다.
LED시장의 급속한 성장 가능성에도 불구하고 LED는 제품 테스트나 특성 평가 시, 명확한 측정방법이 없어 측정결과의 신뢰도가 큰 문제로 지적되어 왔다. LED광 특성 측정 시, 측정방법은 일부 규격화 되어 있지만 세부 측정기술에 대한 보급이 이루어지지 않고 있으며, LED종류마다 광학·열적 특성을 무시한 채 일괄적인 측정이 이루어져 산업현장의 측정결과 간 큰 편차가 발생하고 있다.
미국, 일본, 유럽 등 선진국에서는 이러한 문제의 심각성을 인식하고 이를 해결하기 위해 LED광 특성 측정용 CRM을 이미 개발하여 보급하고 있다.
일본은 1990년대 말부터 정부주도로 측정 일치도를 3~5% 이내로 끌어올리기 위해 노력하고 있으며, 독일의 경우 연방물리 연구소 PTB의 주도하에 CRM을 개발하여 산업체 등에 보급하는 등 LED품질관리를 통한 산업경쟁력 제고에 기여하고 있다.
그러나 이를 구동하기 위해 별도의 온도제어기를 장착하고, 높은 온도에서 구동해야하는 등의 불편함이 있고, 제어기를 추가함에 따라 주위온도가 급격하게 달라져 인증 시 온도를 유지하지 못할 경우, 인증값을 보장할 수 없을 뿐만 아니라 높은 온도에서 구동하기 때문에 인증값의 유효기간도 짧아지는 결점이 있다.
표준원 연구팀이 개발한 CRM은 현장 LED와 동일한 LED를 사용하고 별도의 장치가 필요없어 사용이 편리하고 정확한 측정이 가능할 뿐만 아니라 가격이 저렴한 것이 강점이다.
이같은 기술적 특징은 현장 중심의 기술보급이란 평가를 받기에 충분하다.
또한 이 CRM은 측정표준 분야 최고 권위지인 메트롤로지아(Metrologia)에 게재됐으며 현재 특허를 출원한 상태다. 최근에는 대만 표준기관(CMS)의 요청에 의해 5mm급 CRM을 제작해 수출을 하였으며 CRM LED 제작법과 신뢰성 테스트 기술은 중소기업과 기술이전 계약을 마쳤다.
또한 박승남 박사팀은 2005년부터 산업체, 연구기관, 대학, 외국 계측기업체 등을 대상으로 순회측정시험(RRT:Round Robin Test)을 실시하여 올 10월에 시험을 마쳤다.
박박사는 이 순회 측정 시험결과에 대해 “현장에서 LED측정 테스트시 측정일치도가 많게는 40%까지 오차율을 보였다.”며 “앞으로 이 LED광 특성 측정용 인증표준물질을 사용함으로서 오차의 범위를 5%이하로 줄일 수 있을 것으로 전망한다”고 전했다.
표준원 기술팀은 국민의 삶의 질 향상을 위한 측정에 반드시 필요한 CRM을 분류하고 사회적 수요데 따른 중장기 계획을 수립함에 따라 LED 산업의 부가가치를 높이기 위한 품질관리에도 더욱 적극적으로 나설 계획을 밝혔다. | |
