발광다이오드(LED) 칩을 외부 환경으로부터 보호하는 LG화학의 `고휘도ㆍ고신뢰성의 LED용 봉지(Encapsulant)`가 2013년 제24주차 IR52 장영실상을 수상했다.

LED 봉지는 소자에서 발광하는 빛이 최대한 밝게 나올 수 있도록 먼지ㆍ습기ㆍ가스ㆍ기계적 충격 등으로부터 감싸 보호하는 밀봉재료로 LED 성능을 좌우하는 핵심 소재다.

빛이 봉지를 통해 나오기 때문에 이 소재에 균열이 생기거나 열화 현상(열을 받아 기능이 떨어지는 현상) 등이 발생하면 휘도(밝기)가 급격히 떨어진다.

LED 소자는 일반적으로 TV 화면, 자동차 백라이트 등에 쓰이는데 소자 개수가 많을수록 밝은 빛이 나온다. 최근에는 비용 절감 차원에서 소자 개수를 줄이는 대신 각 소자에서 최대한 밝은 빛을 낼 수 있도록 하는 기술이 각광받고 있다.

하지만 LED 소자가 많은 양의 빛을 방출할수록 열이 발생해 시간이 흐름에 따라 LED 봉지 소재인 실리콘이 열에 영향을 받으면서 균열이 생기거나 벗겨져 휘도가 떨어지는 단점이 있었다.

LG화학은 균열이나 박리 현상에 잘 견딜 수 있는 고내열ㆍ고접착 특성을 갖는 새로운 실리콘 수지 합성 기술을 기반으로 이 제품을 개발했다.

고민진 LG화학 부장은 "기존 실리콘 수지보다 접착력은 10배 강하고 150도 고온에서도 장기간 견딜 수 있게 개발했다"며 "이에 따라 많은 열이 발생하면서 나타나는 박리 현상 등 LED 소자 빛의 강도에 지장을 주는 요인을 한층 더 줄일 수 있게 됐다"고 설명했다. 이 제품은 고온에서 오랫동안 사용해도 황변(노랗게 변하는 현상)이 나타나지 않는 장점이 있다.

LED는 차세대 광원으로 각광받을 것으로 예상되지만 봉지재 시장은 다우코닝 등 외국계 제품이 독점하고 있다. LG화학은 이 제품 개발로 수입 대체 효과와 함께 일반 조명, 차량용 등 다양한 분야에 확대 적용할 수 있을 것으로 예상하고 있다.

고 부장은 "LED의 급성장과 함께 관련한 세계 실리콘 소재 시장이 2016년 1조5000억원으로 성장할 것으로 전망된다"며 "LG화학은 2016년 이 분야에서 2000억원 이상의 매출을 기대한다"고 말했다.

※주최 : 매일경제신문사 한국산업기술진흥협회

※후원 : 미래창조과학부

[김미연 기자]