컨버터내장형 LED전구 품질 수준 평가 결과

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컨버터내장형 LED전구 품질 수준 평가 결과
Date : 2011-03-24       Hit : 105      작성자 : 관리자	File :

친환경고효율 LED전구

향후전망은 밝으나 경제성은 아직 부족, 고효율 인증 제품간에도 품질 차이 커

근래들어 LED조명에 대한 관심이 높아지고 있지만 소비자를 위한 적절한 선택정보는 찾아보기 어렵다. 한국소비자원에서는 백열전구나 전구식형광등(안정기내장형램프)을 대체할 수 있는 컨버터내장형LED전구 중 고효율에너지기자재 인증을 받은 10W 전후의 18개 제품을 대상으로 전기적안전성, 광효율, 연색성 등의 품질수준을 알아보았다.

대상업체

광주인탑스/금호전기/남영전구/대진디엠피/루미텍/리치전기/삼성LED/세이브너/솔라루체/에이에스피반도체/이노셈코리아/파인테크닉스/포트론/필립스전자/헤파스/화우테크/희성전자

글 : 월간소비자시대 2011년 02월호 

양종철 (한국소비자원 기계전기팀)

LED(발광다이오드)가 일반 조명용은 물론이고 LED-TV등의 대형 광원으로 점차 사용범위를 넓히고 있다. 기존에는 교통신호등이나 광고용 등의 특정용도나 휴대폰 플래시 등의 소형 조명용으로만 사용되었다.

LED는 형광램프보다 수명이 길고 유해 중금속인 수은을 사용하지 않는 친환경 요소로 각광을 받고 있다. 그러나 아직은 조명으로 사용하기에 가격이 비싸 가정용보다는 상업시설이나 공공기관 등에서 주로 사용하고 있는 실정이다.

백열전구는 필라멘트를 고온으로 가열할 때 나오는 빛을 조명에 이용한다, 기본원리가 가열이므로 공급된 에너지 중 빛으로 이용할 수 있는 것은 10% 정도에 불과할 정도로 광효율이 낮아 퇴출 대상이다.

형광램프는 진공 속에서 수은 입자를 통한 방전과정에서 발생하는 자외선이 형광도료에 부딪혀 가시광선으로 바뀌는 원리이다. 광효율이 높아 현재는 가장 경제적인 광원이다.

차세대 조명으로 주목되는 LED는 전류의 흐름을 직접 빛으로 변환시키는 개념으로 이해할 수 있다. 현재 상용화된 것 중에서는 직관형 형광램프의 광효율보다 높은 제품도 출시되고 있다. 샘플 단계로는 이보다 훨씬 광효율이 높은 150ml/W 수준도 발표되고 있다.

LED 조명은 조명색이나 밝기를 자유자재로 바꾼다거나 필요한 공간만 조명하는 것이 가능하다. 두께나 영태의 제약이 없어 그 자체로 인테리어 기능을 갖게 할 수도 있다.

시중에서는 당장 가정에서 사용할 수 있도록 직관형 형광램프, 백열램프, 할로겐 전구 등을 대체할  수있는 다양한 형태의 LED조명이 판매되고 있다.

고효율 LED 전구 품질시험 결과

LED전구도 광원이기 때문에 형광램프, 백열전구 등의 기존 광원과 품질 시험의 내용은 크게 다르지 않다. 즉, 제품이 얼마나 밝은가(전광속), 광효율(에너지효율)이 높은가, 색재현성이 좋은가(연색성) 등, 인공광원으로서의 특성과 전기적 안전성이 중요하다.

절연성능 기준에 부적합한 제품 6개

제품의 조립 상태, 끝마무리 등의 기본적인 사항을 알아 본 결과 전 제품 모두 이상이 없는 것으로 나타났다. 감전에 대한 보호 여부 확인을 위한 절연저항 시험에서는 모든 제품이 기준에 적합했다.

그러나 절연내력 시험(절연물이 어느 정도의 전압에 견딜 수 있는지를 확인하는 시험)에서는 남영전구, 리치전기, 세이브너, 솔라루체, 이노셈코리아, 포트론 등 6개 제품이 전기용품안전기준을 만족하지 못했다.

해당 업체들은 구조 개선을 통해 안전기순을 충족시키도록 하겠다고 밝혀왔다.

업체명	성능 관련 표시		업체명	성능 관련 표시
	광효율(lm/W)	광속(lm)		광효율(lm/W)	광속(lm)
광주인탑스	-	-	에이에스피반도체	-	-
금호전기	O	-	이노셈코리아	O	-
남영전구	O	O	제이에스제이텍	O	-
대진디앰피	-	-	파인테크닉스	O	O
루미텍	O	O	포트론	-	O
리치전기	-	-	필립스전자	-	O
삼성LED	O	O	헤파스	O	O
세이브너	-	O	화우테크놀로지	O	O
솔라루체	O	-	희성전자	O	O
<비고> 기호의 표시 - : 표시없음, O :표시있음

광효율, 밝기 표기 않은 제품 많아

고효율에너지기자재, 한국산업규격(KS), 안전인증 등에서 규정하고 있는 표시사항 중 전구의 핵심 항목인 광효율(lm/W)이나 광속(밝기) 등을 표시하지 않은 제품들이 많아 소비자들이 품질수준을 확인하기 어려웠다.

특히 광주인탑스, 대진디앰피, 이치전기, 에이에스피반도체 등 4게 업체는 광속과 광효율을 모두 표시하지 않았다.

대진디앰피와 리치전기 2개 업체는 안전인증 번호조차 표시하지 않아 개선이 시급했다.

제품 간 광효율 차이 커

조명 제품의 광효율은 전체 광속(전광속:total luminous flux)을 소비전력으로 나눈 값(lm/W ; 루멘/와트)으로 나타낸다. 광효율을 알아보기 위해 1천시간 동안 예비 점등시킨 후 전광속, 소비전력 등의 초기특성을 시험했다.

조사 대상 제품의 광효율은 52.6 lm/W에서 78.5 lm/W까지로 최대 33% 정도 차이가 있다. 그 중 70 lm/W 이상인 루미텍, 삼성LED, 세이브너, 에이에스피반도체, 헤파스, 화우테크놀로지 등 6개 제품이 상대적으로 우수한 편이었다.

< 고효울 인증서 내용과 시험 결과 비교표>

업체명	광효율(lm/W)			연색성
	제품표시	고효율인증서	시험결과	제품표시	고효율인증서	시험결과
광주인탑스	-	69~71	64.3	80~89	84	76
금호전기	70	67.8	56.3	-	75	83
남영전구	79	78~79	67.7	74이상	74	74
대진디앰피	-	66~68	52.6	-	79	71
루미텍	75	79.3	78.5	-	72	70
리치전기	-	59.1	60.0	-	83	71
삼성LED	75	73.3	75.9	70	80	75
세이브너	-	56.51	72.1	-	79.8	62
솔라루체	57	58.7	66.5	-	80	76
에이에스피반도체	-	62.9	71.7	-	81.2	81
이노셈코리아	65~75	65~75	63.1	-	76~77	75
제이에스제이텍	55	59	62.7	70~79	75	76
파인테크닉스	60	60	57.0	-	80	80
포트론	-	64~70	61.0	-	77~79	71
필립스전자	-	57.9	57.8	-	81	82
헤파스	73	76.7	73.0	-	75	72
화우테크놀로지	81	77.1	76.5	73	77	74
희성전자	60	67.8	59.6	75이상	79	78

연색성도 제품 간 차이 있어

연색성은 인공조명이 햇빛에서 보이는 물체의 색과 얼마나 유사하게 보이는지를 말하며 연색지수(Ra)로 나타낸다. 연색지수가 100에 가까울수록 연색성이 좋다고 말한다.

조사 대상제품의 연색성은 1개 제품(세이브너 62Ra)을 제외하고는 모두 70 이상으로 고효율기기 인증기준에 적합한 것으로 나타났다. 제품 간에는 최소 62에서 최대 83까지로 최대 25% 차이가 있었다. 금호전기, 에이에스피반도체, 파인테크닉스, 필립스전자 등 4개 제품이 80 이상으로 우수한 편이었다.

인증 시 광효율과 시험 결과 차이 커

고효율기기 인증을 받을 당시의 광효율ㆍ연색성 결과와 이번 조사대상 제품의 시험결과를 비교해 본 결과 많은 업체들이 큰 차이를 보이고 있는 것으로 확인되었다.

광효율의 경우에는 금호전기, 남영전구, 대진디앰피, 희성전자 등 4개 업체는 10% 이상 낮았으며, 반대로 세이브너, 솔라루체, 에이에스피반도체 등 3개 업체는 10% 이상 높은 것으로 나타나 각각 품질관리에 문제가 있는 것으로 판단된다. LED패키지(칩)의 품질편차 또는 기술개발에 따른 성능향상 때문이라는 해병이 있었지만 품질 균일성 유지라는 제조업체의 책임은 지켜져야 할 것이다.

광주인탑스, 대진디앰피, 리치전기, 세이브너 등 4개 제품은 연색성이 인증받은 수치에 비해 10% 이상 낮은 것으로 나타났다.

업체명(모델명)	광원 색	표시 사항	소비 전력(W)	절연 성능	역률	전류고조파 함유율(THD)	연색성	광효율 (lm/W)	구입가격 (원)
광주인탑스 (ILD-10W)	C	R	9.5	○	○	○	76	64.3	68,000
금호전기 (LEDIL-7W/N-SE)	C	E	7.5	○	○	○	83	56.3	55,000
남영전구 (EIL-7EX-N(NYSL-D7)	C	E,F,R	6.3	×	○	○	74	67.7	62,000
대진디앰피 (270TC CW)	C	▽	10.4	○	○	○	71	52.6	56,000
루미텍 (LBL007S01-CWB)	C	E,F	6.5	○	○	○	70	78.5	42,900
리치전기 (RLD-303E7)	C	▽	6.1	×	○	○	71	60.0	71,000
삼성LED (STIILW750080214)	C	E,F,R	7.7	○	○	○	75	75.9	39,900
세이브너 (SEAE-085G)	C	F	7.7	×	○	×	62	72.1	46,500
솔라루체 (SMB008060-GPW)	C	E	7.4	×	○	○	76	66.5	57,000
에이에스피반도체 (eBU2409PB)	C	-	9.2	○	○	○	81	71.7	65,800
이노셈코리아 (BULB8e)	C	E	8.0	×	○	×	75	63.1	82,000
제이에스제이텍 (JCFP8T-A75)	C	E,R	8.3	○	○	○	76	62.7	57,000
파인테크닉스 (DL008U1-P2E26)	C	E,F	7.9	○	○	○	80	57.0	57,500
포트론 (PA-114CS12D)	C	F	13.7	×	○	○	71	61.0	79,000
필립스전자 (MASTER GLOW LED bulb 7W) (MASTER GLOW LED bulb MV7W)	W	F	7.2	○	×	×	82	57.8	57,000
헤파스 (LCAS-P30LD)	C	E,F	12.0	○	○	○	72	73.0	81,000
화우테크놀로지 (BL06-200/240VE26S(P))	C	E,F,R	5.6	○	×	×	74	76.5	29,700
희성전자 (HB008BA)	C	E,F,R	8.0	○	○	○	78	59.6	52,000
(주)1. 기호의 표시 ○ : 기준적합, × : 기준부적합(절연성능은 안전기준, 역률과 고조파함유율은 고효율에너지기자재 기준) - : 표시없음, C : 주광색, 주백색 계열, W : 전구색 계열, E : 광효율 표시, F : 광속표시, R : 연색성 지수 표시 ▽ : 안전인증번호 미표시 (주)2. 광효율, 연색성은 수치가 높을 수록 우수한 제품임. (주)3. 절연성능 부적합 6개 업체들은 안전기준에 적합하도록 구조를 개선했거나, 개선하겠다고 밝혀왔음.

역률ㆍ전류고조파함유율 기준 미달 제품도 있어

입력 전기에너지 중 실제로 일을 하는데 소비된 전기에너지의 비율을 역률이라고 한다. 일반 소비자 측면보다는 국가적 측면에서의 전기에너지 이용 효율을 높이기 위한 척도가 된다. 시험결과 필립스전자, 화우테크놀로지 등 2개 제품의 역률이 0.90 미만으로 고효율기기 인증 기준에 부적합한 것으로 나타났다.

고조파란 기본파의 정수배 주파수를 말하는것으로, 고조파함유율이 높으면 전력계통이나 주변기기 또는 정보통신기기에 장애를 일으킬 수 있다.

세이브너, 이노셈코리아, 필립스전자, 화우테크놀로지 등 4개 제품은 고조파함유율이 30%를 넘어 기준에 미달했다.

점등ㆍ소등 내구성 전 제품 이상 없어

제품의 점등ㆍ소등 내구성을 알아보기 위해 점등시간30초, 소등시간 30초를 1회로 하여 10만회 실시해 본 결과 전 제품 모두 점등ㆍ소등에 이상이 없었다. 필라멘트를 이용한 전구에 비해 LED전구가 점등ㆍ소등 내구성이 좋다는 것을 알 수 있다.

LED전구 경제성은 어느정도인가?

사용단계에서 LED 전구의 경제성은 어떤지 알아보기 위해 구입 비용과 전력요금을 고려한 유지비용을 평가했다.

비교를 위한 광효율 자료는 전구식형광등은 시판되고 있는 제품에 표시된 수치를, 백열전구는 최저소비효율기준치를 적용했으며 LED전구는 이번 조사대상 제품 중 상위 5개 모델에 대한 평균을 적용했다.

평가 결과 LED전구의 수명을 3만시간으로 가정하는 경우, 일반 백열전구보다는 경제성이 우수하지만 전구식형광등 보다는 미흡했다. LED전구의 수명을 4만시간으로 설정하는 경우에도 결과는 마찬가지였다. 그러나 2009년에 실시한 결과와 비교하면

1년 만에 경제성이 29% 정도 개선된 것은 상당히 고무적이다. 기술 개발 속도를 고려할 때 곧 형광램프 보다 우수한 경제성을 확보할 수 있을 것으로 보인다.

다만, 경제성 평가에서 가장 중요한 요소인 수명의 경우 아직 확립된 평가방법이 없어 업체별로 2.5만시간부터 5만시간까지로 제각각 표시하고 있어 대책 마련이 시급해 보인다.

LED 전구의 수명을 5만 시간이라고 가정하면 현 시점에서도 전구식 형광등기구와의 경제성 격차가 현저히 좁혀진다는 의미가 되므로 수명 평가를 위한 표준 마련이 시급하다.

조명제품별 경제성 비교 (3만 [4만] 시간 기준)

구 분		LED 전구		전구식형광등 (11W급)	백열전구 (60W급)
		2009년 결과	2010년 결과
광효율(lm/W)		57.6	75.2	56.6	11.0
소비전력(W)		10.3	7.9	10.4	53.7
수명(시간)		30,000 [40,000]	30,000 [40,000]	8,000	1,000
구입가격(원)		70,880 (1개)	48,000 (1개)	12,000(3.75개) [16,000(5개)]	16,500(30개) [22,000(40개)]
전력사용량(kWh)412		309 [412]	237 [316]	312 [416]	1,611 [2,148]
전력요금(원)		35,875 [47,833]	27,516 [36,688]	36,223 [48,298]	187,037 [249,383]
총 유지비용 (원)	3만시간	106,755	75,516	48,223	203,537
	4만시간	118,713	84,688	64,298	271,383

※광효율 : LED 전구는 상위 5개 모델 평균, 전구식형광등은 시중 제품(11W)의 실제 표기, 백열전구는 최저소비효율 기준임.

※소비전력 : 광속기준(591lm)으로 환산된 값임.

※구입가격 : LED전구는 광효율 상위 5개 실제 구입가격 평균, 나머지는 전문 쇼핑몰 판매가격으로 전구식형광등은

                   개당 3,200원, 백열전구는 개당 550원 기준임.

※전력요금 : 1kWh당 116.1원 (101~200kWh 사용 단가 적용) 기준