히트싱크 표면서 열방사 효율 증가시켜, 기존 방열기술과는 확연한 차이
LED투광등기구 적용 결과 포화온도 3~7℃까지 하락, 수명·성능개선 확인
파인머트리얼즈(대표 박청용,오원태)는 LED 조명제품에 유용하게 사용할 수 있는 다양한 방열 소재를 개발양산하고 있는 소재부품 전문기업이다.
최근 LED조명 제품은 단순히 빛을 발산하는 기능뿐 아니라 다양한 IoT 기술과 연계한 기능성 제품으로 변화하고 있으며, 특히 LED 실외등기구 제품은 높은 수준의 광학적 특성뿐 아니라 경량화, 슬림화 등 외관 디자인 요소가 중요하게 대두되고 있는 상황이다.
LED 실내등기구 대비 실외등은 높은 입력전력을 갖는 제품으로, LED패키지에서 발생되는 열이 상대적으로 많아 제품의 디자인과 경량화를 동시에 만족시키기에 어려움이 많다.
이에 파인머트리얼즈는 LED 등기구 방열 성능 향상을 위한 획기적인 기술·제품을 개발하고 다수의 LED 조명업체와 긴밀한 업무 협력관계를 유지하고 있다.
회사 측에 따르면 LED 등기구의 일반적인 열 흐름은 LED 소자로부터 LED PCB, 히트싱크 순서로 이어진다.
여기서 파인머트리얼즈는 LED 소자의 열을 히트싱크로 효과적으로 전도할 수 있는 열 전도성 제품(TIM, Thermal Interface Materials)과 히트싱크의 축적된 열을 대기 중으로 방사시킬 수 있는 방열분체도료 제조 기술을 보유하고 있다.
열전도성 제품의 경우, 타사 제품 대비 수직 방향으로 열 전도성을 크게 개선시킨 제품으로, LED PCB로 전도된 열을 단순히 넓은 면적으로 확산(수평 방향)시키는 것이 아니라 히트싱크 방향(수직 방향)으로 열을 전도하는 성능을 갖고 있다.
LED PCB에 직접 부착이 가능한 필름 형태부터 그리스, 패드 등 다양한 형태로 제품 제조가 가능해 LED 조명제품의 형상 및 구조에 제한 없이 적용할 수 있는 것도 특징이다.
방열분체 도료는 세계 최초로 파인머트리얼즈가 개발한 새로운 개념의 방열소재다.
그동안 LED조명에서 방열 기술은 일반적으로 히트싱크 설계 기술(히트싱크 디자인, 방열핀의 디자인수량배열 등) 또는 열전도성 재료 사용(TIM), 같은 맥락의 LED PCB 설계 기술이 대부분이었다.
하지만 방열분체도료는 히트싱크 표면에서 열방사 효율을 증가 시켜주는 제품으로, 기존 방열 기술과는 확연한 차이를 보이는 제품이라고 회사 측은 강조했다.
회사 관계자는 “LED조명에서 히트싱크는 보통 알루미늄 재질을 사용함에 따라 히트싱크 표면 보호 그리고 제품의 디자인(색상 등)을 위해 일반분체도료를 사용하고 있다. 방열분체도료는 여기에 착안해 개발한 제품으로 일반분체 도료의 기본적인 특성(표면 보호 등)과 함께 일반분체도료 대비 약 1.5 ~ 2배 높은 열방사 효율(88%)을 갖는다”고 설명했다.
파인머트리얼즈는 협력사의 LED 투광등기구 제품에 방열분체도료를 적용해 비교 테스트한 결과 LED 조명제품 포화온도가 전체적으로 3~7℃까지 낮아지는 것을 확인했다고 밝혔다.
LED패키지에 가해지는 열을 1℃만 낮춰도 LED 소자 수명이 크게 변화된다는 점을 감안하면, LED조명제품의 기대수명을 크게 증가시킬 수 있는 획기적인 방열 기술이라고 회사 측은 밝혔다.
회사 관계자는 “다변화 하는 LED 조명제품의 주요 트렌드에 따라 IT 산업과 연계된 다양한 조명제품들이 출시되고 있으나, 지금까지 LED조명의 고질적인 방열 성능에 대한 꼬리표는 여전히 업계에 주요 변수로 작용하고 있다”면서 “이러한 LED조명제품의 방열문제를 개선할 수 있는 다양한 형태의 획기적인 방열 기술을 지속적으로 개발해 지금 보다 더 다양하고, 다기능성을 갖는 LED 조명제품 개발에 이바지하고자 한다”고 설명했다.
출처 : 전기신문(https://www.electimes.com)
