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2016.11.21 2016년 하반기 KECC 기술 Fair ㈜금경라이팅

㈜금경라이팅 - KECCtechplatform.kecc.co.kr/2016fair/5.pdf · 2016-11-14 · 타입 비대칭 배광설계 색 파장 변환 LED모듈 지능형전원장치 경량고효율방열설계

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2016.11.21

2016년 하반기 KECC 기술 Fair

㈜금경라이팅

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목차

2

Ⅰ. 기업개요

Ⅱ. 핵심기술

Ⅲ. 기타

1. 회사소개

2. 생산시설 및 주요측정장비

1. 요약

2. 핵심기술내용

3. 현장조건에 최적화된 컷 오프타입 패턴의 배광설계

4. 대형 히트싱크(방열몸체)의 차별화기술 및 국산화

5. PWM Dimming을 이용한 빛 밝기 유지기술

6. 색 파장변환 및 센서인터페이싱 기술

7. 경량 고효율 방열설계기술

8. 낙뇌, 써지보호기술 및 방수 및 씰링기술

1. 경제성 및 절감효과

2. 적용분야 및 적용실적

3. 제품소개

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1-1. 회사소개

대표이사

창립

매출액

주요사업품목

종업원수

회사소재

김 금 연

2006년 02월 16일

190억 (2015년 기준)

LED 조명 등기구 (LED 조명기기 약 250여 개 품목을 직접생산)

75명

본사 : 부산시 가장군 정관면 달산리 1112-1번지

특허 및 디자인

환경표지인증

고효율기자재인증

KS제품인증

조달청 우수제품지정

특허 : LED조명용 PCB기판의 방열구조 외 7건 디자인 : 천장 매입등 외 4건

EL210,LED등기구 제9662호/제9387호/제10436호/제10528호 제10564호/제10664호/제11056호

매입형 및 고정형 LED등기구 109건 , LED 가로등기구 4건 LED 보안등기구 6건 , LED 터널등기구 6건 LED 투광등기구 7건 , LED 모듈전원공급용컨버터 14건

매입형 및 고정형 LED등기구 제11-0305호 LED 가로등 및 보안등기구 제13-5262호 LED 터널등기구 제13-5263호 LED 투광등기구 제13-5264호 외

실내조명(지정번호:2012084) 53개 품목 실외조명(지정번호:2014059) 18개 품목

회사개요 및 인증현황

총153건

총224건

총7건

총71건

3

경남도, 창녕군 400억 투자협약 체결 2013년 11월

2013년 공공 LED조명 시장매출 3위

총26건

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1-2. 생산시설 및 주요측정장비

▶ 창녕 제2공장소개

▶ 생산설비소개

1650t 다이캐스팅 장비

850t 다이캐스팅 장비

MCT 장비 숏트장비

탭핑장비 세라믹도장설비

“LED조명외함 디자인,금형,주조, 성형, 연마,

쇼트 및 도장 공정을 단일 공장에서 생산”

▶ 가로등,터널등,투광등 생산 년간 100만개 가능

4

대지 8,120평, 건평 2,700평

▶ 정관 제1공장소개

배광측정기 (GONIOMETER)

LED조명 및 패키지 신뢰성시험기 LED단품 측정기

국내최장 35m 암실

조립라인 TEST 장비 생산라인 AUTO

“LED조명 생산에 필요한 장비 및 생산능력 보유”

▶ 연구인력 6명 , 2013년 R&D 투자비율 5%

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5

2-1. 핵심기술(요약)

PWM Dimming을 이용한 빛 밝기 유지기술

색 파장변환 및 센서인터페이싱 기술

경량 고효율 방열설계기술

컷 오프타입 비대칭 패턴의 배광설계기술

대형 히트싱크의 차별화기술 및 국산화

낙뇌, 써지보호기술과 방수 및 씰링기술

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2-2. 핵심기술내용

구분

고효율 등기구 및 현장

조건에 최적화된 컷오프

타입 비대칭 배광설계

색 파장 변환

LED모듈 지능형 전원장치 경량 고효율 방열설계

내용

▶광효율 120lm/W 이상 ▶현장조건에 최적회된 비대칭렌즈,리플렉터 설계기술 (필립스 루미네즈 기술 제휴 및 렌즈전문업체 협업)

▶센서와 연동된 색 파장 변환 기술설계 ▶Dual Channel 제어기술 ▶맑은 날 백색광(380~780) 안개 날 주백색(500~600) ▶2중 방열코팅 설계구조로 LED수명 극대화

▶광속보상기능을 내장한 정전류 컨버터 ▶주위환경감지센서와 연동된 Micom설계

▶ 동박 & 세라믹 코팅 PCB 방열설계 -시제품 테스트결과 20% 향상 확인

이미지

신뢰성

평가

- 배광측정을 통해 광효율 120lm/W 평가

- 배광각도 측정 및 CutOff 테스트를 통한 평가

- 인공강우 및 인공연무 조건에서 테스트

- 광속보상 - 고온85℃ , 습도85% 테스트(2000시간)

- LED TJ값 측정 - 등기구 외함 온도측정

MICOM 내장 컨버터

PWM 제어회로내장

6

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기존기술 최적화된 빔 패턴 배광설계기술

▶일반적인 방사형의 배광곡선 ▶눈부심 발생 및 광도분포 불 균일 ▶작업자나, 보행자의 착시유발 ▶안전사고 및 작업능률저하 발생

▶컷 오프형의 비대칭 빔패턴 배광설계 ▶고 균제도와 최적의 배광 각 구현 ▶눈부심 및 착시현장 억제 ▶입항 선박들의 안전확보

2-3. 핵심기술 - Ⅰ

핵심기술1. 현장조건에 최적화된 컷 오프타입 패턴의 배광설계

7

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8

2-3. 핵심기술 - Ⅰ

핵심기술1. 현장조건에 최적화된 컷 오프타입 패턴의 배광설계

MCPCB

Lambertian scattering: R 80%, A 20%

PC소재

MCPCB Lambertian scattering: R 80%, A 20%

PMMA소재

MCPCB Lambertion reflection:R80%, A20%

Reflector Mirror reflection: R88%, A12%

반사판적용

1차 샘플 메탈할라이드 램프 (기존설치된 등기구)

2차 샘플 샘플기술적용배광

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1. LED 광원선정 2. LED 초기 배광측정 3. 렌즈설계

10W급 High Power LED 정밀적분구 렌즈프로그램

4. 렌즈모델링, NC코드 추출 5. 시제품가공 6. 렌즈 시제품 측정

PowerMill MCT 적분구

1단계 2단계 3단계 4단계 5단계 6단계

시제품 개발완료

2-3. 핵심기술 - Ⅰ

핵심기술1. 현장조건에 최적화된 컷 오프타입 패턴의 배광설계

9

03개월 06개월 09개월 12개월

소재 필드테스트 금형개발

소재 파이렉스 (유리)

PMMA PC

굴절율 1.474 1.492 1.585

투과율 92% 93% 90%

장점

황변현상 없음.

고온내구성

경량, 가격

경량, 가격

단점 무게

황변, UV취약

황변

소재별 필드 테스트 후 개발진행

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2-4. 핵심기술 - Ⅱ

핵심기술2. 대형 히트싱크(방열몸체)의 차별화기술 및 국산화

기존기술 대형 히트싱크 차별화기술 및 국산화

▶방열기구부품이 전체조명의 80%차지 ▶AI 압출 및 다이캐스팅 부품을 70% 해외의존(중국산) ▶저 순도 알루미늄으로 방열성능 및 강도저하 문제 발생 ▶일반분체도장으로 염수에 의해 부식 발생

▶등기구 외함(알루미늄 다이캐스팅):고순도 알루미늄을 주조, 성형, 연마, 쇼트 및 도장공장을 단일 공장에서 직접생산 ▶저 품질의 중국산 외함 사용 동종업계와 차별화 및 국내, 해외 고품질의 제품공급 생산체제완료 ▶세라믹코팅기술적용 *방열효과극대화, 염수부식방지, 조류분비물에 의한 산화방지

10

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핵심기술2. 대형 히트싱크(방열몸체)의 차별화기술 및 국산화

알루미늄 다이캐스팅 세라믹도장

- 방열효과 상승 - 염수에 의한 부식 최소화 - UV(자외선)에 의한 도장 변색 억제 11

등기구외함, 방열판 시뮬레이션 기술 적용

2012 2013 2014

기술이전협약 기술지도

기술 국산화진행

필립스 루미네즈

(주)금경라이팅

2-4. 핵심기술 - Ⅱ

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핵심기술3. PWM Dimming을 이용한 빛 밝기 유지기술

기존기술 PWM Dimming을 이용한 빛 밝기 유지기술

▶사용시간에 따른 빛 밝기감소 ▶50,000시간 사용 후 초기밝기의 70% 까지 감소

▶사용시간+LED전압 센싱에 의해 일정 시간마다 빛 밝기 보상 ▶80,000시간 사용 후에도 초기밝기의 98% 유지 ▶수명이 다 할 때까지 고품질의 조명 환경제공

12

2-5. 핵심기술 - Ⅲ

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13

< 전류보상기능 내장컨버터 >

LED전류

< LED Dual Channel 모듈 >

설치 초기 부터 사용시간을 기억 및 LED 전압을 센싱하여 3만시간을 기준으로 컨버터에서 LED 전류를 조절하여 광속을 보상함. (단, 전류보상은 LED의 정격을 벗어나지 않는 범위)

2-5. 핵심기술 - Ⅲ

핵심기술3. PWM Dimming을 이용한 빛 밝기 유지기술

해당기술 특허

출원중

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10,000h 이후 20,000h 이후 30,000h 이후 40,000h 이후 50,000h 이후 60,000h 이후 광속유지율 비교

2-5. 핵심기술 - Ⅲ

핵심기술3. PWM Dimming을 이용한 빛 밝기 유지기술

기존 방식

개선 방식

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15

2-6. 핵심기술 - Ⅳ

핵심기술4. 색 파장변환 및 센서인터페이싱 기술

No 항 목 Dual Channel RGB LED 사용 비고

1 이미지

2 광 효율(Lm/W) 120 Lm/W 75 Lm/W

3 LED사용 수량 160개 80개 500W 기준

4 색 파장 재현성 상 하

5 회로구성 단순 복잡

6 가격 높다 보통

색 파장변환 방식비교

(380-780) (500-600)

+

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2-6. 핵심기술 – Ⅳ

핵심기술4. 색 파장변환 및 센서인터페이싱 기술

기존기술 색파장변환 및 센서인터페이싱 기술

▶주변환경에 관계없이 동일 파장대역으로 동작 ▶비,안개 낀 날 시야확보 어려움

▶비, 안개 등 주변환경 변화에 능동적인 색 파장변환 ▶맑은 날 색파장대역 380-780nm ▶비, 안개낀 날 색파장대역 500-600nm (투과율이 가장 좋은 파장대역)

16 ▶ 안개,우적감지 센서

신호

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2-7. 핵심기술 - Ⅴ

핵심기술5. 경량 고효율 방열설계기술

기존방식

개선방식

동박코팅

동박코팅

세라믹코팅

17

- 1차 열 방출 흐름 : LED 칩에서 발생된 열이 방열PAD로

전도 → 상부 동박패턴 → 동박코팅홀 → 하부 방열 코팅층

- 2차 열 방출 흐름 : 동박 관통홀과 하부 동박 패턴 열 전도

→ 세라믹코팅홀, 하부세라믹 코팅층

- 3차 열 방출 흐름 : 알루미늄 다이케스팅 외함으로 열 방출

해당기술

특허등록

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2-7. 핵심기술 - Ⅴ

핵심기술5. 경량 고효율 방열설계기술

< 방열성능 공인시험기관 테스트결과 > 일반제품 개선제품 편차

“LED 온도편차 평균 19.16℃ , 20%향상”

18

T j 온도: LED Chip의 P형, N형 접합부 온도 -> LED 수명을 예측할 수 있는 온도

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기타기술 낙뇌, 써지보호기술

2-8. 핵심기술 - Ⅵ

기존기술 이중 써지보호 기능내장

▶Varistor 소자만을 이용해서 써지 보호 ▶최대 4KV 낙뢰보호

▶Varistor 소자 + 써지 전용보호회로 1차에서 흡수되지 못한 써지를 추가구성 된 2차 써지보호회로에서 흡수,제거. 또한 써지 순간발생속도에 대해서도 응답 속도 빠름. ▶최대 15KV 낙뢰보호

-+

정류전원

(Vd

c)

-+

정류전원

(Vd

c)

19

기타기술 방수 및 씰링기술

기존기술 멤브레인 필터적용

▶실링가스켓 : 결로현상 발생으로 부품의 부식 발생 ▶내부압력변화에 의한 실링 스트레스로 방수내구성 저하 ▶IP65만족

▶결로 저하를 통한 부품 부식방지 및 렌즈 투명도 유지 ▶압력평형으로 인한 실링 스트레스 방지 ▶IP67만족

액체 및 오염 입자침투방지

공기 통과

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기타기술 방수 및 실링기술

2-8. 핵심기술 - Ⅵ

< 온도가열상태-압력상승 >

< 온도냉각상태-압력저하 >

< 밀폐된 조명기구 >

< 램프 >

20

“압력평형이 이루어진 등기구는 실링스트레스 저하로 시간이 지나도 방수기능이 유지”

멤브레인필터 멤브레인필터

멤브레인필터

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21

3-1. 경제성 및 절감효과

▶ 에너지 절감효과

항 목 기존제품

(일반조명 1,000W)

개발제품

(LED조명 500W) 비 고

종합균제도 (빛 분포 균일도)

0.4 이상

0.7 이상

높은 수치일수록 빛 균일도 좋음.

초기 대비 8,000시간 사용 후 빛 광속유지율

60% 98%

색 파장 변환 없음. 주변환경에 따라 가변 주변환경 변화시 안전한 시야확보

방열구조 일반적인 구조 등기구 및 PCB세라믹코팅구조 LED칩 수명증대 광 효율상승

등기구 외산 국산

(고순도 알루미늄) 중국산 저가 등기구는 불순물 다량함유로 방열성능 저하

수명(Hrs) 8,000시간 80,000시간 사용시간 10배

광효율(lm/w) 90 lm/W 미만 120 lm/W 이상

에너지소모량(1일 12시간500개 사용 시)

1000W X 500개 X 12시간 = 6,000KW

500W X 500개 X 12시간 = 3,000KW

50% 절전효과

1년 전력요금 (KW당 130원적용)

6,000KW X 130원 X 365

일 = 284,700,000원 3,000KW X 130원 X

365일 = 142,350,000원 142,350,000원

절감

500개

1억4천만원 절감/년

(1KW급 등 교체시)

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3-2. 적용분야 및 적용실적

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항만시설

“LED 투광등(특수용)”

스포츠시설 및 경기장

NO. 모델 소비전력 실적

1 KK-LED-SP-500PA 500W 부산항만공사

250W 400W/500W

600W/750W 1000W

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3-2. 적용분야 및 적용실적

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“LED 투광등(일반용)”

NO. 모델 소비전력 실적

1 KK-LED-SP-250 외 50~250W 부산대학교, 국민체육센터체육관, 인천중구청, 국립수산과학원, 광안대교, 부산시설공단, 무안전통시장, 목포지방해양수산청, 창원대학교, 강원대학교, 대구공항, 광안리해수욕장

2 KK-LED-SP-300M 외 50~400W 명지초등학교, 광안초등학교, 상수도사업본부, 동명오거리, 충청남도교육청,

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3-2. 적용분야 및 적용실적

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“LED 가로등”

“한국도로공사 用”

NO. 모델 소비전력 실적

1 KK-LED-80A 외 80~200W 해운대구청, 금정초등학교, 육군제7376부대, 부산대학교, 고리원자력, 수영강변대로,

소방안전본부, 상하수도 사업소, 제주대학교, 낙동강관리본부, 진주교육대학교

2 KK-LED-150AD2 외 85~135W 한국도로공사(상주-안동간 고속도로)

3 KK-LED-250AD2 225W 한국도로공사(중부터널구간, 청계터널구간, 운중교)

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3-2. 적용분야 및 적용실적

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“LED 터널등”

“한국도로공사 用”

NO. 모델 소비전력 실적

1 KK-LED-T-50 외 50~200W 해운대구청, 금정초등학교, 육군제7376부대, 부산대학교, 고리원자력, 수영강변대로,

소방안전본부, 상하수도 사업소, 제주대학교, 낙동강관리본부, 진주교육대학교, 인천공항 동해2터널

2 KK-LED-TD-100 외 90~175W 한국도로공사(울산-포항간 고속도로 진전,진전1,2,3 터널, 안동-영덕간, 상주터널, 진부터널)

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3-2. 적용분야 및 적용실적

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“LED 보안등”

NO. 모델 소비전력 실적

1 KK-LED-40A 외 40~60W 해운대구청, 무룡초등학교, 부산 수영구, 밀양시청, 낙동강관리본부, 송도초등학교, 수영구청

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3-2. 적용분야 및 적용실적

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“LED 실내조명”

NO. 모델 소비전력 실적

1 KK-LED-50HF1285ML

외 25~55W

부산대학교, 인천공항공사, 광안초등학교, 삼가초등학교, 구포역, 창원대학교, 창원시, 목포항, 충청남도 교육청, 부산항 신항, 진주교육대학교, 한국과학영재학교,

위성초등학교, 인천공항, 울산시반천일반산업단지, 부산시건설본부, 안의고등학교 2 KK-LED-50HF6060 외 40~55W

3 KK-LED-15HD150 외 10~30W

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감사합니다

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