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배선 없는 LED 디스플레이 기술 실용화
2005-09-01 |   지면 발행 ( 2005년 9월호 - 전체 보기 )

조명&입체  전자사인

배선 없는 LED 디스플레이 기술 실용화

다방면으로 적용 분야를 넓히고 있는 LED는 각 분야 필요성에 따라 칩, 램프, 모듈, 등기구, 캐비닛(집적 모듈) 등 다양한 형태 변화를 보여준다. 사인업계는 LED를 모듈 형태로 주로 이용한다면, 조명업계는 LED 램프를 집적해 등기구 형태로 이용하는 식이다. 지난 2005 경향하우징페어에서 전원선 없이 LED에 전원을 공급해 깔끔한 사인과 공간 연출이 선보여 관심을 끌었다.

눈에 보이는 전원선 없이 빛 발산
‘코드리스(Cordless)’, 최근 가전제품 시장에서 불고 있는 바람이다. 지금 당장 컴퓨터가 놓여있는 책상 뒤를 살펴보자. 전원, 모니터, 마우스, 키보드, 프린터, MP3, 스피커, 인터넷, 디지털카메라 등 각종 전선이 먼지와 한 덩이로 엉켜 청소할 엄두조차 나지 않는다. 그러나 얼마 지나지 않아 컴퓨터가 놓여있는 책상 뒤 청소는 손쉬워질 전망이다. 가전제품 뒷부분에 문어발처럼 복잡하게 얽힌 각종 전선들이 점차 사라지고 있기 때문이다.
최근 컴퓨터 본체와 스피커 등 각 부품을 연결하는 선과 TV와 위성수신용 셋톱박스를 잇는 선, 청소기에 전력을 공급하는 선 등을 없앤 무선 가전제품이 속속 등장하고 있다. 조만간 모든 가전제품 전선이 사라지고 무선으로 작동하고 서로 연결되는 무선가전 시대가 도래할 전망이다.
단순 비교는 무리지만 최근 등장한 무선 LED 역시 사인과 실내 인테리어에서 마치 무선가전 제품처럼 눈에 보이는 전선을 모두 없애 깔끔하다. LED 칩과 칩, 모듈과 모듈에 전원을 공급하는 전선이 없는 이 기술은 LED를 이용한 공간 연출 방법을 매우 다양하게 한다. 강화유리로 제작한 제품 자체가 모듈 구실을 하기 때문에 내부 LED는 마치 백열등처럼 모든 방향으로 빛을 발산한다. 즉 제품 전면과 후면에서 모두 발광이 가능하다.
이런 장점으로 인해 사인, 실내 인테리어, 인테리어 소품, 경관 조명 연출, 조명 기구, 전시회 부스, 가구, 샤워부스 등 다양한 분야에서 이 기술을 이용하고 있다. 무선 LED를 개발한(주)제이프로젝트 정성규 과장은 “사인업체에서 주로 이용하는 모듈을 유리로 제작해 모듈 자체가 투명하다고 생각하면 쉽게 이해가 될 것”이라면서 “이 커다란 유리 LED 모듈을 이용해 사인, P.O.P., 인테리어 소품, 공간 연출 등 다양한 분야에 맞게 변형하는 것”이라고 설명했다.

유리에 전도체 코팅 후 전력 회로를 패턴화
전원선이 보이지 않다고 해서 실제 전원선이 없는 것은 아니다. 유리 내부로 보이는 것은 LED뿐이지만 LED가 빛을 발산할 수 있는 것은 유리면이 전원선 구실을 하기 때문이다. 눈에 보이는 전원선 없이 빛을 발산할 수 있는 비밀은 제작 공정에 있다. 제품 구조를 간단히 살펴보면, 우선 유리면에 전도체 물질을 코팅해 유리면에 전기가 흐를 수 있게 한다. 다음 단계는 설계 도면에 맞춰 LED 칩을 배열할 위치를 라우터를 이용해 V자 형태로 깎아내는 것이다.
LED 칩을 배열할 준비가 끝나면 각 LED 칩에 전원을 공급하기 위한 회로를 패턴화한다. 이 과정은 제품 종류는 다르지만 IC(집적회로)나 LSI(고밀도 집적회로)를 제작하는 반도체 공정과 비슷하다. 실제로도 이 과정은 반도체 공정과 마찬가지로 집진시설을 갖춘 청정 공간에서 이뤄진다. LED 칩을 바둑판 형태처럼 규칙적으로 배열하는 회로 구성은 간단하지만, 원형 , 비선형 등 불규칙적인 배열이라면 섬세한 회로 구성 기술이 필요하다. 불규칙적으로 배열한 LED 칩에 정격 전류 ? 전압을 공급해야 동일한 휘도와 수명을 발휘할 수 있기 때문이다. 특히 실내 사인에 필요한 문자를 LED 칩으로 구성하려면 일일이 회로를 설계해야하기 때문에 까다롭다는 설명이다.
전원을 공급할 회로 구성이 끝나면 LED 칩을 배열하고 투명 에폭시 일종인 레진으로 덮어  씌운다. 레진은 외부환경으로부터 LED 칩을 완벽하게 차단하기 때문에 옥외에서도 적용이 가능하다. 이 상태로도 제품 활용이 가능하지만 내구성 보강을 위해 유리를 덧붙여 마감한다. 보통 4mm 강화유리 2장을 사용해 제작하는데, 이렇게 제작하면 10mm 강화유리 한 장보다 더 높은 강성을 유지할 수 있다. 아울러 제작에 사용하는 유리는 일반적인 플랫 방식이 아닌 평활도가 좋은 플로팅 방식으로 생산한 것을 사용하는 것이 특징이다. 전시회 부스 디자인을 위해 가로 10m × 세로 2m 제품을 제작한다고 가정한다면 평활도가 떨어지는 아크릴이나 일반 유리는 표면이 울퉁불퉁해 회로를 구성할 수 없다는 것이다.

사인을 비롯한 다양한 분야에 적용 가능
이 제품은 해외에서 먼저 인정받아 오스트리아 비엔나에 소재한 OPEC 본부 로비 조명,  독일 베를린에 위치한 에스플라나데 호텔, 일본 도쿄 하쿠조 클래식 콘서트 홀 등 유수 건축물과 여러 전시회 공간 연출에 활용했다. 현재 생산하는 제품 색상은 백색 LED가 주류를 이루고, 단색 LED는 어떤 색상이나 연출이 가능하다. 또 색상 변환, 화면 전환, 디밍 등 다양한 연출이 가능하지만 직접적인 전원선 없이 유리면 분할로 회로 구성을 하는 까닭에 대형 풀컬러 전광판처럼 완벽한 컬러 변환은 아직 어렵다. 제이프로젝트 측은 올해 말경에는 가능할 것으로 예상하고 있다.
현재 이 기술은 유리를 활용해 제작할 수 있는 제품이라면 어떤 것이라도 제작이 가능하다. 유리 면수를 복합화해 입체적인 연출을 하거나, 도어 센서링 등을 이용해 ‘OPEN', ‘어서 오십시오’, ‘안녕히 가십시오’ 등 점포에서도 활용이 가능하다. 즉 장식재, 구조재, 마감재 등에 적용해 모든 건물 인테리어와 실내외 사인에 활용할 수 있다. 그러나 특별한 연출이 가능한 만큼 제작 단가가 높은 것이 국내 시장 확대에 가장 큰 걸림돌이다. 정 과장은 “영종도 국제공항의 SK텔레콤 TTL존 매장 디스플레이에 적용하는 등 국내 수요도 점차 늘고 있다. 고급화를 선호하는 사인 시장 욕구를 기대한다”고 밝혔다.

정세혁 기자_jsh3887@signmunhwa.co.kr

<SignMunhwa>

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분류: 기타
2005년 9월호
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