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UV Curing-System

research and development

UV LED란?

수은등을 포함한 전통적 방식의 UV램프는 경화 반응 시 20% 정도만 경화 에너지로 사용되고, 나머지는 열과 해로운 수은 가스 및 UVC 적외선 방출을 일으킵니다.
UV LED 경화의 경우는 반도체 집적 소자 사이에 흐르는 전류를 통해 빛이 발생하는 방식인데, 대부분의 에너지를 경화에 사용하게 되어, 기존 방식에 비해 열 발생이 적으며, 적은 전력 사용 (수은 기반 램프대비 20% 수준)으로 경화가 가능합니다.

오늘날의 UV LED 제어 기술이 효과적으로 사용될 수 있는 다양한 광개시제 (Photo-Initiators) 및 첨가제 (Additives)의 개발에 따라, 더욱 많은 산업 분야에서 UV led 경화기술의 이점을 누릴 수 있습니다.

BLU, 조명, 자동차 등의 분야에서 가시광 LED사용이 급격히 증가하고 있으며 자외선(UV) 영역의 LED 역시 고효율화, 고출력화에 따라 기존의 수은, 메탈할라이드를 이용하는 자외선 램프를 대체해 나가며 사용이 확대되고 있습니다.


UV LED의 장점

기존 UV Lamp의 경우는 복사열로 인하여 조사면의 온도가 상승되는 문제가 발생하여 UV Lamp와 조사면 간 일정 거리 이상을 두거나 조사면 온도에 대한 조절이 필요하였습니다. UV LED의 경우는 복사열이 적어 광원과의 거리를 가깝게 하는것이 가능합니다.

UV LED는 수은을 포함한 전통 UV램프와 비교하여 많은 장점을 가지고 있습니다. UV LED는 대부분 상용 전원을 그대로 쓸 수 있고 에너지 소비를 절대적으로 감소시킵니다. 그리고 순간적으로 on/off가 가능하여, 수은 UV 램프처럼 가동을 위해 사용하지 않을때도 켜놓을 필요가 없습니다. 수은 램프는 또한 오존을 발생시켜, 이를 제거하지 않으면 안됩니다. 이 때문에 공기 정화 환기구 등 많은 추가 비용과 에너지 소비를 발생시킵니다.

이에비해 LED는 오존을 발생시키지 않습니다. 수은 램프의 수명은 일반적으로 2.000시간 내외입니다. 그러나 LED는 하루에 8시간 계속 on/off해서 사용한다고 할때 10년 이상 사용이 가능합니다. 또한 LED는 Small form factor라는 강한 장점을 가지고 있습니다. UV LED는 기존 수은 UV램프보다 훨씬 작기 때문에 모든 UV 어플리케이션을 디자인 하는데 있어서 다양성과 유연성을 부여합니다.


UV LED와 수은
UV램프 특성비교

UV LED는 수은이 사용되지 않아 친환경적이며 장수명, 에너지절약, 적은 열 손식 등의 장점이 있습니다.

 UV LED 구분  수은 UV 램프
 New, Light, Simple, Compact  기술 (Technology)  Old,Bulky,Heavy,Complex
 10,000-50,000시간  수명 (Life Time)  2,000-10,000시간
낮음  에너지소비 (Energy Consumption)  높음
Zero 예열 시간 (Warm-up time)  느림
수은 불필요, 오존을 발생시키지 않음 환경성 (Environmental Friendliness) 수은사용 오존발생
낮음 발열 (Heat generation) 높음
수은 발광특성으로 제한 발광 파장 (Emission Wavelength) 자유 설계 가능
 None 중금속 (Heavy Metals) Mercury (20 – 200 mg)

UV LED 파장

UV LED는 스팩트럼에 따라 많은 방법으로 분류됩니다. 이중 태양광에 대한 ISO 분류 기준 ISO-DIS-21348에 따른 분류법을 소개하면 UVA(400~315nm), NUV(400~300nm), UVB(315~280nm), UVC(280~100nm)로 나눌 수 있습니다.

 구분  파장 내용
 Near UV  UV-A  315-400 폴리머나 프린트 잉크의 경화, 가스 측정, 질소요소 측정, 집충기, 조명, 광학 센스, 이미지 색조 측정 ID, 위폐 감지 등
 UV-B  280-315  UV 경화, 광학 치료, 광학센스, 이미지 색조 측정, 범죄 분석, 단백질 분석, DNA 스쿼엔싱, 약 개발 등
 Deep UV  UV-C  100-280  살균, 오존 탐지, 표면이나 물 오염 제거, 단백질 분석, DNA스쿼엔싱, 약 개발, 광학 센스, 이미지 색조 측정 등

UV LED

UVC-X type Spcification
  • Wave Length(nm) : 365, 385, 390
  • Irradiance Area : 305 x 360mm^2
  • Irradiance Dstance : 상 80mm, 하 40mm
  • LED Intensity (Watt) : 320Watt (20W ± 16ea)
  • Test Spectrometer : Not yet Defined