[특허&CEO] 차세대 조명 'BE-OLED'로 세계로 뻗는 대한민국 조명의 힘 ㈜로미칼

로미칼, 새로운 조명 1,000조 시장 강자로 등극

특허뉴스 이성용 기자 | 기사입력 2021/03/15 [11:34]

[특허&CEO] 차세대 조명 'BE-OLED'로 세계로 뻗는 대한민국 조명의 힘 ㈜로미칼

로미칼, 새로운 조명 1,000조 시장 강자로 등극

특허뉴스 이성용 기자 | 입력 : 2021/03/15 [11:34]

 

 

기후변화협약에 따른 온실가스를 줄이자는 세계적인 흐름에 따라 이산화탄소와 미세먼지 등을 유발하는 석탄화력발전, LNG 발전, 핵폐기물이 환경에 미치는 영향으로 퇴출하자는 원자력발전 등 전기에너지를 생산하는 발전시설들이 환경적인 문제로 이슈이다.

 

국제적인 환경기준이 강화되면서 탈석탄, 탄소중립을 외치고 있지만 아직까지 신재생에너지를 통한 발전량은 턱없이 부족한 상태이다. 결국 에너지 효율이 높은 기술 개발로 필요한 전기에너지를 줄인다면 이라는 해법이 나온다.

 

우리나라 한국전력의 총 발전 용량은 약 1kw로 최대 전력사용량은 9천만 kw(예비율 12%)이다. 이중 28.4%를 원자력 발전소 24기가 발전하고 있다. 그렇다면 이 많은 전기는 어디에 쓰일까. 전혀 예상치 못했던 조명30.7%가 사용된다.

 

전기 소모량이 많았던 백열조명에서 LED 조명으로 일부 교체는 하였지만 여전히 전기 사용량이 많은 시기, 전 세계 1,000조 조명 시장에 ‘BE-OLED’ 특허기술을 개발해 양산을 앞두고 있는 로미칼(대표이사 최시영)이 블루칩으로 떠오르고 있다.

 

차세대 광원으로 주목받고 있는 ‘BE-OLED조명

 

 

1879년 미국의 T.A. 에디슨에 의해 만들어진 대량 생산하기에 좋은 백열전구, 1938년 미국의 제너럴 일렉트릭사의 G.E.인맨에 의해 이루어진 형광등의 실용화에 이어 LED 조명은 1993년 일본의 나카무라 슈지가 고효율 청색 LED를 개발함에 따라 현재의 LED Full-color 구현이 가능하게 되었다.

 

LED 조명은 백열등, 형광등 보다 더 밝아지고, 수명이 길어 졌으나 발열을 수반 한다는 단점을 가지고 있다.

 

전통조명의 50%정도 전력을 절감 할 수 있는 LED 조명이 처음 나왔을 때, 조명 업계의 많은 사람들은 극찬했지만 LED 칩의 발열 문제로 완제품 생산원가의 40%를 차지하는 방열판으로 인한 원가 상승문제, 무거운 무게 등 많은 문제를 가지고 있다. LED 조명은 열을 방출하기 위해 방열판을 부착해야 하기 때문에 커지고, 무거워졌으며 생산 공정이 늘어나고, 원가가 비싸다는 단점을 가지고 있다.

 

LED 조명은 초기 비용이 많이 들어가고, 무거워졌다는 단점을 가지고 있지만 전통조명보다 에너지가 절감된다는 차원에서 많은 나라들이 LED 조명 설치를 장려하고 있다. 백열전구에서 형광등으로 그리고 LED로 바뀌었듯이 이제 세계는 에너지를 절감하고, 설치비용을 절감하기 위하여 LED에서 ‘BE-OLED’ 조명으로 조명시장의 판도가 바뀌는 시기라고 본다.

 

BE-OLED 조명은 전통조명보다 전력소모가 80%이상 절감이 되고, LED 보다 3배 이상 밝아지고, 수명이 두 배로 늘었으며, 열이 나지 않아 방열판을 부착할 필요가 없다. 때문에 제조 공정이 줄어들어 생산성이 좋아지고, 더 작아지고, 더 가벼워졌으며, 가격 또한 LED1/3 수준으로 엄청난 원가를 절감 할 수 있는 장점이 있다.

 

 

특히 BE-OLEDLED 보다 1/3수준의 저 전력을 사용하므로 현재 국내 전기 총 생산 중에서 조명 전기사용량인 30.7%를 획기적으로 줄일 수 있고, BE-OLED 조명은 자그마한 태양광 패널만 부착하면 전기가 들어오지 않는 아프리카 오지, 전기가 들어오지 않는 섬, 산악 지역에서도 가로등, 보안등을 밝힐 수 있다.

 

또한 내연기관의 자동차가 거의 없어지는 2035년도 전기자동차 시대엔 전기소모량이 작아 전기자동차의 헤드라이트, 실내등, 백라이트 등에 적합하다. 그 외에 가로등, 보안등, 공장등, 집어등 등 거의 모든 조명을 대체 할 수 있어 가히 천문학적 시장이 기대되는 ‘BE-OLED’가 향후 조명의 트랜드가 바뀔 예정이다.

 

‘BE-OLED’, 조명 시장에 새로운 역사를 쓰다

 

필립스 오스람 등 글로벌 조명 완제품 기업들이 만약 광원을 중국기업들이 대부분 장악하고 있는 LED칩에서 로미칼의 BE-OLED 조명 모듈로 교체를 한다면 엄청난 원가를 절감 할 수 있고 생산성을 높일 수 있다. 그렇기 때문에 전 세계의 조명완제품 회사들이 로미칼의 경쟁상대가 아닌 협력 상대가 될 수 있다. 이것 또한 로미칼의 엄청난 장점이다.

 

로미칼에서 독자적으로 개발한 ‘BE-OLED’Band Edge OLED(Organic Light Emitting Diode)의 약자로 기존 OLED의 기술적 한계를 뛰어 넘는 가장 이상적인 차세대 광원 소재로 주목받기 때문이다.

 

세계최초의 신기술, 신소재 조명용 광원인 ‘BE-OLED’기존 조명의 전력 소모량을 80%이상 절감할 수 있어 국내 조명에 사용되는 30.7%의 전기를 획기적으로 줄일 수 있고 350ml/W 이상으로 LED 광원의 2배 이상의 밝고 100,000 시간 이상의 긴 수명을 유지한다.

 

특히, 조명등을 손으로 잡고 있어도 될 정도로 발열이 없어 LED 조명에 필수적인 방열판이 필요 없고, 무엇보다 LED 조명의 1/3이하로 원가절감이 가능해 경제성이 뛰어나다. 뿐만 아니라 플라스틱 및 플렉시블 유리기판을 적용해 곡면 가공이 가능해 다양한 디자인이 가능해 적용범위가 커 응용 가능한 다양한 분야에 활용이 기대된다.

 


차별화만이 경쟁력 ... BE-OLED vs OLED

 

보통의 OLED는 발생된 빛의 20~30%만 방출 된다. 그것은 방출층에서 빛 입자가 발생될 때, 발생되는 점으로부터 모든 방향으로 방출되기 때문이다. 때문에 많은 양의 빛 입자가 도파로 역할을 하고, 기구에 갇혀 남게 되며 이 두 가지가 조명기구의 열을 높이고, 효율은 떨어뜨리는 결과를 가져온다.

 

반면, BE-OLED는 빛 입자의 직진성을 높여 기존 OLED에 비해 빛의 퍼짐을 줄여 더 효율적으로 빛을 집중시킬 수 있다. 따라서 같은 공간 또는 같은 면적을 밝히기 위해 필요한 전기 에너지 및 전력량을 효과적으로 절감 시킬 수 있다. 특허기술인 BE-OLED는 원료와 기구 구조가 기구 내에 갇혀버린 빛 입자의 양을 현저하게 줄여 빛 입자를 방출층에서 좁은 원뿔형 탈출 통로를 통해 밖으로 방출되도록 유도한다.

 

이렇게 빛을 소자 밖으로 내보내는 양을 결정하는 요소인 광추출(Outcoupling) 효율값을 늘리기 위한 연구가 많이 이루어지고 있다. 마이크로 렌즈나 고굴절률 기판 등을 이용하여 최대한 생성된 빛을 밖으로 내보내는 것과 마찬가지로 BE-OLED도 광추출 효율을 올려주기 위해서 굴절률과 광경로를 최적화시켜 효율을 상승시켰다. 이러한 방식은 발열량을 크게 감소시키면서 효율성을 획기적으로 높이고 디바이스의 수명을 향상시키는 원리를 적용했다.

 

 

표에서 확인 할 수 있듯, 광원효율은 형광등이 50 lm/W 수준이고, 이제는 거의 표준이 되어버린 LED의 경우에도 120~150 lm/W 수준인데 반해 BE-OLED350~500 lm/W 으로 약 3배 높은 효율이다.

 

최승봉 로미칼 상무는 “BE-OLED는 광결정을 이용해 OLED 효율을 높인 구조라며 간단히 말해 OLED에 효율을 끌어올리기 위한 광결정 층을 하나 더 추가하는 방식이라고 설명했다.

 

이어 최 상무는 나간 빛을 재생하면 광효율이 높아지는데, LCD 백라이트유닛 (BLU)에서도 광효율을 높이기 위해 반사되는 빛을 다시 활용하는 것과 같은 이치라고 말했다.

 

종합해 보면 효율 좋다는 전면소자에서도 오로지 30%의 빛만이 밖으로 나갈 수 있다. 70%의 빛은 여러 이유로 소자 내에서 사라지는 실정에서 사라지는 빛들만 모아 밖으로 나가게 해도 효율을 엄청나게 상승시킬 수 있다는 말이다.

 

전문가들은 “BE-OLED가 지금까지 전 세계에 출시된 조명기구 중 최고의 성능이 될 것이라며 가격경쟁력 면에서도 세계적인 기업으로 성장이 예상 된다고 입을 모았다. 이러한 전문가들의 예견은 BE-OLED만의 차별화된 기술 덕분이다.

 

 

차별화된 기술을 살펴보면 먼저, 100,000시간 이상의 반영구적인 수명을 자랑하는 BE-OLED 조명은 빛 방출시 발열이 없어 방열 소재 필요 없다. 둘째, 얇고 가벼워 플라스틱소재 케이스 사용이 가능해 기존 LED 조명등의 필수품처럼 사용되었던 Metal 소재가 필요 없다.

 

셋째, 전력 소모량이 전통 조명의 80% 이하로 획기적으로 줄여 세계 조명시장에 다크호스로 떠오르고 있다. 세계최초 신기술인 BE-OLED 조명이 1,000조 조명시장의 핵으로 떠오른 것은 무엇보다 가격경쟁력이 뛰어나다는데 있다.

 

BE-OLED 조명은 발광 모듈 형태로 생산 공급 되므로 SMT 등 모듈 가공비가 없고 조명 생산공정이 단순해 조립 가공비가 절감되고 대부분 전구 (Bulb) 형태의 제품으로 기존 등기구 활용이 가능해 설치비 절감이 가능하기 때문이다.

 

실제, 도로 조명용 가로등(100W 기준 원가)의 경우, LED는 전력소모량 105W132,000원이 원가인 반면, BE-OLED는 전력소모량이 30W24,000원이 들어 108,000원의 차이가 있다.

 

특히, 곡면가공이 가능한 BE-OLED 조명은 다양한 디자인 적용이 가능해 터널등, 가로등, 공장등, 집어등, 스포츠, 아웃도어, 자동차, 휴대폰, 의료용(수술실), 조명등 등 빛이 나오는 조명에 거의 적용이 가능해 무한성장을 예고했다.

 

BE-OLED 로 세계 조명시장에 우뚝 선 로미칼을 말한다

 

BE-OLED의 시작은 로미칼의 CTO인 마그노 박사(Dr. John Magno)10여 년 전 미국의 하니웰에서 차세대 디스플레이 소재를 개발하면서였다. 하지만 상용화의 어려움으로 추가 연구에 실패를 반복하던 중, 로미칼로부터 조명에 적용을 해 보자는 제안을 받아 특허 및 기술을 이전하게 되었으며, 세계최초 신개념의 BE-OLED 조명모듈 개발을 완성했다.

 

여기에서 주목해야 할 점이 마그노 박사의 이력이다. BE-OLED 기술 발명가인 마그노 박사 (Dr. John Magno)Honeywell International에서 5년 동안 연구 및 개발 이사로 근무하면서 27명의 과학자와 엔지니어를 관리했다. 특히, 마그노 박사는 20개가 넘는 미국 특허 출원과 공개된 특허 출원의 발명가로 100개가 넘는 간행물을 보유하고 있다. 이러한 공로로 3개의 기술 공로상과 2개의 지적재산상을 수상했다.

 

유기발광 다이오드(OLED), 유기 광전지, 광결정, 양자점 및 홀로그래픽 개발에 참여한 마그노 박사는 “BE-OLED 장치가 비교할 수 없는 수준의 성능과 에너지 효율성에 도달할 수 있다다양한 조명 애플리케이션 용 BE-OLED를 개발하고 있다고 전했다.

 

2022IPO 상장을 준비하고 있는 로미칼은 올해 시제품 생산을 마치고, 내년부터 본격적으로 생산에 들어갈 예정이다.

 

BE-OLED 조명모듈을 생산하기 위해 이미 로미칼은 201910월 네오뷰코오롱로부터 충남 홍성에 있는 OLED 공장을 인수, 49000(15,000 ) 규모의 생산 공장 설비를 완비하고 BE-OLED LIGHTING MODULE 양산 단계에 돌입했다.

 

 

BE-OLED 조명 모듈 생산설비를 완비한 로미칼은 30WBEOLED 기준(LED 100W , 가로등)으로 2개 라인 가동시 연간 3000만 개의 BE-OLED 모듈을 생산할 수 있다. 올 상반기 시제품 제작을 준비하고 있는 로미칼은 내년부터 본격적으로 BE-OLED 조명모듈 대량 생산에 들어갈 준비를 마친 상태다.

 

무궁무진한 성장이 기대되는 BE-OLED 조명 산업

 

세계적인 조류에 편승한 우리나라도 이산화탄소를 줄이자는 캠페인으로 기존 조명대비 80%이상 전기가 절감되는 BE-OLED 조명등 시장의 무궁무진한 성장이 기대되고 있다.

 

해외 LED 시장의 경우 탄소배출권 이슈화로 세계조명산업의 녹색기술 전환이 고조되고 있으며 미국, 유럽, 일본 등 메이저 시장의 BEOLED 조명시장이 점진적으로 열리고 있는 추세이다. 특히 아시아지역을 축으로 세계 조명 산업 및 시장 상황을 주도하고 있어 BE-OLED 성장이 더욱 기대된다.

 

 

이러한 BE-OLED 조명등의 개발은 지구온난화를 막겠다는데 뜻을 함께했기 때문에 세계 각국의 백열등 사용금지 정책으로 LED 산업이 꾸준히 성장했고, 그 성장한 조명시장에 LED의 단점을 보완한 BEOLED 조명으로 대체 할 것으로 보여 BE-OLED 세계시장규모는 꾸준히 성장할 것으로 보인다.

 

국내의 경우도 마찬가지다. 공공기관을 중심으로 고효율 LED 조명 확대사업을 추진하고 있어 LED의 단점을 보완하고 전기 에너지를 획기적으로 줄인 BE-OLED 조명시장이 급부상할 것으로 예상되고 있다.

 

이러한 BE-OLED 조명등의 성장은 이유가 있다. 그 첫 번째는 전기료 절감효과다. 친환경을 위해 전 세계가 백열등에서 LED, BE-OLED 조명등으로 환경과 에너지절감이라는 두 마리 토끼를 잡기위해 조명등이 변모되고 있다.

 

두 번째는 소비전력과 에너지효율, 수명에서 BE-OLED 도입의 정당성을 대변하고 있다. 기존광원과 비교해볼 때, BE-OLED 조명은 LED 조명에 비해 저 전력으로 밝기는 물론 높은 에너지효율을 자랑하고 100,000시간 이상의 수명을 유지해 로미칼의 BE-OLED 조명등의 가치가 고공상승 중이다.

 

 

특히 BE-OLED 조명은 에너지절감, 긴 수명, 친환경, 제품우수성, 에너지 절감 필요 증가에 따라 고효율 기기, 공공기관이나 일정 규모이상의 건축물에 의무적으로 사용토록 제도화하는데 있어 동참할 수 있고, 전기요금 및 유지관리 비용의 절감에 탁월한 효과, 긴 수명, 저 전압 광원으로 감전사고 없이 안전한 광원과 정부지원 및 정책 동참(저탄소 녹색성장)이 가능하고, 이산화탄소 배출량 감소와 에너지 절감에 일조할 수 있다.

 

로미칼, 특화된 BE-OLED 특허기술 이용해 탄소절감량 만큼 플러스알파 챙겨...

 

전기에너지의 획기적인 절감으로 이산화탄소를 줄이고 친환경 지구로 바꾸기 위해 조명등 시장에 도전장을 던진 로미칼은 BE-OLED의 특화된 특허기술을 접목해 조명 산업의 패러다임을 바꾼 획기적인 신기술을 보유하고 있어 최근 로미칼이 탄소배출권 시장에서도 블루칩으로 각광받고 있다.

 

올해부터 시행되는 제3차 배출권 할당계획에 따라 유상할당 규모 증가로 기업들의 환경비용 부담이 증가할 것으로 예상되는 가운데, 전기소모량을 획기적으로 절감할 수 있는 로미칼의 특화된 BE-OLED 보유 특허기술은 국내는 물론 전세계 수출까지 점진적인 성장을 예고하고 있어 플러스 α까지 챙길 수 있게 되는 셈이어서 이미 국내외 투자자들이 군침을 흘리고 있는 상황이다.

 

이미 2013년 온실가스를 다량 배출하는 대형사업장은 물론 개인과 법인, 해외 누구나 탄소배출권을 사고 팔수 있는 탄소시장이 본격적으로 막이 올랐다.

이에 따라 매년 5년 단위로 국가의 배출권거래제 기본계획이 수립되고 배출권을 할당하고 인증하는 별도 위원회가 우리나라의 경우 녹색성장위원회에 설치해 운영되고 있다.

 

배출권을 사고파는 장터인 배출권거래소도 설립되고 여기서 거래되는 수익금 일부는 저탄소녹색기금으로 조성된다.

세계 기후변화의 주범인 이산화탄소 배출을 줄이기 위해 전 세계는 이미 199712월 교토의정서를 채택한 상태다. 법적 구속력이 있는 이 협약은 의무 당사자 간 탄소배출권을 거래 가능하도록 했다.

 

최승봉 로미칼 상무는 로미칼의 BE-OLED 조명등 특허기술은 이산화탄소 배출을 줄이고 긴 수명을 유지해 국제사회가 원하는 조명등의 도입초기 당위성을 실천하고 있다내년부터 본격 양산에 들어가면 국내는 물론 전세계 조명등 시장에 한 획을 그을 것이라고 강조했다.

 

그는 이어 녹색기후기금은 차별화된 BE-OLED 특허기술을 보유하고 있는 로미칼에 몰릴 수밖에 없을 것이라고 전망했다.

 

로미칼, 1,000조 조명시장 강자로 등극

 

내년부터 본격적인 양산에 들어가 급성장이 기대되고 있는 로미칼은 주마가편(走馬加鞭 /달리는 말에 채찍질 한다)이라는 말처럼 이 여새를 몰아 2022IPO 진입을 위해 외부회계감사를 준비하고 있다.

 

세계최고 수준의 BE-OLED 특허기술 확보 및 기술이전을 받은 로미칼은 완전한 2개 라인 생산설비와 후공정 파트 추가 라인을 보유하고 있으며, 생산설비 비용으로 1500억 원을 투자해 BE-OLED 공장을 설립했다. 생산 공장의 자산감정평가 금액은 680억 원에 이른다.

 

 

무엇보다 BE-OLED 개발자인 마그노 박사 외 핵심기술자를 확보하고 있어 올 상반기 시제품 생산 후 테스트를 마치면 내년부터 본격적인 양산에 들어간다.

 

로미칼은 30W 기준 공장등을 36024시간 생산할 경우, 판매단가 120달러에 년간 판매수량 44,582,400개를 판매 시 매출액은 5,349,888,000달러이고 매출이익은 4,458,240,000달러, 경상비를 제외하고도 순이익이 3,172,015,760달러(원화 약 38천억)로 내다봤다.

 

현재 로미칼의 BE-OLED 모듈은 중국의 칭다오 드래곤스마트라이트로부터 중국 유통 판권 계약을 제안 받은 상태이다. 이 밖에 인도네시아의 바클리 그룹인 나와치타 인터내셔널과 모듈 공급 협약과 필립스, GE, 오스람, 도시바, 파나소닉 등에 샘플 발주가 예약돼 본격적인 양산에 들어갈 예정이다.

 

로미칼은 OLED 공장 인수를 통해 초기 투자비용 절감으로 합리적 투자비율을 마련했다. 또한 에너지 절감형 조명시장의 급격한 성장세가 시장 확장 가능성을 더 넓혀주고 있다.

 

최승봉 로미칼 상무는 인터뷰를 마치며 너무 이상적인 이야기들이라 혹자들은 꿈이라고들 하는데 로미칼이 그 꿈을 실현하였으며 로미칼은 이제 새로운 조명의 역사를 써 내려 간다고 말했다.

 

로미칼의 BE-OLED 조명은 전기가 들어오지 않는 아프리카 오지에도 빛을 밝힐 수 있다. 즉 세상의 빛이 될 수 있는 로미칼의 새로운 BE-OLED 조명이 포스트코로나 시대 역동적인 사업 성장이 기대되는 이유이다.

한편, 2020년 자산규모 316억 원인 로미칼은 20241.5조원 규모로 확대할 예정이다.

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