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화학이야기

단순한 조명 기능 그 이상! 더욱 매력적인 공간을 만드는 조명 인테리어

2017년 1월 20일

오늘날에는 조명의 종류가 더욱 다양해 졌습니다. 어떤 조명을 사용하느냐에 따라 그 공간의 분위기가 결정되기 때문에 조명이 인테리어에 중요한 요소로 인정받게 되었습니다. 오늘은 블로그지기가 과거부터 지금까지 조명이 어떻게 발전해왔는지, 그리고 최근에 집이나 사무실 등의 공간에서의 조명 트렌드는 무엇인지에 대해서 소개해드리겠습니다. 마지막으로 이상적인 조명인 OLED조명에 사용되는 유기재료와 OLED조명의 원리에 대해서도 소개해드리겠습니다.


과거부터 지금까지의 조명에는 어떤 것들이 있을까요?

조명의 진화 과정[1세대조명(램프or양초),2세대조명(전구),3세대(커넥티드 조명)]

연료를 태워 어둠을 밝히던 램프나 양초가 1세대 조명이라면, 전기를 이용한 전구는 2세대 조명으로 불립니다. 이제 조명은 2세대에서 3세대로 진화하고 있는데요. 최근 조명 3세대의 서막을 연 기술이 바로 ‘커넥티드(Connected) 조명’입니다. 커넥티드 조명은 사물과 사물이 인터넷으로 연결되는 ‘IoT(Internet of Things)’ 기술을 조명에 담은 것인데요.  조명업계에서는 이를 ‘IoL(Internet of Lightings)’이라고 부르기도 합니다.

백열전구

전구 5개가 있고 그 중 왼쪽에서 두번째 전구 1개에만 불이 켜져있다.

기름과 가스, 오일로부터 빛을 얻는 시대에서 벗어나, 1879년 에디슨은 전기를 사용해 빛을 낼 수 있는 전구를 발명했습니다. 그것이 바로 백열전구인데요. 전기로 열선을 가열해 환한 빛을 발생시킨다고 해 백열전구라는 이름이 붙여졌습니다. 백열전구가 빛을 내는 원리의 핵심은 전자의 이동을 방해하는 필라멘트에 있습니다. 전자가 필라멘트를 힘들게 이동하면서 원자를 격렬하게 흔들어 놓고 이로 이한 열이 우리가 보는 빛이 됩니다. 빛이 만들어지면서 필라멘트는 섭씨 2,500도에 이를 정도로 뜨거워지기 때문에 이보다 녹는점이 높은 텅스텐을 이용해야 했습니다. 그러나 이렇게 인류에 처음으로 전기를 이용해 빛을 선물해줬던 백열전구는 전기 에너지양의 약 5%정도만을 빛을 밝히는데 사용되고 나머지 95%는 열을 발생시키는데 사용되는 한계가 있었기 때문에 조명 역사의 뒤안길로 사라지게 되었습니다.

형광등

전구 안을 진공상태로 유지해야 했던 백열전구와 달리, 1930년대 말 미국 GE사의 인맨(George Inman)이 처음으로 특수가스를 채워놓은 관 속에 전기를 방전시켜 빛을 얻는 형광등을 발명했습니다. 유리관 안에 수은과 아르곤 가스를 봉입하여 유리관 안에 전기를 방전시키면 전자가 수은 증기와 충돌하여 자외선이 발생하는데요. 이 자외선은 인체에 해롭고 실제로는 보이지 않지만 유리관 안 쪽의 형광물질을 통과해 자외선들이 흡수되면서 가시광선, 즉 우리가 보는 빛이 됩니다. 형광등은 백열전구에 비해 수명이 5~6배(약 3,000시간)이고 에너지 소비가 적으며 빛이 부드러워 백열전구를 대체해 많은 곳에 쓰였습니다. 그러나 인체에 해로운 수은가스를 사용하기에 친환경을 지향하는 오늘날에는 형광등의 사용을 지양하는 추세라고 합니다.

LED

LED [Light Emitting Diode, 발광다이오드]

발광다이오드(Light Emitting Diode)의 약자인 LED는 반도체의 한 일종인데요. 필라멘트나 전극이 없이 갈륨비소 등의 화합물에 전류를 흘리면 빛을 발산합니다. 적색LED와 녹색LED, 그리고 노벨 물리학상을 받은 청색 LED를 모두 발명하면서 LED를 통해 모든 색을 구현할 수 있게 되었는데요. LED는 1시간에 60와트가 필요한 백열전구와 비교했을 때, 같은 밝기의 LED는 9.5와트만을 필요로합니다. 20,000시간이라는 높은 에너지효율성 외에도 작은 광원에 유해 물질이 포함되어있지 않다는 장점으로 기존의 많은 조명들이 LED로 빠르게 대체되었습니다. 그러나 동시에 LED는 눈부심, 눈의 피로감을 유발하며 가시광선으로 변환되지 않은 손실성분이 모두 열로 바뀌면서 이를 위한 부가적인 방열 기구가 필요해짐에 따라 조명 기구의 크기가 커지게 되는 단점도 있습니다.

2017년 인테리어 조명 트렌드

2017년 인테리어 조명 트렌드 키워드(북유럽 인테리어 조명, 인더스트리얼, 미니멀리즘, 자연주의, 우드, LED, 커넥티드 조명)

국내 조명 포털사이트 라이팅뉴스가 2016년 인테리어 조명 소비 트렌드를 바탕으로 2017년 인테리어 조명 소비 트렌드를 예측했는데요. 2017년에도 2016년 인테리어 조명 시장의 트렌드, 북유럽 인테리어 조명이 인기가 지속될 것이라고 합니다. 특히 소비자들의 소비 트렌드에 맞춰서 보기만해도 아늑하고 따뜻해 보이는 ‘자연주의’와 ‘우드’ 인테리어 컨셉에 맞는 조명과 군더더기 없는 깔끔한 ‘미니멀리즘’ 인테리어 컨셉에 맞는 포인트 조명이 트렌드 조명으로 떠오르고 있습니다.

마지막으로 공사장을 모티브로하여 금속파이프, 철제 자재를 사용한 거친 느낌의 ‘인더스트리얼’ 인테리어 컨셉에 맞는 조명이 있습니다. 이 모든 조명 트렌드 중심에는 LED가 있는데요. 앞서 소개해드린 것처럼 LED는 에너지 효율성이 높으며 적색, 녹색, 청색을 활용해 다양한 색상을 연출할 수 있어 인테리어 조명으로 주목을 받고 있습니다. 그리고 무엇보다도 2017년에는 3세대 조명인 커넥티드 조명이 더욱 다양한 분야에 활용 될 것으로 보입니다.

이상적인 조명, OLED

그런데 LED보다 더 얇고 가벼우며 태양광을 비슷하게 구현하여 눈의 피로도가 덜한 조명이 있다는 것, 알고 계셨나요? 바로 TV, 핸드폰, 그리고 PC 등에서 자주 볼 수 있는 AMOLED(Active Matrix OLED)인 OLED란 조명입니다! 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diodes)의 약자인 OLED는 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계발광현상을 이용하여 스스로 빛을 내는 ‘자체발광형 유기물질’을 뜻합니다. 이는 반딧불이가 빛을 밝히는 원리와 유사하다고 하는데요. 이상적인 OLED가 빛을 발산하는 원리를 더욱 자세히 알아볼까요?

OLED물질-차세대 디스플레이의 핵심소재 차세대 디스플레이로 주목 받는 OLED의 핵심 유기재료인 HIL, HTL, EML, ETL물질을 LG화학에서 생산합니다. 지속적인 연구개발을 통해 제품 경쟁력을 확보해가고 있습니다. 제품 용도[아기 기저귀,성인기저귀,여성생리대,전선피북(안쪽)]/구조 및 원리-OLED셀의 구조 단면[음극(AI),전자 주입층(EIL),전자 수송층(ETL),발광층(EML),정공 수송층(HTL),정공 주입층(HIL),양극(ITO),기판],단분자 OLED구조[양극(ITO),HIL,HTL,EML,ETL,EIL,음극] 설명

OLED의 기본 구조는 양극(ITO), 정공 주입층(HIL), 정공 전달층(HTL), 발광층(EML), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(EIL), 음극(AL)의 적층형으로 구성되어 있습니다. 전원이 공급되면 유기물인 음극에서는 전자(-)가 전자 수송층의 도움으로 유기 물질인 발광층으로 이동하고, 반대편 양극에서는 정공(+)이 정공 수송층의 도움을 받아 발광층으로 이동하게 됩니다. 이렇게 발광층에서 만난 전자와 정공이 재결합하면서 여기자(Exciton)를 형성하고, 여기자가 낮은 에너지 상태로 떨어지면 에너지가 방출되면서 특정한 빛이 발생하게 되는 원리입니다. 이 때 발광층을 구성하고 있는 유기물질이 어떤 것이냐에 따라 빛의 색깔이 달라집니다. LG화학에서는 이 OLED를 구성하는 중요한 유기재료인 HIL, HTL, EML, ETL 물질을 모두 생산하고 있답니다.

이렇게 만들어진 OLED는 차세대 고효율 조명기술로서 각광을 받고 있는데요. 2014년, LG화학에서 100lm/W 광효율과 40,000시간의 장수명을 갖춘 OLED조명 패널을 개발해 화제가 되었습니다. 그 이후로도 지금까지 LG화학에서는 친환경적이고, 눈의 피로도 적고 발열이 없으며, 두께가 얇아서 무게 또한 가벼운 이 이상적인 OLED 조명을 대중적으로 확산될 수 있도록 OLED 조명에 사용되는 유기물질 생산이 활발히 이뤄질 수 있도록 노력하고 있습니다.


오늘은 조명의 진화 과정, 인테리어 조명의 트렌드와 이상적인 조명 OLED에 대해서 소개해드렸습니다. 분위기가 좋은 카페, 고급스러운 인테리어의 식당 등 언제나 SNS를 뜨겁게 달구는 핫플레이스의 공통점 중 하나는 그 공간에 적절한 조명 인테리어를 했다는 것입니다. 그 핫플레이스에서 찍은 셀카가 평소보다 더욱 멋있고 예쁘게 나왔다면, 혹시 그곳의 조명 인테리어가 한 몫 하진 않았을까요? 여러분이 생활하는 공간 속에 인테리어 조명 하나로 작은 변화를 줘보는 것은 어떨까요?

 

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