[창의·혁신 현장을 가다] UV LED·열전반도체 ‘두 엔진’으로 신성장 속도 높인다

세계 최강 출력 ‘UV LED’/일본 50㎽의 2배인 100㎽까지 개발/뛰어난 살균효과에 정수기 등에 장착/사용 용도 따라 40여종 라인업 구축/
폐수 처리 등 환경 이슈에 적극 활용

‘신성장 동력을 발굴하라.’ 재계에 떨어진 특명이다. 기업들은 누구도 하지 않는 산업에 뛰어들어 생태계를 조성하고 시장을 이끌어 나가기 위해 노력하고 있다.

구광모 회장 체제가 시작된 LG에서도 새로운 미래 먹을거리 발굴에 한창이다.

LG는 그룹의 핵심 계열사를 서울 마곡 LG사이언스파크에 모아놓고 미래를 위해 혁신하고 있다. LG사이언스파크 정문 옆에 R&D(연구개발) 캠퍼스를 차린 LG이노텍은 세계 최고의 자외선 발광다이오드(UV LED)와 열전반도체를 앞세워 그룹의 성장엔진 역할을 자처했다. LG이노텍은 세계 최고 시설을 자랑하는 LG사이언스파크에서 그룹 주력 계열사들과 함께 머리를 맞대고 있다.

지난 27일 찾은 서울 강서구 마곡 LG사이언스파크는 하루 만에 둘러보기 어렵다는 생각이 들 정도로 거대했다. 이곳은 17만1015㎡ 규모의 연구시설로 LG의 핵심 계열사 연구개발(R&D) 인력이 모인 곳이다. 2020년까지 이곳에 모여들 전문 인력만 2만2000명에 달한다. 

LG이노텍은 LG사이언스파크 메인 출입구 바로 옆에 있다. LG이노텍 R&D센터 입구는 각종 꽃과 나무로 채워져 있었고, 통유리로 된 천장에서는 햇볕이 쏟아져 마치 식물원 같은 느낌을 줬다.

직원들의 옷차림도 자유로웠다. 운동화에 반바지를 입은 직원들은 밝은 표정으로 업무를 봤다.

첨단 기술도 적용돼 있다. 영화에서 보던 것처럼 안구를 인식해야 연구실 문이 열린다. 실험실 곳곳에는 샤워기가 배치돼 있다. 유해한 화학물질에 노출됐을 때 급히 씻어내기 위해서다. 자연 친화적이면서도 첨단 설비를 갖춘 곳에서 직원들은 다양한 아이디어를 쏟아냈다.

LG이노텍은 세계에서 가장 출력이 강한 UV LED를 생산하는 업체다. LG이노텍의 UV-C LED 출력은 100㎽(밀리와트)에 달한다. 지난해까지 세계 최고의 기술력을 가졌다고 자랑하던 일본 기업 제품의 출력은 50㎽다. LG이노텍은 150㎽의 UV LED를 출시를 앞두고 있을 정도로 일본의 기술력을 앞질렀다.

광출력 100㎽의 UV-C LED는 식중독을 유발하는 살모넬라균을 3.4초 만에 99.9% 없애는 등 뛰어난 살균 효과를 갖고 있다. 우리 주변에서 볼 수 있는 식기건조기나 냉장고, 정수기 등에 장착되는 UV LED의 출력이 1~3㎽에 불과하다. 빠르게 흐르는 물에 UV-C LED를 비춰도 살균이 될 정도다. 이 제품은 폐수처리 등에 응용될 수 있다.

LG이노텍은 40여종의 UV LED 제품 라인업을 구축했다. UV 파장과 광출력을 조절해 용도에 따라 맞춤 개발한 고품질 제품이다. 현재 소형 표면살균장치나 경화 노광장치에 주로 사용되고 있다. 최근 수처리 등에 적용하기 위한 노력이 한창이다.

LG이노텍 마곡 R&D 캠퍼스에서는 UV LED 적용 제품을 확대하는 다양한 시도가 이뤄지고 있다. LG 계열사를 비롯한 글로벌 고객사 관계자들이 수시로 오가며 몇년 후 세상에 선보일 신제품 개발에 매진하고 있다. 연구원들 사이에 기존 완제품의 기능과 품질을 차별화하고 환경 및 위생 이슈를 해결하는 데 UV LED를 적극적으로 활용할 방침이다.

이광재 UV시스템 개발팀장은 “UV LED는 우리 삶의 질을 높이는 혁신 광원”이라며 “우리의 생활이 더욱 깨끗하고 안전해질 수 있도록 지속해서 혁신 제품을 선보일 것”이라고 말했다.

LG이노텍은 열전반도체 분야에서도 최고 수준의 기술력을 보유하고 있다. 열전반도체는 전기신호를 받아 온기나 냉기를 흡수하고 온도 차를 통해 다시 전력을 생산해내는 혁신 제품이다.

이 기술로 컴프레서나 열선 없이 간편하고 정밀하게 온도를 제어할 수 있다. 또한 폐열을 회수해 이를 전기에너지로 전환해주는 친환경 기술이다.

이 제품은 소형 냉장고나 정수기 등 생활 가전에서 통신, 냉각설비 등 산업용 장비와 차량, 선박, 웨어러블 기기 등으로 적용 분야가 확대되고 있다. 높은 열이 필요한 철강업체 등에서도 유용하게 쓰일 수 있다.

LG이노텍의 열전반도체는 나노 다결정 소재로 이뤄졌다. 이 소재는 독자 기술로 개발한 것으로 10억분의 1m 수준인 나노미터(㎚) 단위의 초미세 결정 구조를 의미한다. 기존 소재 대비 강도와 효율이 높아 냉장고 등 가전제품에서 차량이나 선박 등으로 확대 적용할 수 있다. 나노 다결정 소재는 단결정 소재 대비 2.5배 이상 강도가 높다. 차량이나 선박 등 강한 진동이 발생하는 곳에도 깨질 걱정이 없다. 열 저항도 최소화해 단결정 대비 소비전력을 최대 30%까지 절감할 수 있다.

대량생산이 가능한 것도 장점이다. LG이노텍은 120㎜의 웨이퍼 공정을 갖췄다. 경쟁사들은 20~30㎜의 웨이퍼에서 열전반도체를 생산하고 있다. LG이노텍은 열전반도체 소재나 소자, 모듈의 R&D부터 생산, 품질관리에 이르는 모든 솔루션을 제공한다. 최근 구미 공장에 나노 다결정 소재 생산라인을 구축했다. 이 소재를 사용한 열전모듈은 내년 상반기 양산된다.

이형의 LG이노텍 열전반도체 연구위원은 “독자 개발한 나노 구조의 다결정 열전 소재 및 모듈화 기술을 기반으로 적용 분야를 더욱 넓혀갈 것”이라고 말했다.

정필재 기자 [e-mail]