[아이뉴스24 김문기기자] LG이노텍이 경쟁사 대비 2년 빠른 속도로 100mW UV-C LED 독자 개발에 성공했다. 양산을 코 앞에 두고 있다. 내년에는 150mW까지도 개발 가능할 것으로 보인다.
LG이노텍(대표 박종석)은 27일 서울스퀘어빌딩에서 세계 최초로 살균 자외선 출력이 100mW(밀리와트)에 달하는 자외선(UV)-C LED를 개발했다고 밝혔다. 2020년에야 가능할 것이란 업계 전망보다 2년 앞서 개발에 성공한 사례다.
UV-C LED는 자외선 중 파장이 200에서 280nm(나노미터)로 짧은 자외선을 방출하도록 설계된 첨단 반도체 광원이다. 심자외선(Deep UV) LED로도 불리며 세균의 DNA를 파괴하고 특수 물질에 화학 반응을 일으켜 살균이나 경화장치 등에 사용된다. LG이노텍이 이번에 개발한 UV-C LED의 파장은 278nm다.
LG이노텍은 지난 2010년부터 UV-C LED 개발에 매진했다. 서울대와 협력해 UV-C LED 기술력을 올리고 있다. 2014년 2mW UV-C LED를 출시한 이후 2015년 10mW, 2016년 70mW, 올해 100mW를 개발했다. 오는 2018년에는 150mW 개발 완료를 목표로 하고 있다.
현재 LG이노텍의 다양한 UV-C LED는 LG전자 공기청정기, 정수기 등에 적용됐다. 최근 출시된 미용기기인 프라엘에도 도입됐다. 에스컬레이터 핸드레일 살균에도 쓰인다.
시장조사업체 LED인사이드에 따르면 UV LED 시장은 지난해 1억6천600만 달러에서 2020년 5억2천600만달러로 세 배 이상 확대될 전망이다. 이중 UV-C LED가 같은 기간 2천800만달러에서 2억4천400만달러로 약 9배 늘어나 성장을 이끌 것으로 예상된다.
UV-C LED는 광출력이 높을수록 더 강력한 살균 장치를 만들 수 있지만 발열 등으로 안정적인 품질확보가 어렵다. 시장을 이끌어온 일본 업체들도 100mW UV-C LED 출시를 오는 2020년으로 계획됐다.
정환희 LG이노텍 LED연구소장은 "경쟁사의 경우 UV-C LED 분야에서 오랫동안 연구개발한 곳이지만 2020년에 100mW UV-C LED를 개발완료할 것이라는 계획을 갖고 있다”며, “경쟁사와 다른 독자 기술을 적용하고 있기 때문이다. 구조상 다른 기술이 쓰였다. 기존 구조로는 100mW 달성이 쉽지 않을 것"이라고 설명했다.
광추출을 극대화하는 에피 구조 및 수직칩 기술이 핵심이다. 자외선출력은 높이고 열은 효과적으로 배출시켜 안정적인 품질을 확보했다. 100mW UV-C LED 1개로 소형 가전용 2mW 제품보다 50배 높은 살균 자외선을 1만 시간 이상 방출할 수 있는 수준이다.
정 연구소장은 "다른 곳에서는 열 등이 잘 방출되지 않는 사파이어 기판을 사용하지만, LG이노텍은 사용치 않는다. 빛이 바로 통과해서 나오며, 빛이 부딪치는 영역을 최소화했다"고 말했다.
100mW 제품 개발로 더욱 다양한 분야에 UV-C LED를 적용할 수 있다. 화학 살균제 없이 흐르는 물이나 공기까지 급속 살균할 수 있다. 정수기, 공기청정기 등 생활 가전부터 빌딩과 자동차의 공조 시스템이나 수처리 장치 등에 사용 가능하다.
기존 UV-C LED는 대부분 광출력이 1에서 2mW급으로 휴대용 살균기나 소형 가전에 주로 사용됐다. 빠르게 흐르는 물이나 공기를 살균하기에는 자외선 출력이 약해 적용을 확대하기 어려웠다.
정 연구소장은 "수처리 부분에서 오염수 90% 이상이 방출되고 있다. 살균을 위해 화학약품을 많이 사용한다. 2차 오염의 위험성이 있다. 5~10년 되면 수처리 시장이 가장 커질 것으로 보인다. 향후 고인물뿐만 아니라 흐르는 물의 살균도 충분히 가능한 수준까지 기술력을 끌어 올렸다"고 말했다.
LG이노텍은 여러 글로벌 기업들과 다양한 살균 장치 개발을 협의해왔다. 지속적으로 고출력 UV-C LED 출시를 요구 받아온 만큼 100mW UV-C LED 수요가 빠르게 늘어날 것으로 기대하고 있다. 이에 따른 UV LED 시장 주도권 확보에 박차를 가한다는 방침이다. 살균, 경화 성능이 뛰어난UV-C 분야에서 독보적인 기술력을 입증함에 따라 시장 공략에 자신감을 나타냈다.
실제로 LG이노텍은 올해 세계 UV LED 업체 순위에서 지난해보다 두 계단 뛰어오른 2위를 기록할 전망이다. 정수기 코크살균용 LED모듈, 에스컬레이터 핸드레일용 UV LED 살균기 등 혁신 제품을 일본 업체보다 한발 앞서 선보였다.
LG이노텍 관계자는 "UV-C LED는 작은 사이즈에 수명이 길고 중금속이 없는 친환경 살균 광원으로 활용도가 매우 높다"며 "혁신 제품을 지속 선보이고 경쟁사와 기술 격차를 넓히며 시장을 선도해 나갈 것"이라고 말했다.
김문기기자 moon@inews24.com
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