엘이디온 “광변환 소재 기술로 백색 LED에 근적외선까지 구현” [농업이 IT(잇)다]

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[IT동아 한만혁 기자] 엘이디온(LEDON)은 특정 파장의 빛을 다른 파장으로 변환하는 광변환 소재와 스펙트럼 제어 기술을 활용해 바이오 조명 플랫폼을 개발한다. 엘이디온의 광변환 소재는 일반 백색 발광다이오드(LED)로 근적외선까지 구현하는 것이 특징이다. 이를 통해 고가의 특수 LED 없이도 태양광에 가까운 파장을 재현한다. 엘이디온은 광변환 소재 기술을 이용해 스마트팜용 식물 생장 조명, 인체 친화형 웰니스 조명, 인공지능(AI) 비전 광원 등 세 가지 영역에 적용하며 사업을 확대하고 있다.

고영욱 엘이디온 대표를 만나 광변환 소재와 바이오 조명 플랫폼에 대해 이야기를 나눴다. 고영욱 대표는 SK하이닉스에서 디스플레이 관련 연구를 시작으로 한국전자통신연구원(ETRI), 철원플라즈마산업기술연구원 등을 거치며 20년 이상 LED 및 조명 분야에서 연구개발을 수행했다.

LED 한계 극복 위해 광변환 소재 개발

엘이디온을 창업한 계기는?

현재 많이 사용하는 LED 조명은 에너지 효율이 높고 친환경적이어서 기존의 백열등, 할로겐등을 빠르게 대체했다. 하지만 에너지 효율에 초점을 맞추다 보니 태양광에 존재하는 다양한 파장을 충분히 구현하지 못한다는 한계가 있다. 다른 파장을 구현하려면 많은 에너지가 필요한 탓에 가시광선만 구현하는 것이다. 특히 식물 생육, 인체 건강에 긍정적인 영향을 미치는 근적외선의 경우 태양광에는 약 55%가 존재하지만, 대부분의 LED 조명에는 부족하거나 아예 포함되지 않는다.

이에 광변환 소재를 이용해 LED 조명을 태양광처럼 구현하는 연구를 진행했다. 조명 산업이 단순한 밝기 제공을 넘어 사람, 식물, 환경에 긍정적인 영향을 주는 기술 산업으로 발전해야 한다고 생각해 왔기 때문이다. 연구 결과 고가의 특수 LED를 사용하지 않고도 일반 백색 LED에서 근적외선을 구현할 수 있는 기술을 개발했고, 이를 상용화하기 위해 지난 2021년 11월 엘이디온을 창업했다.

엘이디온은 어떤 회사인가?

엘이디온은 바이오 조명 전문기업으로, ‘빛으로 생명을 디자인한다(Designed for Biology, Built for Life)’라는 철학 아래 플랜트(Plant), 피플(People), AI 비전(AI Vision) 세 가지 분야를 중심으로 사업을 전개하고 있다. 플랜트는 스마트팜 및 식물 생육용 조명, 피플은 인체 친화형 웰니스 조명, AI 비전은 AI 인식 향상과 자율주행, 산업용 광원 솔루션 분야다. 광변환 소재 기술과 스펙트럼 설계 기술을 기반으로 기존 LED 조명보다 더 자연광에 가까운 빛을 구현하는 것이 엘이디온의 핵심 경쟁력이다. 참고로 사명은 ‘LED 위에 광변환 소재를 코팅함으로써 기능성을 더한다’라는 의미를 담고 있다.

백색 LED로 근적외선까지 구현

엘이디온 광변환 소재 기술의 특징은 무엇인가?

광변환 소재는 특정 파장의 빛을 다른 파장으로 변환하는 소재다. 엘이디온의 광변환 소재는 LED의 파란색 파장을 이용해 근적외선을 보강함으로써 가시광선과 근적외선을 동시에 구현한다. 태양광과 유사한 연속 스펙트럼을 내기 때문에 식물 생육 효율 향상뿐 아니라 사람에게도 보다 자연스러운 광환경을 제공한다.

엘이디온은 광변환 소재 기술을 스마트팜, 공공 조명, 웰니스 조명 등 다양한 분야에 적용하고 있다. 이를 위해 광변환 소재를 용액 형태로 만들어 일반 백색 LED 칩 위에 한 방울씩 정밀 코팅한다. 제조 원가를 낮추고 광효율을 높이기 위함이다. 기존에는 LED로 근적외선을 확보하려면 백색 LED와 근적외선 LED를 별도로 사용해야 했다. 또한 근적외선 LED의 경우 일반 백색 LED 대비 약 100배 비싸다. 엘이디온은 단일 광원 구조를 통해 제조 원가를 낮추고 광효율을 높였다. 일반 조명 수준의 밝기를 유지하면서 태양광 아래에서 보는 것과 유사한 환경을 제공한다.

해당 기술은 국내외 특허 등록을 완료했다. 현재 엘이디온은 국내 특허 6건, 특허협력조약(PCT) 3건을 확보했으며, 10여 건의 특허 출원을 진행 중이다.

근적외선이 필요한 이유는 무엇인가?

근적외선은 가시광선보다 긴 파장 영역의 적외선 중 가시광선에 가장 가까운 영역을 말한다. 파장 범위는 700~1000nm이며, 1000nm 이상은 원적외선이라 한다. 근적외선은 생체 리듬, 생장에 직접적으로 영향을 미치는 파장이다. 식물이 근적외선을 쬐면 광합성이 촉진되고, 사람은 피부 재생, 신체 활력 증진, 통증 완화, 면역력 향상, 생체 리듬 회복 등의 효과를 얻을 수 있다. 특히 근적외선은 피부 침투력이 원적외선보다 12배 높아 의료용으로 많이 활용된다.

용액 형태로 만든 광변환 소재로 LED 칩 표면을 정밀 코팅한다 / 출처=엘이디온

광변환 소재로 구현한 솔루션은 무엇인가?

사업 분야는 플랜트, 피플, AI 비전으로 나눌 수 있다. 가장 먼저 진행한 것은 플랜트 영역의 작물 맞춤형 식물 생장 조명 솔루션이다. 현재 스마트팜 시장은 생산성 향상과 에너지 절감이 핵심 과제다. 엘이디온은 광변환 소재를 적용해 작물별 광환경을 최적화할 수 있는 식물 생장 조명 솔루션을 개발했다.

기술검증(PoC)을 통해 실제 효과도 검증했다. 지난해 삼성웰스토리와의 PoC 결과 일부 엽채류 작물에서 생산량 10% 이상 증가, 전력 10% 이상 절감 효과를 확인했다. 또한 한국농업기술진흥원(농진원), 농협경제지주와 공동으로 충남 논산 및 서산 농가 23곳의 딸기 비닐하우스에서 PoC를 진행한 결과 딸기 당도 20%, 생산량 최대 28% 향상시키는 결과도 얻었다. 농가 도입 시 고가의 다중칩 식물 조명 대비 제조 원가를 낮출 수 있고 동일한 시설에서 더 높은 수확량을 기대할 수 있는 것이다.

피플 영역에서는 근적외선이 포함된 웰니스 조명 플랫폼을 개발하고 있다. 병원, 학교, 사무공간, 공공시설 등 사람이 장시간 생활하는 공간에 적용할 수 있는 라인업이다. 이를 이용하면 근적외선을 일상 실내 공간에서 쬘 수 있어 생체 리듬 회복이나 건강 증진에 도움받을 수 있다.

AI 비전 영역에서는 근적외선을 활용해 AI의 물체 인식 정확도와 정밀도를 높이는 광원 솔루션을 개발하고 있다. 어두운 환경에서 근적외선이 포함된 조명을 비추면 AI가 피사체를 훨씬 명확하게 인식한다. 해당 솔루션은 야간 시인성 향상이 필요한 자율주행 대응 교통 표지판이나 반도체 공정의 클린룸 조명 등에 적용할 수 있다.

다수 인증 획득, 조달 등록으로 공공시장 공략

지금까지의 사업 진행 상황은?

플랜트 영역에서는 여러 정부 과제를 수행하며 기술력을 검증했다. 또한 산업통상부 산업융합제품적합성 인증을 획득했으며, 농림축산식품부 농림식품신기술(NET) 인증은 3차까지 통과했다. 식물 생장 조명 분야에서 이들 인증을 획득 및 통과한 것은 엘이디온이 첫 사례다. 이같은 성과를 기반으로 농가, 스마트팜, 비닐 시설 하우스 보광 조명, 실내 재배 기업 등에 납품을 진행했다.

피플 영역의 경우 제품 개발은 완료했고, 올해 하반기부터 본격적인 시장 진입에 나설 계획이다. 올해 초 조달청 혁신제품에 선정돼 현재 제품 등록 중이다. 오는 8월까지 옥내, 옥외 라인업 등 30개 품목을 등록할 예정이며, 이후 나라장터를 통해 공공기관에 납품할 계획이다. AI 비전 영역은 자율주행, 클린룸 등을 타깃으로 상용화 작업 중이다.

엘이디온은 지난 2024년 젠엑시스로부터 시드 투자를 유치했고, 같은 해 11월 딥테크 민간투자주도형 기술창업지원(TIPS) 프로그램에 선정됐다. 산업통상부의 소재부품장비 전문기업 확인도 받았다. 올 하반기에는 시리즈A 투자 유치를 준비 중이다.

현재 농진원의 지원을 받고 있다. 어떤 지원이 있었나?

2025년 데이터 기반 스마트농업 확산지원 사업, 2026년 농식품 벤처육성 지원사업 등을 통한 농진원의 지원은 기술 개발과 사업화 모든 측면에서 큰 도움이 되었다. 특히 실증 환경 구축, PoC, 시장 진입 과정에 많은 지원을 받았으며, 이를 통해 제품 신뢰성과 사업성을 동시에 확보할 수 있었다. 스타트업은 우수한 기술을 보유해도 실제 시장과 연결하는 과정이 쉽지 않은데, 농진원의 지원은 이러한 간극을 줄여 주는 중요한 역할을 했다. 이를 기반으로 농업 현장의 생산성 향상과 에너지 절감에 기여하는 기술을 지속적으로 개발해 나가겠다.

향후 계획, 목표는 무엇인가?

엘이디온의 목표는 단순히 공간을 밝히는 조명이 아니라 삶의 질을 높이고 식물 생장 향상에 기여하는 바이오조명 플랫폼 기업으로 성장하는 것이다. 식물 조명은 검증이 끝난 만큼 영업에 집중하고, 올해는 웰니스 조명 상용화의 기틀을 마련해 하반기부터 본격적으로 시장을 공략할 계획이다. 글로벌 시장 진출도 준비하고 있다. 조명 관련 인증을 보유한 현지 파트너와의 협업을 통해 진출할 계획이다. 우선 일본과 중국 시장을 겨냥하고 있으며 순차적으로 확장하고자 한다.

미래의 조명은 밝기 경쟁이 아닌 생명과 상호작용하는 빛의 경쟁이 될 것이다. 엘이디온은 그 변화를 선도하는 기업으로 성장할 것이다.

IT동아 한만혁 기자 (mh@itdonga.com)

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