오토모티브 라이팅(Automotive Lighting)은 신형 F80/F82의 헤드라이트 디자인을 담당한 회사입니다. M3/M4 시리즈와 새로운 4 시리즈는 LED 기술의 모든 면모를 완벽하게 보여주었습니다.
BMW 4 시리즈 쿠페의 헤드라이트 디자인을 담당한 후세인 알 아타르 디자이너는 이 아름다운 헤드라이트의 디자인 배경에 대해 설명했습니다.
BMW 4 시리즈 쿠페 콘셉트에 사용된 LED 조명 기술은 기본적으로 BMW 6 시리즈 모델과 동일하지만, 원형 라인에서 개방형 육각형으로 변경되었습니다. 알-아타르는 조명 요소를 완전히 밀폐된 공기 흡입구 그릴과 연결하는 것이 새로운 아이디어라고 지적했습니다. 실제로 이 디자인은 현행 BMW 3 시리즈 세단의 LED보다 훨씬 보기 좋으며, 양산형 BMW 4 시리즈 쿠페에도 적용될 가능성이 높습니다.
"처음부터 아주 명확한 구상을 가지고 있었습니다." 알-아타르는 4시리즈 쿠페 콘셉트카의 조명을 디자인할 당시를 회상하며 말했다. "결국에는 조명과 그릴을 연결하는 선의 위치를 약간 더 위나 아래로 조정하고 논의하는 과정만 남았죠. 위치가 중요했습니다."
그렇다면 이 헤드라이트에 실제로 적용된 기술은 무엇일까요?
헤드라이트에 LED 기술 적용
후미등에는 적색과 황색 LED가 이미 최첨단 조명 기술로 자리 잡았습니다. 전조등에는 특히 더 나은 광효율을 제공하는 백색 LED가 필요합니다. 백색 LED는 이미 여러 양산 차량에서 미등이나 주간 주행등과 같은 방향 지시등 기능에 사용되고 있습니다. 자동차 조명 전문 기업인 아우디는 세계 최초로 아우디 R8에 모든 기능을 LED로 구현한 완전 LED 전조등을 개발했습니다. 상향등, 하향등, 주간 주행등, 방향 지시등, 미등을 포함한 모든 조명 기능에 LED 기술이 적용된 것은 이번이 처음입니다.
LED의 장점
LED의 색온도는 거의 주간의 빛과 유사합니다.
수명이 매우 길어 차량 수명 전체 동안 사용할 수 있습니다.
에너지 소비량이 크게 줄어듭니다.
헤드라이트 설치 공간을 더욱 효율적으로 활용하세요.
헤드라이트 개발 과정에서 브랜드 고유의 디자인 요소를 자유롭게, 그리고 다양하게 구현할 수 있도록 독보적인 권한이 부여되었습니다.
LED 기능
LED는 반도체 기술을 기반으로 합니다. 순방향 전압이 가해지면 반도체 기판에서 빛이 직접 방출됩니다. 빛의 색은 반도체를 구성하는 물질의 전도대와 가전자대의 에너지 차이에 따라 결정됩니다. 발광 변환 과정을 통해 백색광을 생성할 수 있습니다. 청색 다이오드에 변환 물질을 적용하여 결합하면 청색과 황색이 혼합되어 백색광으로 인식됩니다.
헤드라이트에 적용된 기술
LED 헤드라이트에 필요한 목표 광 패턴을 구현하기 위해 백열등과 가스 방전등에 이미 적용된 두 가지 전통적인 방식이 있습니다. 하나는 LED의 빛을 반사판을 통해 도로에 비추는 방식이고, 다른 하나는 렌즈를 사용하여 빛을 도로에 직접 투사하는 소형 시스템입니다. LED의 작은 크기 덕분에 이 두 가지 조명 시스템을 처음으로 결합할 수 있는 가능성이 열렸습니다.
온도 관리
할로겐 램프나 제논 시스템과는 달리 LED는 적외선을 방출하지 않는 "차가운" 빛을 발산합니다. LED는 높은 효율 덕분에 LED 조명 시스템에서 입력 에너지의 최대 20%를 가시광선으로 변환합니다(필라멘트 전구는 5%에 불과). 나머지 에너지는 반도체 칩 내부에서 열로 변환됩니다. 광속, 색온도, 순방향 전압은 온도에 따라 달라집니다. 허용 온도를 초과하면 LED의 수명이 심각하게 단축되고, 최악의 경우 손상될 수도 있습니다. 가장 뜨거운 부분인 칩을 보호하기 위해 공기 흐름 제어 시스템을 갖춘 냉각 장치가 개발되었습니다. 이 시스템은 따뜻한 공기를 헤드라이트 베젤로 보내 결빙 및 김서림을 방지합니다.
에너지 소비 감소
LED 기술의 적용은 이산화탄소 배출량과 연료 소비량을 크게 줄여줍니다. 이는 특히 주간 주행등(DRL)을 구현할 때 중요한 요소입니다. LED를 사용하는 DRL은 14와트의 에너지만 필요로 하는 반면, 기존 차량 조명(하향등, 후미등, 미등)은 주간에 300와트를 소비합니다.
