일본 렌고 주식회사는 희토류 원소를 사용하지 않고 가시광선 조사에서 발광하는 신개념 형광체인 ‘가이아 포톤(R) γ(감마)’를 개발하는데 성공했다고 밝혔다.

이번 개발 성과는 신에너지·산업기술 종합개발기구(NEDO)의 2014년도 희소 금속 대체·저감성 에너지 재료 기술 실용화 개발 지원 사업 연구에 채택돼 2년 후 상용화를 목표로 연구개발이 추진될 예정이다.

‘가이아 포톤 γ’는 410nm(나노미터, 보라색) 가시광선 조사에서 590~630nm(자줏빛에서 붉은 색)로 발광하는 특성을 가지고 있다. 지금까지 자외선 발광 LED는 350nm 이하의 자외선 조사가 필요하기 때문에 실용화에 어려움이 있었다.

또한 기존 형광체는 가격이 비싸고 편재된 희토류가 들어가기 때문에 수급이 불안정했다. 특히 빨간색으로 발광하는 형광체의 가격은 매우 비싸다.

‘가이아 포톤 γ’는 상대적으로 가격이 저렴하고 구하기 쉬운 은을 이용할 뿐만 아니라 제올라이트에 이온 교환법을 이용하기 때문에 소성 공정이 필요없어 저렴하게 제작할 수 있다. 또한 입자 지름도 φ3~5μm(마이크로미터)로 LED 조명용 형광체로서 적합하고 이외에도 폭넓은 영역에서 활용이 기대되고 있다.

한편 일본은 중국과의 마찰로 인해 희소금속 및 희토류 수입에 어려움을 겪은바 있다. 이에 NEDO가 추진하고 있는 희소금속 대체·사용량 저감기술은 △백금족(Pt, Pd) 사용량을 줄이는 배기가스 촉매 △텅스텐 (W)과 코발트 (Co)를 사용하지 않는 초경질 재료 △네오디뮴 (Nd)과 디스프로슘 (Dy)을 사용하지 인휠 모터 △유로퓸 (Eu)과 세륨(Ce), 이트륨 (Y)을 사용하지 않는 새로운 형광체 등이다.