풍천임씨 임원빈 교수 팀, LED 형광체 최초 개발
풍천임씨 임원빈 교수 팀, LED 형광체 최초 개발
전남대 신소재공학부 임원빈 교수팀, LED 형광체 최초 개발
“차 전조등·조명 등 백색 LED 적용 기대”
자동차 전조등·조명 등 고출력 백색 LED 분야에 적용할 수 있을 것으로 기대됩니다.”
고온의 열을 받아도 빛의 세기가 줄어들지 않은 신개념 LED 형광물질이 이 지역 교수 연구팀에 의해 최초로 개발돼 주목을 끌고 있다.
더욱이 이번 연구는 새로운 스마트 자가치유(self-healing) 형광체 모델을 제시함으로써 형광체 연구에서 난제라고 여겨졌던 형광체의 열적 안정성 부분을 획기적으로 개선했다는 점에서도 높이 평가받고 있다.
주인공은 전남대 신소재공학부 임원빈 교수 연구팀.
6일 전남대에 따르면 임 교수 연구팀이 백색 LED가 작동할 때 발생하는 열에 의해서도 빛의 세기가 감소하지 않는 신개념 형광체’를 개발했다.
LED(light-emitting diode)는 순방향으로 전압을 가했을 때 발광하는 반도체 소자로 디스플레이 및 조명에 사용한다.
형광체는 근자외선 및 청색 빛을 받아 가시광선 영역의 빛을 내는 무기 재료로 LED의 빛과 형광체의 빛을 혼합하는 방식으로 백색 LED를 제작한다.
형광체는 또 LED의 빛을 받아 색을 변환하는 물질로 백색 LED 구현을 위해 가장 중요한 핵심소재로 알려져 있다.
그러나 대부분의 형광체는 온도가 높아지면 빛의 세기가 감소하면서 효율이 저하된다는 지적이 뒤따랐다.
이와 같은 단점을 보완하기 위해 임 교수팀은 온도가 증가할 때 능동적으로 상변화를 수행, 고온에도 빛이 줄지 않아 효율 저하가 없는 ‘스마트 자가치유 형광체’를 개발했다.
상변화(phase transition)는 압력이나 온도 등의 주변 조건에 따라서 물질의 구조 및 결합이 변화하는 현상을 말하며, 자가치유 형광체(self-healing phosphor)는 형광체 내부에 있는 치유센터를 통해 온도 증가시에도 빛의 세기가 줄지 않는 신개념 형광체다.
이에 따라 임 교수팀 이번 연구로 인해 국내 LED 산업계의 기술경쟁력을 제고할 수 있는 원천기술을 확보, 향후 우리나라의 LED 산업의 경쟁력이 높아질 것으로 기대된다.
이에 대해 임원빈 교수는 “이번 연구는 고온에도 형광체 빛의 세기가 줄어들지 않는 원천기술을 처음으로 개발한 것”이라면서 “이 모델을 기반으로 무기 발광 물질 소재·소자의 열적 안정성을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 기존에 존재하는 열적으로 불안정한 다양한 물질을 형광체로 개발할 수 있게 됐다”고 밝혔다.
한편 이번 연구는 미래창조과학부 기초연구사업(개인연구) 지원으로 진행됐으며, 연구결과는 세계적인 학술지 네이처 머터리얼즈(Nature Materials) 지난달 14일자에 게재됐다.
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