LED가 쏟아져 나오고 있다. 그 종류만도 상당한 수를 보인다. 기존 광원을 대체하는 제품으로 주목받고 있는 LED는 효율성과 경제성이 뛰어난데, 해당 사인과 조명의 특성에 부합한 제품을 사용했을 때 가장 큰 효과를 낼 수 있을 것이다. 이번 호에는 사인의 종류와 특성에 따른 모듈 선택법을 알아보자.
글, 사진: 서정운
모듈은 사인 규격에 따라 선택해야 LED모듈의 컬러는 단색과 풀 컬러로 구분할 수 있다. 컬러변환 없이 한 가지 색을 표현하는 단색 모듈은 1구에서 12구까지 다양한 선택이 가능하다. 풀 컬러 모듈은 한 가지 색을 표현하는 단색 모듈과 달리 레드(R), 그린(G), 블루(B), 화이트(W)와 각 색을 조합해 다양한 색상표현이 가능한 것을 말한다. 이렇듯 다양한 모듈 선택법에 대해 결론부터 말하자면 소비자가 직접 경험해보는 것이 가장 좋은 지름길이다. 관련서적과 전문가의 조언도 중요하지만 소비자가 사용할 사인에 여러 LED모듈 모델을 다양한 방식으로 배치해본다면 그 과정에서 적절한 모듈 선택법을 발견할 수 있을 것이다. 이에 앞서 모듈에 대한 사전지식을 약간이라도 알아둔다면 더욱 효과적인 선택을 할 수 있을 것이다. 아래 도표는 채널사인 글자크기에 비례해서 적용할 모듈의 종류와 수를 제시했는데, 참고적으로 알아두자.
한편, 과도한 조명효과를 얻기 위해서 무리하게 ‘구’ 수를 늘리거나 지나치게 많은 모듈을 사용한다면 과열로 인해 모듈자체가 손상할 우려가 있으며 가시적 측면에도 적합하지 않다. 그리고 모듈 간 이격거리 역시 소비자가 직접 조율해보는 것이 필요하다. 이 때 모듈 간 이격거리가 멀어서 커버에 그림자가 생길 정도라면 간격을 좁힐 필요가 있다. 채널의 크기에 따라 모듈 간 이격거리를 정하는 것이 가장 바람직하나, 보편적으로 사용하는 이격거리는 70~100mm 정도다. 여기서 유의할 점은 이격거리에 따라 사용하는 모듈의 수량 차이는 상당하다는 것인데, 이는 곧 설치비용과 맞물린다. 일반적으로 소비자는 저렴한 LED모듈을 선호하는 경우가 대부분이다. 저렴하고 품질이 좋다면 금상첨화겠지만 이런 경우는 거의 드물다고 볼 수 있다. 채널사인 전문업체인 한빛채널의 이수배 대표는 “현재 국내 시장에는 대다수가 국산에 비해 상대적으로 가격이 저렴한 수입품이 활발히 유통되고 있는 것으로 알고 있다. 그러나 모듈의 밝기와 수명 등을 고려했을 때 대체적으로 국산이 더 경제적이다”라며 장기적인 안목으로 모듈선택을 해야 한다고 전한다. 이제는 LED 시장이 초기에 비해 상당한 카테고리를 형성했기 때문에 가격대비 품질로 가는 추세이기 때문이다. 따라서 소비자는 모듈 선택 시 국산인지, 수입품인지 또는 어느 회사의 어느 제품을 사용할지 면밀히 사전정보를 검토해야 할 것이다.
종류와 특성이 다양한 LED 소자 모듈을 구성하고 있는 것 중에 하나인 다이오드(Diode) 즉, LED소자는 크게 램프(LAMP) 스타일과 에스엠디(SMD) 스타일로 나뉜다. 이 중 램프 스타일은 다시 네 종류로 나뉘는데 확산각이 넓어 매입형에 적합한 플랫(Flat) 타입, 빛의 직진성이 강해 노출형과 전광판에 적합한 라운드(Round), 오벌(Oval) 타입 그리고 매입형과 노출형에 공용으로 사용하는 피라나(Super Flux LED) 타입이 있다. 이처럼 램프 스타일은 각각의 특징에 따라 사용하면 되는데, 공통적으로 소자 자체가 에폭시 몰딩 한 상태이기 때문에 그 만큼 밝은 빛을 내지는 못하는 단점이 있다. 최근에는 이를 보완하기 위해 파워칩을 사용하는 사례도 있지만 에폭시 처리한 표면이 소자에서 나오는 열 방출을 차단하기 때문에 무리하게 빛을 발하면 모듈자체가 손상할 소지가 있어 유의해서 사용해야 한다. 램프 스타일을 업그레이드한 것이 에스엠디 스타일이다. 이는 원래 핸드폰, 컴퓨터 등 일반 전기제품에 사용했는데 사인영역에 도입한 건 불과 1년 전이다. 에스엠디 스타일의 강점은 에폭시 몰딩 처리를 하지 않아 과열로 인한 모듈 손상이 없으며, 램프스타일에 비해 상대적으로 휘도가 뛰어나다. 그러나 도입 초기에는 앞서 말한 것과 같이 일반 전자제품용으로 사용해 왔었기 때문에 문제점이 드러났었다. 이는 전자회로기판(PCB) 위에 부착해서 사용했기 때문인데, 습기에 취약한 전자회로기판은 실외에 설치하는 채널사인에는 녹이 스는 등 위험요소가 다분한데서 기인한다. 그러나 최근에는 방수 처리한 에스엠디 스타일과 성형 모듈 스타일 에스엠디가 출시하면서 취약한 부분을 보완했다.
채널사인에는 1.5W 이하 제품이 적절 아크릴, 폴리카보네이트 등 면을 이용해서 발광하는 간접조명, 즉 매입형과 커버를 씌우지 않고 곧바로 가시하는 직접조명, 즉 노출형에 따라 LED 모듈 선택법을 구분해야 한다. 매입형에는 일반적으로 1W 급 이상 모듈을 사용하는 것이 좋고 면 발광이기 때문에 확산각이 넓을수록 좋다. 이 때 LED소자는 피라나와 에스엠디 타입을 사용하는 것이 적당한데 이는 빛의 확산성이 뛰어나기 때문이다. 최근에는 사이드 확산각이 뛰어난 플랫 타입 사용 또한 늘어나는 추세다. 그러나 간혹 오벌 타입을 사용하는 경우도 있지만 매입형에는 적합하지 않다. 어떤 물체에 광속이 입사되면 그 면은 밝게 빛나고, 그 밝은 정도를 조도라 한다. 따라서 매입형은 면 발광이기 때문에 빛의 세기를 조도로 측정하는데, 이 때 단위는 럭스(lux)와 루멘(lumen) 등을 이용한다. 반면 노출형은 모듈자체가 점 발광이기 때문에 빛의 세기를 조도가 아닌 휘도로 측정하고, 이 때 단위는 스틸브(stilb)와 니트(nit)등을 이용하는데 최소단위는 스틸브다. LED전문업체인 (주)진화LED의 형민우 실장은 “매입형인 경우에는 면 위로 800~1,200lux 를 발하는 모듈을 사용하는 것이 적당하고, 노출형은 25mA를 사용하는 모듈을 사용하는 것이 바람직하다”라고 조언한다. 그리고 매입형인 경우 모듈과 채널커버 간 이격거리가 80~150mm 일 때 빛 확산성이 가장 좋다. 이보다 이격거리가 멀수록 각 모듈 간 확산각이 겹치는 부분에 그림자가 생겨 미관상 좋지 않고, 반대로 가까울수록 조명 효과는 떨어지기 마련이다. 또 다른 LED전문업체인 (주)정광테크의 이한경 실장은 “최근에는 이격거리에 구애받지 않고도 모듈의 휘도가 일정한 제품들이 출시하고 있지만, 이 또한 그림자가 생기는 것을 방지하기 위해서 최소 60mm 이상은 거리를 두어야 할 것이다”라고 말한다. 채널사인용 모듈은 최대 1.5W 급 이하를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어 매입형 채널사인에 고 W 급 모듈을 사용하면 열량이 너무 센 나머지 커버에 얼룩이 질 수 있기 때문이다. 비단 이런 이유뿐만 아니라 ‘지나침은 모자람만 못하다’라는 속담처럼 지나친 밝기는 오히려 주목성도 떨어질뿐더러 보는 이로 하여금 불편을 초래할 수 있다. 예외로 30~50W 급 모듈을 사용해야 하는 경우도 있는데 건물조명 등이 이에 해당한다. 건물조명에 사용하는 LED는 크게 두 가지로 나뉘는데 빛 확산을 사방에 골고루 해주는 바(Bar)타입과 일정 방향으로 원거리 빛을 쏴주는 사각모듈 방식이 있다.
노출형 채널사인에 적절한 모듈 모듈선택에 있어 노출형은 매입형과 상당한 차이를 보인다. 우선 노출형이어서 모듈자체가 외부로 드러나기 때문에 외관미를 간과해선 안 되는데, 이 때는 심플하고 깔끔한 타공시트 방식 모듈을 사용하는 것이 효과적이다. 최근 노출형에 사용량이 증가하는 타공시트 방식은 주, 야간 모두에 시각적 효과를 얻을 수 있다는 장점이 있다. 예를 들어 파란색 타공판을 사용할 경우 주간에는 사인의 전체적인 이미지가 파란색으로 나타나고, 조명이 가동하는 야간에는 탑재한 모듈의 색이 표현되기 때문에 이중적인 시각적 효과를 볼 수 있다. 그리고 노출형은 커버가 없기 때문에 지나친 밝기는 보는 이로 하여금 불편함을 줄 수 있기 때문에 1W 급 이하 모듈을 사용하는 것이 바람직하다. 노출형 LED소자는 오벌타입을 사용하는 것이 효과적인데 이는 확산성이 약한 대신 직진성이 뛰어나기 때문에 노출형 채널사인 뿐만 아니라 풀 칼라 동영상에도 널리 사용하고 있다. 동영상에 사용하는 모듈은 단색, 풀 컬러를 막론하고 선택할 때 반드시 고려해야할 사항이 있는데, 영상을 이루고 있는 각 동작들의 색이 옆으로 퍼져버리면 동적인 표현이 잘 안되기 때문에 직진성이 강한 것을 사용해야 한다. 이때 많이 사용하는 것이 오벌타입인데 이를 사용하는 대표적인 사례로 경관조명을 들 수 있다. 경관조명은 지상에서 건물을 비추거나 건물 옥상에서 외부를 비출 때, 야외 분수대와 공원의 장식 조명 등에 사용하는데 원거리에서 주목성을 필요로 하기 때문에 빛의 직진성이 뛰어나야 한다. 한편 최근에는 동영상에도 에스엠디 타입을 사용하는 경우도 늘어나고 있는데, 에스엠디의 특징인 빛의 확산성에 기술력이 더해져 직진성을 강화했기 때문이다. 이는 직진성과 확산성을 골고루 표현해야 하는 사인에 더 적합할 것으로 보인다. 모듈 중 끈 타입으로 된 것도 있는데, 모듈 자체가 실뱀처럼 가늘기 때문에 매입형 채널사인보다는 노출형 채널사인에 적합하다. 그러나 폭이 좁은 채널사인이라면 매입형이라 도 끈 타입을 선택하는 것이 효과적이다. 조명제품 전문업체인 종로특수조명의 한 관계자는 끈 타입 LED모듈은 일반 모듈에 비해 상대적으로 가격은 비싸지만 밝은 휘도와 채널사인 내에 자유로운 설치가 가능해서 다양한 시각적 효과를 낼 수 있다는 강점이 있다라고 전한다. 이 밖에 아크릴 등을 이용한 조각사인에 사용하는 모듈은 모듈 간 이격거리를 두지 않은 끈 타입으로 0.5W 급 이하를 사용하는 것이 적절하다.
풀 컬러 시스템으로 전향하고 있는 LED 시장 에디슨이 전구를 발명한 이래 가장 다양한 조명 효과를 내는 광원이 LED라고 해도 과언이 아니다. 이 LED가 사인시장에 도입돼 활성화가 된 것은 불과 2~3년 전이다. 도입초기에는 형광등과 네온을 대체하는 광원으로 주목을 받았고, 현재에는 경제성과 사용범위 그리고 효율성 등 넓은 영역에서 뛰어난 효과를 인정받고 있다. 중국에선 2008년 베이징 올림픽을 계기삼아 LED를 사용한 사인을 국가적인 차원에서 활성화할 계획이라고 한다. 각종 건물과 업체 그리고 경관조명에까지 곳곳에 LED사용량을 대폭 늘릴 예정인데, 이는 그 효과를 검토한 후 인정한데서 연유한 것으로 판단한다. 현재 LED는 단색 모듈에서 동영상을 연출하는 풀 컬러 모듈까지 그 모습이 다양하다. 아직까진 LED 모듈에 대한 품질여부를 가장 중요시 하는 것이 사인시장의 경향이지만 곧, 품질만으로 평가하기는 벅찰 것으로 보인다. (주)진화 LED의 형민우 실장은 “단순히 빛을 발하는 LED사인은 머지않아 과거로 묻힐 것으로 예상한다. 제품자체 품질도 중요하지만 앞으로는 모듈을 컨트롤해서 애니메이션, 동영상 등을 표현할 수 있는 시스템이 관건이 될 것이다”라고 전한다. 그리고 또 다른 LED전문업체인 (주)LED월드의 이근호 본부장은 “R, G, B 모듈이 최근에는 전광판 형식으로 변해가는 추세이다. 이는 단순한 색 변화에서 소비자가 원하는 디자인, 색, 영상을 표출할 수 있기 때문인데, 언제든지 바꿔 사용할 수 있는 프로그램 카드인 CF카드를 내장되어 있어 시각적 효과와 더불어 경제적인 측면에서도 효율적이다”라며 향후 사인용 LED 시장의 흐름을 전한다.
Tip. 조도 익히기 채널사인 중 매입형의 경우에는 커버에 비추는 면 발광이기 때문에 그 면의 밝은 정도를 조도라 하고 단위는 럭스(lux)를 사용한다. 일반적으로 사용하는 매입형 채널사인의 경우 그 조도는 약 800~1,200lx 가 적당하다. 럭스의 개념을 더욱 쉽게 이해하기 위해 다음과 같은 사례를 살펴보자. - 달빛(약 1럭스): 물체를 희미하게 식별할 수 있다. - 보름달(약 2~5럭스): 밤길 걷는데 불편함을 느끼지 않는다. - 흐린 날(약 100럭스): 일반적인 카메라로 사진을 찍을 수 있을 정도다. - 밝은 사무실(약 400럭스): 작은 글씨를 읽을 수 있을 정도다. - TV 스튜디오(약 1000럭스): 눈에 긴장을 줄 수 있다. - 햇빛(약 40,000~100,000럭스): 직사광선 아래서 책을 보면 눈에 해롭다.
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