ETRI 김현탁 박사팀, 도체가 부도체로 바뀌는 물리현상 LED에 첫 적용
국내 연구진이 처음으로 밝혀낸 물리학 현상을제품에 적용해 광효율이 높은 조명을 개발했다.
한국전자통신연구원(ETRI)은 김현탁 박사 연구팀이 2005년 규명한 '금속-절연체전이현상'(MIT)을 조명에 적용해 효율은 높이면서도 소형화할 수 있는 형광등 호환형 LED 램프를 개발했다고 21일 밝혔다.
형광등 호환형 LED 램프는 형광등 안정기(인버터)를 교체하지 않고 LED 램프만바꿔 사용하는 램프이다.
MIT는 구조의 변화 없이 부도체가 도체(금속)로, 또는 도체가 부도체로 바뀌는현상이다. 1949년 영국 케임브리지대 모트 교수가 이론을 제시했으며, 2005년 김현탁 박사가 이를 실험으로 처음 입증했다.
이어 2013년에는 반도체 소재인 실리콘에서도 MIT 현상이 가능함을 이론적으로제시했으며, 이번에 이를 조명제품에 적용해 실용화한 것이다.
김 박사 연구팀은 실리콘에 이산화바나듐을 결합해 MIT 스위칭 소자를 개발, 형광등 호환형 LED 램프에 적용했다.
이산화바나듐은 상온에서는 절연체 상태이지만 68도 이상 온도에서는 금속으로변해 대표적인 상전이 물질로 가장 많이 연구된다.
이번에 개발한 램프는 광효율이 기존 상용제품에 비해 14% 이상 높으면서도 부품 크기는 기존의 10분의 1로 줄였다.
MIT 스위칭 소자는 전류를 많이 흐르게 했다가도 아예 흐르지 않게 할 수 있는교류 방식을 사용하기 때문에 전류가 계속 흐르는 기존 직류 LED보다 저항이 적어효율이 높다.
특히 MIT 원리로 작동되는 기존 형광등(방전관) 방식과 같은 원리의 소자를 적용하기 때문에 호환용 부품이 필요 없어 LED 구동을 위한 부품의 크기를 최소로 줄일 수 있다.
주파수도 20∼60KHz(킬로헤르츠)로 높아 인체에 영향을 미치지 않는다고 연구팀은 설명했다.
이번 기술은 22일부터 일산 킨텍스에서 나흘간 열리는 '국제 LED & OLED 엑스포2016'에서 처음 일반에 공개된다.
김현탁 박사는 "이번 기술에 대해 미국과 일본, 중국 등 5개국에 특허를 출원해2개국에서 특허 등록을 마쳤으며 올해 안에 상용화할 예정"이라면서 "MIT 기술을 적용한 조명은 처음인 만큼, 세계 시장을 선점할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.
jyoung@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>