▒ 열은 LED의 가장 큰 적

LED는 에너지 효율성이나 조명 센서의 장기화, 손전등, 비디오 스크린에서 매우 훌륭한 광원이다. 그러나 집에서 사용하는 백열등이나 형광등 그리고 산업용 전구를 대체하기 위한 더 밝은 LED를 만들기 위해서는 냉각장치를 염두에 두고 디자인해야 한다.

열은 LED의 가장 큰 적이다.

백열등이나 형광등처럼 LED는 적외선 방사를 하지 않기 때문에, 열은 전도 또는 대류에 의해 방출되어야 한다. 미국 DOE(Department of Energy)에 따르면 만약 LED 시스템이 과도한 열을 제거할 효과적인 방법을 가지고 있지 않다면, 빛은 약해지고 그것의 수명은 줄어든다고 한다. 백열등이나 형광등은 현재 일반적으로 LED보다 더 많이 쓰이고 또한 열을 더 잘 방출한다고 뉴욕 트로이에 있는 Rensselaer Polytechnic Institute의 Christian Wetzel교수가 말했다. “LED는 열을 덜 방출한다. 그러나 그 열 또한 제거되어야 한다.”라고 그는 덧붙였다.

LED의 일반적인 냉각은 구리나 알루미늄 튜브를 방열판로서 사용해 열을 방출한다. 또 다른 해결책은 더운 공기를 사라지게 하는 팬을 조명시스템에 부착하는 것이다. 세 번째 아이디어는 열을 금속 튜브보다고 더 적극적이고 효율적으로 밀어내고 팬보다 더 조용히 공기를 밀어내는 것이다. 즉 펌프가 진동하는 조리개를 사용하여 더워진 공기를 밀어내는 것이다. “우리가 열 문제를 해결하는 방법은 팬을 통해서 공기를 밀어내는 것은 아니다.

우리는 스피커와 같은 전자기적 접근방법을 사용한다. SynJet의 노즐은 방열판으로부터 1-2밀리미터 안에 설치할 수 있다.”라고 텍사스 오스틴에 있는 Nuventix (SynJet의 제조회사로서 전압을 가하면 위아래로 움직이는 조리개를 만드는 회사)의 마케팅 이사 Mick Wilcox가 말했다.

SynJet의 조리개가 움직이면, 각각의 움직임은 공기”총알”을 만든다고 Wilcox가 말한다. SynJet의 공기 흐름은 더 효율적이기 때문에 냉각하는데 적은 공기가 소모되고 전체적인 시스템에서 팬보다 조용하다고 그는 말했다.

필립스 조명은 자사의 고전력 LED 조명 시스템을 만드는데 활성 냉각 원으로 Nuventix의 기술을 사용하기 시작했다. "SynJet이전에, 냉각은 SynJet크기의 두, 세 배 크기의 알루미늄조각을 가지고 수동적으로 이루어졌다.”라고 필립스 조명의 고체 조명의 글로벌 제품 마케팅 이사인 Geert van der Meer가 말했다. 필립스의 강력한 LED 조명인 포르티모는 일반적으로 천장에 장착되기 때문에 적극적인 냉각에 의존한다.

왜냐하면, 천장에는 냉각하는데 충분한 만큼의 공기 공간이 부족하기 때문이다. “특히 냉각시키는데 꽤 많은 전력이 소모되는 디자인에 있어서는 강제 냉각은 매우 매력적인 해결책이다.”라고 그는 덧붙였다.

Nuventix의 기술은 물론 비싸다. SynJet의 기술은 약 10%의 비용을 조명장치에 추가했다고 van der Meer가 말했다. "필립스는 팬과 같은 여러 가지 대안들에 관한 조사를 하고 있다. 비용 측면에서 보면, 몇 가지 대안들은 저렴해 보이지만 그들의 신뢰성은 SynJet만큼 좋지는 않다.”라고 밝혔다. SynJet와 같은 기술은 LED를 위한 훌륭한 냉각 방법이 될 수 있는데 그것은 어떠한 표준 방열판에도 적용될 수 있기 때문이라고 Wetzel이 말했다. 그럼에도 불구하고 조리개의 움직임이 냉각이 필요한 모든 곳에 공기를 보낼 만큼 충분하고 강력한지는 두고 보아야 알 것이다.


Nuventix의 SynJet 기술은 LED 조명 설비를 팬 없이도 냉각시킬 수 있는 시스템이다.

열이 LED에서 제거되지 않으면, 그것들의 수명과 성능에서 문제가 생긴다.

URL : http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=led-cooling-bullets

<출처> NDSL, 2009-09-26

Posted by TopARA
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