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고체 상태 광원 고성능화

전문가 제언: ○ 광원의 조명은 천연가스 조명, 산화토륨 흡수된 맨틀 천연가스 조명, 백열등 조명, 형광램프(콤팩트 형광등) 조명을 거쳐 고체상태 광원 조명으로 발전되어 왔다. 고체상태 조명은 교통신호 조명에서 백열조명보다 전력소모가 1/10배로 절감이 가능하고 또한 발광다이오드(LEDs)의 발광효율은 3W의 전력으로 백열전구의 60W에 해당하는 광학적 선속을 발생할 수 있다. 고체상태 광원의 그 높은 효율은 이미 많은 응용에서 에너지 절감과 환경적 이점을 제공했다.

○ 종래의 백열광과 형광의 효율은 극복할 수 없는 기본적인 인자에 의해 제한되는 반면에 고체상태 광원의 효율은 단지 인간의 독창성과 지혜에 의해서만 제한되기 때문에 무한한 도전의 대상이다. 그 고체 광원은 스펙트럼 능력분포, 공간분포, 색채온도, 시간변조 및 편극성질의 조절능력을 제공하고 특수한 환경과 필수조건들에 대하여 조절될 수 있기 때문에 그 성질은 조명, 자동차, 교통, 통신, 화상진찰, 농업 및 의학에서 엄청난 부가가치를 창출할 수 있으므로 산업발전에 응용전망이 밝다.

○ 실제적 가격절감은 대부분 LED 칩, 램프 및 포장의 비례축소를 통해 기대된다. Si 기술에서 집적회로(IC)의 비례축소는 6차원(106배)의 크기보다 더 많게 논리게이트(logic gate)의 가격을 절감할 수 있다. 이 고성능 고체 광원은 한대지방의 비-자연계절과 동계 중의 식물성장에 인공조명으로도 활용될 수 있다. 특수 고성능 고체 광원은 현미경 대상물의 선명도를 높여서 생물세포의 실제시간 확인, 측정 및 분류를 가능하게 하고 특수세포, 조직 및 기관의 실시간 향상된 해상도를 가능하게 한다. 인류의 발전이 광원의 조명 발전으로 역사성을 부여할 때 이 고체상태 광원의 고성능화의 중요성은 재론의 여지가 없다. 이 리뷰가 산업발전은 물론 인류의 문명을 한 차원 높이는데 도움 되기를 기대한다.

저자: Schubert, EF; Kim, JK
자료유형: 학술정보