발광다이오드(LED)는 전기에너지를 빛에너지로 변환하는 광반도체 장치다. 적은 전력으로 더 밝은 빛을 내는 데다 제품 수명도 길어 ‘친환경 고효율 조명’으로 널리 쓰인다. LED 조명이 발산하는 빛은 직진성이 강해 빛을 제어하는 렌즈를 부착해야 한다. 렌즈의 성능이 우수할수록 LED 조명의 효율성은 극대화된다. 국내 한 중소기업이 플라스틱, 유리 등 기존 재료보다 성능이 우수한 LED용 실리콘 렌즈의 대량 생산 기술로 글로벌 광학렌즈 시장에 도전장을 냈다. 36세의 최고경영자(CEO) 송성근 대표(사진)가 이끄는 스마트 광학솔루션 전문기업 아이엘사이언스는 2017년 LED용 실리콘 렌즈 생산 체제를 구축하고 다양한 분야로 사업을 확장하고 있다.
차세대 LED용 렌즈 생산기술 개발
아이엘사이언스는 2008년 태양광 조명 제조업체 쏠라사이언스로 출발했다. 송 대표는 대학 시절부터 창업 아이템으로 친환경 에너지 사업을 구상했다. 기후변화, 지구온난화 등으로 환경에 대한 사회적 경각심이 높아지면서 고효율 대체에너지 수요가 증가할 것으로 예상했다.
아이엘사이언스는 ‘태양광 가로등’으로 처음 업계에 이름을 알렸다. 이 제품은 일조 시간에 모은 열에너지를 빛에너지로 바꾸는 친환경 조명 시스템이다. 리튬이온 전지를 사용해 태양광 LED의 단점인 배터리 수명을 대폭 늘렸다. 제어장치의 안정성을 개선해 기존 제품에서 고질적으로 발생하던 오작동을 줄였다. 이 업체의 태양광 가로등은 코엑스, 제2롯데월드, 메세나폴리스 등에 설치돼 기술력을 인정받았다.
송 대표는 태양광 가로등에 이어 새로운 소재를 활용한 LED용 렌즈 개발에 들어갔다. LED 조명의 효율을 높일 수 있는 새로운 소재의 렌즈를 개발하면 사업 기회가 많다고 판단해서다. 기존 플라스틱 렌즈는 대량 생산이 편리하지만 광 손실이 20%가량 발생했다. 내연성도 약해 높은 열에 쉽게 변형되거나 그을림이 생겼다.
송 대표는 고도의 제작기술이 필요한 액상 실리콘으로 기존 소재를 대체하기로 했다. 2015년 금형이 필요 없는 독자적인 실리콘 디스펜싱 생산기술을 개발한 것은 3년에 걸친 연구개발(R&D)의 결과물이다. LED용 실리콘 렌즈는 플라스틱 렌즈 대비 13%가량 에너지 효율이 높다. 내열성과 내구성도 비교적 좋다. 금형 제작이 필요 없어 생산비용이 대폭 줄고 기간도 2주 이내로 짧다. 고객 맞춤형 다품종 대량 생산이 가능한 이유다.
“IT 접목해 글로벌 하이테크 업체 도약”
아이엘사이언스는 원자재 수급부터 제품 제조까지 모든 과정을 국내에서 해결한다. 주요 재료인 액상 실리콘은 초기에 국내 제품과 일본 제품을 함께 썼다. 지금은 국내 제품만 사용한다. 송 대표는 “일본과 유럽이 글로벌 광학산업을 선도하면서 그동안 국내 업체의 해외 의존도가 매우 높았던 게 현실”이라며 “아이엘사이언스는 재료부터 생산 공정까지 100% 국산화를 바탕으로 한 하이테크 제조업을 실현해 나가고 있다”고 강조했다.
지난해 충남 천안시에 새 공장을 마련한 것도 글로벌 하이테크 제조업체로 도약하기 위해서다. 이 업체는 지난해 천안의 대지면적 1만7633㎡ 규모 공장을 인수했다. 평범했던 제조공장은 24시간 첨단 정밀소재·부품을 생산하는 스마트팩토리로 탈바꿈했다. 천안 공장에선 최근 급증한 정부 수주에 대응해 실리콘 렌즈 생산량을 늘리고 향후 민수용 LED 조명, LED 스마트 팜, LED 탈모치료기 등 다양한 품목의 생산라인을 추가할 계획이다.
송 대표는 모교인 가천대에서 전기·전자공학 분야 초빙교수로도 활동하고 있다. 그는 “LED 실리콘 렌즈에 정보기술(IT)과 사물인터넷(IoT)을 결합해 다양한 분야의 사업 확장을 도모하겠다”고 말했다.
민경진 기자 min@hankyung.com