오늘날 자동차용 조명의 화두는 단연 'LED'다. LED는 전류가 흐르면 빛을 내는 반도체, '발광다이오드(Light-Emitting Diode)'의 약자다. 자동차에는 10여 년 전부터 실내 조명은 물론 브레이크 램프와 방향시지등 및 스위치 등에 쓰기 시작해 지금은 일반화되는 과정이다.
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최근엔 LED가 헤드 램프로 대표되는 차세대 자동차 광원으로 관심을 모으고 있다. 자동차용 LED 기술을 이끌고 있는 곳은 유럽이지만 사실 LED 헤드 램프를 처음 양산차에 적용한 업체는 렉서스다. 일본의 '고이토'란 업체가 니치아화학공업과 손잡고 개발했고, 이를 렉서스가 LS600에 채택했다.
자동차용 헤드 램프는 1880년대 선보였다. 당시엔 호롱불 비슷한 원시적 형태의 조명이었고, 연료로 아세틸렌이나 기름을 썼다. 전기로 불을 밝히는 헤드 램프는 1898년 등장했는데, 1900년대초부터는 필수장비로 장착하기 시작했다.
자동차 헤드 램프의 기능은 크게 두 가지다. 우리가 주로 쓰는 기능은 하향등(로 빔)이다. 광선을 아래쪽으로 비춘다. 그래서 주위 운전자에게 피해를 주지 않으면서도 어둠을 밝힌다. 가시거리는 40m 내외다. 반면 상향등(하이 빔)은 더 위쪽을 비춘다. 가시거리가 100m에 달한다. 대신 반대편 차선이나 앞을 달리는 운전자에게 눈부심을 유발할 수 있어 꼭 필요할 때 제한적으로 써야 한다.
자동차용 헤드 램프도 여러 종류가 있다. 가장 기본은 구조에 따른 분류다. 렌즈식과 반사식으로 나눈다. 오늘날에는 투명커버를 씌운 반사식을 주로 쓴다. 두 가지 구조의 장점을 섞은 프로젝터 타입도 있다. 불을 밝히는 원리, 즉 광원(光源)에 따라 헤드 램프는 다시 '할로겐'과 '고압방전등(HID)', LED 등으로 구분한다.
가장 대중화된 자동차 헤드 램프는 할로겐이다. 유리구 안에 텅스텐 필라멘트를 고정하고 할로겐 가스를 채웠다.
요즘엔 '고압방전등'을 다는 차가 부쩍 늘었다. 'High Intensity Discharge'의 첫 글자를 따 'HID'라고도 부른다. 고압방전등의 원리는 형광등과 비슷하다. 필라멘트없이 전자가 형광물질과 부딪혀 빛을 낸다. 다른 말로는 제논 헤드 램프라고도 한다. 광원 속에 제논가스를 채워 넣는 까닭이다. 결국 제논과 HID 헤드 램프는 명칭만 다를 뿐 같은 개념이다. 고급차에서 볼 수 있는 바이(bi)-제논' 헤드 램프는 하향등과 상향등 모두 제논 방식이란 뜻이다. 고압방전등은 전력 소모가 할로겐의 40%에 불과하지만 밝기는 3배 이상, 수명은 5배 이상이다.
LED 헤드 램프는 고압방전등보다 밝기는 떨어진다. 대신 전력 소모가 적은 게 장점이다. 수명도 무려 10만 시간에 달한다. 구조도 간단해 디자인이 자유롭다. 헤드 램프 안쪽에 습기가 찰 염려도 없다. 그러나 단점도 만만치 않다. 우선 값이 비싸다. 또 광원 한 개의 밝기에 한계가 있다. 따라서 여러 개를 엮어야 한다. 그러다 보니 열을 식힐 장치가 필요하다. 아직 자동차용 헤드 램프로 LED를 널리 쓰지 못하는 건 이런 문제들 때문이다. 물론 여러 개의 LED를 쓰기 때문에 도로를 구석구석 비춘다는 이점도 있다.
LED에 적극적인 업체로는 아우디와 렉서스 등을 꼽는다. 특히 렉서스의 LED 확대 적용 속도는 매우 빠르다. ES의 경우 안팎을 LED로 훤히 밝혔고, 이그제큐티브 트림에는 풀 LED 헤드 램프를 기본으로 갖췄다. 상·하향등 모두 LED란 뜻이다. 수프림과 프리미엄 트림은 하향등이 LED다.
권용주 기자 soo4195@autotimes.co.kr
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