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다나와 체험단

다빈치 LED 모듈

IP
2020.09.24. 23:35:20
조회 수
105

제가 반도체 광소자 관련 전공을 하다보니, LED 자체를 참 좋아합니다. ^^ 그래서 자동차도 계기판 꼬마전구 시리즈부터 해서, 이래저래 진화하는 LED들로 여러번 바꾸기도 했었습니다.


가시광선 대역의 빛을 내는 LED가 널리 쓰이게 된지는 정말 오래 되었습니다만, 본격적인 lighting으로 사용된 것은 Blue LED가 개발된 이후부터 입니다. 대부분 흰색 빛을 내는 LED를 조명으로 쓰는데, 무슨 소리지? 하시는 분들이 계시겠습니다만, 현재 어디서나 볼 수 있는 백색 LED 광원은 실제로, Blue LED + Yellow 형광체의 조합으로 만들어집니다. ^^ 혹시 예전에 빛의 3원색 기억나시는지요? Red / Green / Blue가 섞이면 흰색이 되고, Green과 Red의 조합이 Yellow이며, Blue + Yellow가 흰색이 되는 원리입니다.


Blue LED가 왜 늦게 만들어졌으며, GaN라는 높은 밴드갭 물질로 만들어야 하는지에 대해서는 따로 설명드리지 않겠습니다. 관심있는 분들은 Wiki 같은데 조금 더 찾아보시길 추천드립니다. ^^


여튼 백색 LED가 만들어지고, 기본적으로 높은 효율과 긴 수명으로 세상의 거의 모든 조명을 대체할 후보로 각광을 받고, 국내 중소기업부터 대기업까지 사업에 뛰어들었으나, 생각보다 아직 모든 조명시장을 대체하지는 못하고 있습니다. 하지만 지금도 계속해서 기술은 발전하고 있으며, 특히 최대 단점이었던 높은 가격도 정말 많이 개선이 되었으며, 발광효율도 더 좋아져서, 백열전구보다 높은 전력 효율로 상당한 시장 지배력을 보여주었던 형광등 대비해서도 약 2배 수준이 되었습니다. 그리고 단위 소자당 밝기도 많이 개선이 되어서, 비싼 소자를 여러개 쓰면서 오히려 더 비싸졌던 것 대비, 숫자를 줄여도 충분한 밝기를 보여주기 때문에, 더욱 합리적인 가격이 되었으며, 최근에 납/수은등의 중금속이 들어있지 않아, 형광등 대비 친환경이고, 이번 체험에서도 비교 평가를 하겠습니다만, 깜빡임이 없는 flicker-free까지 구현이 되면서, 눈건강에도 더 좋고, 형광등은 자외선 발생도 많아서, 원치 않는 벌레가 꼬인다거나, 요즘 핸드폰에서도 눈보호를 위해서 Blue light 저감 모드를 쓰는데, 자외선은 그보다 훨씬 더 단파장 고에너지라 눈에도 안좋구요, 특히 최근에는 색온도가 대낮의 태양빛에 가까운 주광색 (6500K) 보다 Blue light 비율이 낮아, 눈에 더 편안한 색온도 (다빈치는 5700K)로 나와, 단순히 몇년쓰면 전력효율이 좋고, 수명이 길어서 본전 찾는다라는 관점보다는, 오래된 PC / TV / 스마트폰 사용으로 혹사당하는 눈에 더 좋은 조명이라는 점이 부각되어, 시장을 확대하고 있는 추세입니다.


광원의 색온도는 예전에 배우셨던 "흑체복사"와 관련이 있으며, 우주의 별이 더 높은 온도일 수록 더 파란색에 가까운 그 원리와 같습니다. 이것 역시 관심있으신 분들은 Wiki등을 찾아보시길 추천드립니다. 간단하게 일반 백열전구가 보통 2500K, 할로겐등이 보통 3200K, 형광등이 6500K가 많고, LED는 보통 5000K~6000K 수준입니다. ^^


서론이 좀 길었는데요, LED 조명이 왜 기존 백열전구나 형광등대비 좋은지는 어느정도 말씀드린거 같습니다. 그럼 이번 체험대상인 다빈치 LED 모듈은 기존 LED 조명 대비 어떤 특징이 있는지 써보겠습니다.


제가 LED를 좋아하다보니, 기존에도 이미 LED 조명을 쓰고 있었습니다. 스탠드가 일단 2개가 있구요, 이건 그냥 전원만 찾아서 꽂으면 되니, 설치에 대해서는 전혀 걱정할 필요가 없었습니다. 하지만 실제로 제일 실생활에 영향이 큰 것은 천장에 달려있는 조명기구를 바꾸는 것인데, 크게 두가지 옵션이 있었습니다. 기존 조명기구 전체를 LED 제품으로 바꾸는 타입이 있는데, 비용도 많이들고 특히 전세인 경우, 이사를 하게 되면 원상복구가 다시 문제가 되는 부분이 있습니다. 그래서 일단 포기...그 다음 옵션으로 고려한 것이 조명기구를 그대로 사용하면서, 형광등 벌브 자체를 교체하는 타입으로 바꾸는 방식이었습니다. 백열등의 나선형 소켓타입의 경우에는 정말 돌려서 빼고, 돌려서 끼우면 되서, 너무 쉬웠고, 식탁등이 그런 타입이라, 이건 제일 먼저 했었습니다. 만족도 매우 높음 ^^


그리고 제일 사용시간도 길고, 전기도 많이 먹는 개당 55W 형광등을 도전했습니다. 나름 열심히 알아본 결과, 55W 형광등 모듈과 동일한 형상과 소켓을 갖고 있으며, 기존 형광등 안정기에도 동작을 하는 제품이고, 특히 LED가 발열 및 과전류에 약한데, 뒷면이 모두 알루미늄 방열판으로 이루어져있어서, 방열 성능이 좋다고 주장하고, LG사 LED를 사용했다고 되어있어서, 3개를 구매 했습니다. 총 4개가 2개씩 스위치 2개로 조절되는 타입이었는데, 어차피 평소에 1개를 켜두고, 조금 더 밝은 것이 필요할 때 2개짜리를 켜고, 정말 밝았으면 할 때 3개 모두를 키면 될 것으로 생각해서, 그리 구매를 하였습니다. (개당 가격도 12,000원 수준으로 형광등대비 많이 비싸기도 했었습니다)


처음 교환 시에는 상당히 만족스러웠습니다. 밝기도 기존 형광등 이상이었고, 색상도 조금 더 퓨어한 흰색에 가깝고, 조명 기구 안쪽에 벌레가 특히 여름에는 들어가는 경우도 많은데, 그것도 덜하더라구요. 전기비도 같은 밝기에서 반정도 드니깐 부담도 덜해서 좋더군요, 그런데 1년쯤 쓰다보니 1개짜리가 깜빡거리면서 잘 안들어오기 시작하더니, 결국 안들어오고, 2개짜리도 얼마되지 않아 동일한 증상이 나오기 시작했습니다. 다행이 제조사에서 유사 문제가 많았는지, 증거사진만 보내고 택배비만 내면, 일단 새제품으로 보내준다고 해서, 받았습니다. 그리고 제조사 말씀으로는, 결국 조명기구내부에서 충분히 쿨링이 되지 않아서, 고열로 인한 조기 고장으로 보고 있고, 조명기구와 천장과의 사이를 충분히 띄우라는 (나무 젓가락을 끼워서 강제로 공기통로 확보) 조언을 해주셨습니다. 그래서 교체 설치를 하면서 봤는데, 이미 천장과는 어느정도 유격이 있는 상태로 조립이 되었으며, 공기 통로가 이미 만들어져 있기는 했었습니다만, 아마도 그것만으로는 충분한 방열이 되지 않고, 형광등용 안정기와의 매칭도 문제가 있는 것이 아닌지 하는 의심이 들었습니다. 그리고 제조사가 중소기업이다보니, 아마도 딱히 개선품을 만들었을 것 같지 않고 (적어도 분해해서 안쪽을 보니 회로나 부품의 구성이 바뀐것은 없더군요), 조명기구에 추가적인 조치를 할 부분도 없어서, 결국에 유사한 사용 시간 이후에는 또 고장이 날 것으로 예상이되며, 그 때 제조사가 또 교환을 해줄 것인지, 아니면 아예 그 제조사가 폐업하지 않고 있기는 할지 등 불안감이 드는 상태로 그냥 사용을 하고 있었습니다.


그러다가 다빈치 LED 모듈 체험단 공고를 보게 되었습니다. (역시 LED를 좋아하는 ^^) 제품 설명을 읽어보니, 이건 정말 혁명이다라는 생각이 들면서 주저없이 바로 신청을 하게 되었습니다, 그리고 운이 좋게 체험단에 선정이 되었네요.


기존 형광등 전구 대체 제품과 차별점들이 있는데, 그게 바로 기존 제품의 단점을 근본적으로 개선한 부분이며, 그 부분이 바로 장점이고 혁신이라 생각되는 부분입니다.


(1) 수명을 줄이는 발열문제 - 기존 형광등 기준으로 만들어진 조명기구는 방열에 크게 신경을 안썼습니다. 오래쓴 조명기구의 형광등 바로 위쪽을 보면 페인트가 약간 변색이 될 정도로 오랫동안 열을 받은 흔적이 있습니다. 조명 기구와 거리도 너무 가깝구요, 공기 순환을 위한 에어홀 및 약간의 유격이 만들어져 있습니다만, 그걸로 LED 수명을 늘리기 위한 충분한 쿨링이 불가능하다는 것이 1차 결론이었습니다. 하지만 다빈치 LED는 장착 방식이 형광등 벌브와 달라서, 수 cm 정도 높이를 갖고 떨어지게 마운트 되는 방식으로, 후면부 쿨링에 전혀 문제가 없습니다. 그리고 기존 형광등 벌브 사이즈에 제한되어, 열밀도가 높았던 것 대비, 면적이 족히 3배 이상은 되는 듯 하여, 같은 발열이라고 하더라도 일단 열밀도가 낮을 수 밖에 없습니다. 즉, 40,000시간 수명이 실제 수명일 가능성이 높아졌습니다. 하루에 8시간씩 하루도 안빠지고 사용한다라고 하면 13.7년입니다. 일반 가정에서 그렇게 사용하기는 힘들겠죠, 즉 반영구적으로 쓸 수 있고, 아마도 신기술이 나와서 업그레이드 하고 싶을 때까지 사용이 가능할 겁니다. ^^


(2) 수명을 줄이는 형광등용 안정기 사용 문제 - 기본적으로 LED는 직류 전원에서 동작을 합니다. 가정용 전기는 교류이며, 그래서 Flicker-free가 아닌 조명기구들은 사람이 잘 인지하지 못하는 고속이지만, 60Hz의 2배인 120Hz 속도로 깜빡임을 반복하게 되어있습니다. Flicker-free 부분은 핸드폰 슬로우모션 촬영 모드로 비교해서 후속에 추가하겠습니다. 그리고 형광등은 고전압으로 방전을 시작하고 그 이후에 전류를 고르게 공급하기 위해서, 전용 안정기를 사용하는데, 이는 LED의 수명을 줄일 수 있는 과전류가 발생하지 않도록, 별도의 콘트롤 회로가 필요하다는 이야기가 됩니다. 그래서 기존 형광등 전구 교체용 LED 제품은 호환 가능한 안정기의 모델과 제조사를 공지하고 있고, 그에 해당하지 않는 경우 사용에 대해서는 AS 불가할 수도 있다라고 이야기를 합니다. 그런데, 다빈치는 모듈 뒷면에 소형 전용 안정기 모듈이 달려있습니다. 그래서 기존 조명기구의 안정기의 제조사나 모델과 상관없이 LED의 수명에 문제가 없도록 안정적으로 사용이 가능한 점이 장점입니다.


(3) 대면적 광확산 (디퓨져) 커버 적용 모듈 - 고른 밝기 제공을 위해 LED 여러개가 대면적 모듈에 일정 간격으로 붙어 있는 것도 기존 형광등 벌브 LED 대비 유리한 부분이나, 빛의 손실이 없고 튼튼한 폴리카보네이트 재질이면서도, 광확산이 가능한 디퓨저가 적용되어, 더 고른 광분포를 보여, 넓은 면적에 고른 조명이 가능합니다.


(4) 슬라이딩 마그네틱 마운트 적용 - 특허 받은 기술이라고 합니다. 특허 받을만 합니다. 기존 형광등 전구를 끼우는 메탈 클립을 벗어나, 어떤 모양의 조명기구라도, 간단하게 자석방식으로 탁하고 붙이기면 하면되고, 슬라이딩 타입으로 마그넷이 붙을 위치 조절이 가능해서 원형 / 사각등 조명기구 형상에도 무관하게 장착이 가능합니다. 그리고 높이가 충분하여, 기존 안정기 / 커넥터 / 소켓 / 장착 클립과의 간섭이 없으면서도, 방열에 유리한 구조를 제공합니다. 진정한 혁신이라 부를 수 있는 부분입니다.


(5) 간단한 배선 및 멀티 모듈 구성 - 전용 LED 전등 교환 시 제일 부담스러운 부분이 전문 시공 업체가 와서 개당 설치비를 내고 해야한다는 점입니다. 저같이 공학을 전공한 사람이 아니더라도, 누구나 손쉽게 커넥터에서 기존 전선제거하고, 새로운 전선 2개만 꼽으면 완성입니다. 물론 전기작업은 항상 조심하셔야 합니다. 그래서 저도 나이트라일 고무 재질의 장갑을 끼고 했습니다. ^^ 설명서에도 어떤 전선을 뽑아야 하고, 어디를 제거하고, 어디를 다시 끼우면 되는지 상세하게 나와있으며, 특히 2개 모듈이 이미 연결이 된 상태로 와서, 각각 배선이 필요없고, 한번에 2개 장착하더라도, 배선 작업은 한번이면 가능합니다. 거실등용으로 3개 모듈도 있습니다. 이번에 체험한 제품은 36W 2개 대체하는 모듈 및 55W 2개 대체하는 모듈이었습니다. 이 부분은 반대로 이사를 가야할 때, LED 모듈을 다시 분해하기도 정말 쉽고, 기존 형광등으로의 원상복구도 매우 쉽다는 장점입니다.


이제 본격적으로 설치 및 사용기를 써보겠습니다. 일단 방부터 작업을 해봤습니다. 밤이라 사진이 좀 안좋습니다만, 반대로 외부 광이 없어 밝기를 정확하게 측정가능한 점이 장점이었습니다.



등 커버 분리 - 자석으로 되어있어서 그냥 뜯어내면 됩니다. 기존 형광등은 36W 짜리 2개이나, 전기 절약을 위해 1개만 사용중이었습니다. 핸드폰의 테스트 모드로 들어가면 전면부에 위치한 조도센서를 가지고 밝기 측정이 가능합니다. 기존 형광등 1개의 밝기 - 110 lux (1 lux는 촛불 하나가 1미터 거리에 있을 때의 밝기를 나타냄)



그리고 형광등의 flicker 현상 슬로우모션 동영상 촬영 (떨림이 보이시죠? ^^)


형광등 플리커 현상


기존 형광등 제거 및 다빈치 모듈 박스 개봉, 36W 2개 셋트 모듈입니다.



그 특허받아 유명한(?) 마그네틱 마운트 ^^



간단하게 기존 안정기쪽 연결 전선 제거 후, 신규 전선 결합하여, 조립 완료



밝기 측정 및 flicker-free 인증 동영상 촬영 입니다. (떨림이 안보이죠? ^^) 밝기가 2개 모듈을 가정해도 220 lux 수준이어야 하는데, 274 lux로 측정이 되었습니다. 2배하고도 50프로가 더 밝은 것이죠. 덕분에 정말 방이 밝아졌는데, 적응이 잘 안될 정도입니다. ^^


다빈치 LED 플리커프리



등커버 결합 시, 모듈이 좀 크고 최대한 2개 사이 공간확보를 하고 싶어서 떨어뜨려 설치했더니, 추가 위치 조정이 좀 필요했습니다만, 원래 등 커버에 문제 없이 결합이 가능하였습니다.



다음날 낮에 거실 등 설치를 진행하였습니다. 거실 등은 이미 벌브 교체형 LED 제품이 설치되어있습니다. 스위치 2개에, 한 스위치당 2개의 벌브가 켜지는 방식입니다. 하지만 2개만 켜도 충분히 밝아서, 2개만 LED 제품으로 설치해두었습니다. 각각이 스위치로 조절이 가능하도록 되어있고, 최대한 쿨링을 통해 수명 연장을 하도록 그나마 통풍이 잘되는 엣지쪽으로 끼워두었습니다.




낮이다 보니 등을 켜기 전과 후로 밝기 측정하여, 실제 등의 밝기 상대 측정을 진행, 전 후의 차이인 787 lux가 실제 밝기입니다. 물론 55W 대체 벌브를 두개 모두 켰을 때 입니다.




방등 설치 때와 마찬가지로, 기존 벌브를 간단하게 제거 후, 모듈 2개 설치, 최대한 거실을 고르게 커버할 수 있도록 중앙부에 설치 하였습니다.




역시 같은 방법으로 켜기 전 / 후 밝기 측정, 실제 밝기는 756 lux 입니다. 아마도 고른 분포 때문일 수도 있으나, 측정 밝기는 살짝 낮은 편, 하지만 기존에도 대부분의 시간에는 한개만 켜서 사용을 했기 때문에, 2개 모듈 동시 사용 시 충분히 밝으며, 굳이 더 밝은 조명이 필요하다고 느끼면, 1개짜리 모듈을 사서 장착할 예정입니다. ^^




그리고 기존 형광등 안정기 사용 방식의 경우는 LED임에도 Flicker가 그대로 있습니다. 하지만 다빈치는 전용 안정기를 사용해서 Flicker-free 입니다. ^^ 아래 동영상은 기존 LED 벌브만 교체하는 방식인 경우입니다.


형광등 안정기 쓰는 LED 벌브의 플리커 현상 


이제 기존 조명기구와 안맞아서, 조명 기구를 교환하기 부담스러워서, 나중에 이사갈 때 걱정되서, 가격이 너무 높아서 등의 핑계로 LED를 사용 못하는 시절은 지난거 같습니다. 2군데만 교환을 했는데, 큰일입니다. 모든 조명을 다 바꾸고 싶어졌습니다. ㅠ.ㅠ 특히 자주 껐다가 켜면서 수명이 짧아지는 형광등 때문에 심심치 않게 교환을 해야하는 거실 화장실이 1차 대상입니다. ^^ 36W 짜리 1개이고, 습기가 높은 상황에서 사용을 해야하는데, 이부분에서도 조금 더 유리하지 않을까 생각됩니다.


좋은 제품을 체험하게 해주신 다빈치 스타일 및 다나와 관계자 분들께 감사를 드립니다! 긴글 읽어주셔서 감사합니다!


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