초록 ▼

□ 핵심기술
1. Conductive Pattern Method : 일반적으로 LED파워패키지에 방여을 위해 많이 사용되는 메탈 PCB를 이용한 방식은 LED패키지로부터 방열판까지의 계층구조가 복잡하고, 조립이 복잡하여 열저항을 증대시키게되는데, 이를 0.2mm의 플랙시블한 PCB원판소재를 이용하여 Adhesvie 접착필름을 PCB후면에 부착하여 Auto Clave공정에 의해 고온과 고압으로 방열판과 PCB를 완전 밀착하여 제작하는 공정으로 PCB계층구조의 단순화와 방열판과의 접촉성등을 개선하여 열저항을 획기적으로 개선하여 열

□ 핵심기술
1. Conductive Pattern Method : 일반적으로 LED파워패키지에 방여을 위해 많이 사용되는 메탈 PCB를 이용한 방식은 LED패키지로부터 방열판까지의 계층구조가 복잡하고, 조립이 복잡하여 열저항을 증대시키게되는데, 이를 0.2mm의 플랙시블한 PCB원판소재를 이용하여 Adhesvie 접착필름을 PCB후면에 부착하여 Auto Clave공정에 의해 고온과 고압으로 방열판과 PCB를 완전 밀착하여 제작하는 공정으로 PCB계층구조의 단순화와 방열판과의 접촉성등을 개선하여 열저항을 획기적으로 개선하여 열전도도증대로 LED패키지의 Pick치 온도를 낮추는 기술
2. 나노히트파이프 : 알루미늄 중공관 내부의 다중벽 탄소나노튜브 3%수용액이 기상과 액상을 반복하며 잠열을 이동시키는 원리로 알루미늄 소재 대비 최소 10~20배의 열전도성을 상향시킨 소재로 Coductive Pattern Method와 함께 LED에서 발생된 열원이 나노 히트파이프에 의해 전면적에 걸쳐 고르게 분산되도록 하여 LED패키지의 Pick 온도를 낮추는 기술

□ 최종목표
1. 디밍제어 LED가로등 시스템 개발 (150W)
2. Conductive Pattern Nano heatpipe 모듈타입 방열판
- 나노유체를 이용한 평판형 히트파이프 (Multi-channel planar type Nano heatpipe) 개발 길이 120MM 두께2.5mm이하, 체널 수 9개 이상
- 나노 유체 이동 관로 소재 개발
- 고효율 고용량 열 이동 능력 기술 개발 (열 이동 능력 알루미늄 237w/mk 구리 401w/mk 은 430w/mk 일 때 개발된 나노히트파이프의 열전도도는 2,370w/mk이상일 것)
- Conductive Pattern Method방식을 이용한 LED패키지를 평판형 히트파이프상에 Array 다채널 평판형 나노히트파이프의 뛰어난 열전도성을 이용한 고른 열분포로 LED방열유니트 최고온도를 83도 이하로 유지 ( 실내온도 조건 25도 조건)
3. 목표 Size : 타원형의 Compact한 유선형 구조 (L728*W330*H228)
4. 인터페이스 보드
- Interface board를 이용하여 사용자가 직접 Dimming 조건 부여할 수 있는 방식=> 변경사항 : 인터페이스기능을 디밍기에 부여하여 컴퓨터와 직접연결하여 프로그래밍하는 방식
5. 한국도로공사 기준 설치높이 간격에 따른 M1등급의 조도분포도 구현(마주보기 4차선 기준)
6. 광효율 : 110lm/w이상 고효율 가로등 등기구 (고효율 가로등기구 현재 기준 95lm/W이상)

□ 개발내용 및 결과
1. LED가로등 기구 개발 : 디밍기능을 포함하는 150W이하 LED가로등 기구 (방열판을 보호하는 시스템으로 구성되어 시스템 상에서의 LED최고온도를 82도 이하로 유지시킴)
2. 경량 LED가로등기구 개발 : 7.9kg(하우징무게 5kg)으로 방열판을 보호하는 시스템으로 구성된 하우징의 무게가 5kg이상임에도 불구하고 방열성능 상향으로 시스템 무게 감소
3. Conductive Pattern 공정을 이용한 방열유니트 개발 : 다채널 평판형 히트파이프의 뛰어난 열전도성을 이용한 고른 열분포로 LED방열유니트의 최고온도를 실내온도 조건 25도에서 74도 이하 달성
4. LED모듈의 표준화 : 모듈당 최대 32.5W까지 방열용량을 설계하여 1~5개까지 배열하는 방식으로 구성하여 30~150W까지 시스템 구성가능하도록 함, 유지보수 및 재고확보등에 유리함
5. LED가로등 광학렌즈 개발 : 한국도로공사 기준 설치높이 간격에 따른 M1등급의 조도분포도 구현
6. LED모듈의 방수방진성 : 기존의 몰딩하는 방식이 아닌 방수부싱으로 조립성을 간편화하면서도 Ip67등급 만족실현
7. 디밍 시스템 개발 : 사용자가 직접 Dimming조건을 부여할 수 있는 방식, 스케쥴 기능과 단계별 셋팅기능을 용이하게 수정할 수 있으며, 디밍기를 컨버터와 별도로 탈부착이 용이함, 컴퓨터와 연결하여 프로그램 셋팅 및 업데이트 용이
8. LED가로등 150W 광효율 : 시스템 효율 117lm/w 실현
9. 전력분배기 개발 : 컨버터와 LED모듈간에 전력분배 역하을 수행하며, 유지보수시 교체의 용이성을 위하여 개발하였으며, 기존 몰딩방식이아닌 컴파운드 몰딩방식으로 생산시간 및 원자재 비용을 50%이상 절감
10. LED컨버터 개발 : 디밍컨트롤러에서 보내오는 신호를 받아 출력신호를 조절하는 기능과 디밍컨트롤러 미부착시에는 일반적으로 사용하는 Cc 단자의 전류를 수동으로 조작하여 사용하는 방식으로 디밍기의 탈부착에 따라 사용할 수 있도록 조치함
11. 포토셀에 의한 자동 On/Off 시스템 도입 : 주변의 밝기를 인지하여 조도 설정값에 따라 자동으로 On/Off스위치 기능을 하는 포토셍을 LED가로등에 장착하여 국내와 같이 자동 점멸시스템이 갖추어지지 않은 국가를 대상으로 한 제품 개발

□ 기술개발 배경
기존 LED가로등은 크게 방열판이 외부로 노출되는 타입과 하우징이 보호하는 타입으로 구성되며, 방열판이 외부로 노출될경우에는 외부공기와 직접 맣닿기 때문에 대류열전도가 유리하여, LED가로등을 매우 슬림하고 가볍게 제작할 수 있는 장점이 있다. 하지만 반면 장시간 외부에 노출되면 반드시 부식이 발생하고, 비 먼지등이 누적되어 시간이 지날수록 방열성능이 급격히 저하되어 LED 패키지에 열적부하가 발생하게 된다. 반면 하우징이 보호해주는 시스템은 외부환경에 대해 방열판이 보호를 받기 때문에 장시간 방열성능을 보장되나 무게가 증대하고 , 대류열전도가 노출형에 대비하여 불리한 상황에 처하는 문제가 있다. 따라서 본개발을 통해 하우징으로 보호받는 시스템 속에서도 LED패키지의 수명이 보장되는 온도 85도 이하로 유지될 수 있도록, Conductive Pattern Method 와 나노히트파이프 기술을 이용하여 열전도등을 최적화하여 LED패키지의 Pick온도를 낮추어 이를 개선하고자 한다.

□ 핵심개발 기술의 의의
브라질 및 해외수출제품의 대량생산 체계에 적합한 제품개발을 통해 자사만의 차별화된 핵심기술인 Conductive Pattern Method 및 나노히트파이프 기술 제품군을 확보하여, 향후 브라질 LED가로등 및 보안등 제품 공급을 보다 효과적으로 수행하며, 해외 파트너에게 현지공장 생산을 위해 기술을 공급하고, 당사는 본 개발을 통해 더욱 발전된 형태의 기술력 확보 및 제품군을 확보하기 위함임
기존기술의 융복합 및 해외시장에 맞춤형 기술적용 개발 제품

□ 적용 분야
1. 외부환경에 노출되는 옥외조명등 (공원등, 가로등 및 보안등, 터널등외)
2. 고용량의 제품으로 발열이 심한 제품 (공장등, 투광등, 서치라이트)
(출처 : 최종보고서 초록 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1제출문 ... 2산단R&BD역량강화사업 최종보고서 초록 ... 3기술개발사업 주요 연구성과 ... 12목차 ... 15제 1 장 서론 ... 17 제 1 절 과제의 개요 ... 17 1. 개발제품의 개요 ... 17 2. 기존 제품의 문제점 ... 17 3. 개발을 통해 개선하고자 하는 사항 ... 18 4. 기존기술과의 차별성 ... 18제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 20 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 20 1. 최종 목표 ... 20 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 20 1. 목표 및 평가 방법 ... 20 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 21 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 22 제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 23제 3 장 결과 및 사업화 계획 ... 24 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 24 1. 연구개발 추진 일정 ... 24 2. 연구개발 추진 실적 ... 25 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 전체를 기재 ... 98 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 99 1. 각 기관/기업별 역할 및 추진 내역 ... 99 제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망 (당초 기술개발 시작 시점의 조사와 변화된 것 위주로 기술) ... 102 1. 시장 현황 ... 102 2. 사업화 전망 ... 105 제 4 절 고용 창출 효과 ... 106 제 5 절 자체보안관리진단표 ... 106끝페이지 ... 107