국내 연구팀, 생체리듬 반영하는 색 조절 가능 LED 개발

[이데일리 이승현 기자] 국내 연구진이 사람의 생체리듬 방해를 최소화할 수 있도록 색조절이 가능한 백색 발광다이오드(LED)를 개발했다. 자연광(태양) 스펙트럼과 유사한 광원으로 태양을 일주기성을 반영한 친환경 스마트 조명개발의 실마리가 될 것으로 기대된다.

도영락 국민대 교수

12일 미래창조과학부에 따르면 국민대 생명나노화학과 도영락 교수과 오지혜 박사과정, 양수지 석사과정 연구원으로 구성된 연구팀은 적색·호박색·녹색·청색 등 4가지 형광체를 조합해 색 조절이 가능한 고효율의 백색 광원을 개발해냈다.

연구팀은 태양의 일주기에 맞춰 낮에는 차가운 백색이, 밤에는 따뜻한 백색이 일주기 리듬 교란을 줄이는 데 도움이 된다는 점에 착안했다. 만약 저녁에 차가운 백색의 빛에 많이 노출되면 생체리듬 관여 호르몬인 멜라토닌 분비가 억제돼 숙면에 방해를 받을 수 있다. 연구팀은 조명에 쓰이는 빛의 색을 일주기 리듬에 맞도록 조절해 생체리듬을 최대한 유지할 수 있다고 설명했다. 연구팀은 현재 시제품 조명을 제작하고 있으며 앞으로 3년 안에 실용화가 가능할 것으로 보고 있다.

수명이 길고 소비전력이 적은 LED는 최근 고효율 조명으로 각광받고 있다. 이번 연구는 LED 조명이 건강에 미치는 영향을 분석했다는 점에서 의미가 있다.

또한 이 LED는 특정온도 구간에서는 시각적 효율이 약 1.5 배 증가하는 등(96 lm/W 이상) 기존 LED 보다 효율도 뛰어난 것으로 나타났다.

도 교수는 “효율과 색상 품질을 모두 만족시키면서 일주기 리듬 교란을 최소화하고 더 나아가 리듬을 유지시켜주는 자연광에 가까운 고효율의 백색 LED를 개발한 것“ 이라고 설명했다.

이번 연구는 미래부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업(도약) 지원으로 수행됐다. 연구 결과는 네이처출판그룹(NPG)이 발행하는 국제학술지 ‘라이트, 사이언스&어플리케이션)의 지난 14일자 온라인판에 실렸다.

△색조절이 가능한 발광 다이오드(LED) 광원 모식도. 미래창조과학부 제공