불가능하다 했던 ‘일본’ 배 아픈 ‘중국’ 부러운 ‘.미국’ 모두 보아라!! 대한민국이 만들었다. ‘꿈의 기술’ 세계 6조원 시장 한국이 먹는다.

SF 영화에서나 보던 입을 수 있는 디스플레이를 한국에서 만들어냈다는 소식이 들려왔습니다. 구조변환이 자유로운 첨단 소자는 과학자들의 꿈과 같은 일이었습니다.

딱딱한 기판을 베이스로 가질 수밖에 없었던 반도체와 디스플레이로 인해 전자기기들 역시 단단한 구조 형태를 가질 수밖에 없었습니다.

이는 안정성과 내구도를 보장하지만, 인간의 신체 구조상 필연적으로 맞물리지 않는 부분이 생길 수밖에 없었는데요.

최대한 인체에 딱 맞고 신체 일부처럼 전자기기를 사용할 수 있는 웨어러블 제품이 주목 받으면서 이러한 한계를 뛰어넘을 수 있는 소재가 요구되고 있습니다.

그리고 스트레쳐블 디스플레이는 웨어러블 기술이 발전하기 위해 없어서는 안 되는 기술로 IT업계의 꿈의 기술로 여겨졌었습니다.

스트레쳐블 디스플레이는 늘리기, 접기, 비틀기 등 어떤 변형에도 파손되지 않으면서 화면을 송출하는 궁극의 프리폼 디스플레이입니다.

스트레쳐블 디스플레이의 잠재력을 알아본 디스플레이 3대 강국인 한,중,일 삼국은 이미 오래전부터 기술개발 경쟁을 시작했었습니다.

그리고 삼성에서 처음 9.1인치 OLED 스트레쳐블을 선보이며, 한국이 선두를 달리고 있음을 보여주었는데요.

이어 일본에서는 두께가 1mm에 불과한 ‘스킨 일렉트로닉스’를 선보이고 저가 LCD를 선점한 세계 최대의 디스플레이 제조사인 중국의 BOE도 지난해 ‘기리가미’라는 이름의 스트레처블 제품을 공개했었습니다.

삼성 9.1인치 OLED 스트레쳐블

한국은 스트레처블 디스플레이 경쟁에서 앞서가기 위해 산업통상자원부는 2019년부터 스트레쳐블 개발을 국책과제로 삼고 LG디스플레이를 총괄 주관기업으로 선정했었습니다.

그리고 지난 8일 LG 디스플레이에서 3년을 연구 끝에 고화질 스트레쳐블 디스플레이의 개발에 성공했다고 밝혔는데요.

이번에 LG에서 공개한 시제품은 세계 최초로 12인치 화면이 14인치 화면까지 약 20% 가량 늘어나는 게 가능하다고 하는데요. 여기에 일반 모니터 수준의 고해상도와 RGB 풀컬러를 동시에 구현해내는 데 성공했습니다.

특수 실리콘 소재로 제작된 신축성이 뛰어난 필름 형태의 기판을 개발해 유연성을 크게 높이는 게 가능했습니다.

또한 40 마이크로미터 이하의 마이크로 발광다이오드(LED) 발광원을 사용해 외부 충격에도 화질 변화를 방지할 수 있는 내구성을 확보하고 기존의 직선 형태 배선구조를 ‘S자’로 스프링 형태 배선구조로 바꾸는 등 설계를 최적화해 반복해서 구부리거나 접어도 성능을 유지할 수 있습니다.

이러한 기술들의 적용을 통해 스트레쳐블 디스플레이의 본격적인 상용화를 위해 필요한 유연성, 내구성, 신뢰성을 기존 대비 획기적으로 높이는 데 성공했습니다.

지난해 6월 삼성에서 스트레쳐블 디스플레이를 이용한 전자 피부 개발에 성공한 데 이어 또 한 번 한국 연구진들의 웨어러블 디스플레이의 개념을 발전시킨 것입니다.

스트레쳐블 디스플레이의 활용도는 무궁무진한데요.

얇고 가벼우면서 굴곡 면에도 접착 가능한 디스플레이로 웨어러블, 자동차, 스마트기기, 게이밍, 패션 등 전방위적인 산업 분야에 폭넓게 적용할 수 있을 것으로 전망되고 있습니다.

또한 사회 구조를 아예 탈바꿈할 것으로 기대받는 메타버스의 기술적 구현에 필수적인 기술이 될 것으로 보이고 있습니다.

화면을 구부리거나 접을 수 있는 플렉서블을 실현할 수 있었던 이유는 디스플레이를 이루는 차세대 소자 즉 LED 기술의 발전 덕분이었습니다.

삼성, LG 등 국내 디스플레이 기업들은 가로, 세로 길이가 500마이크로미터에 불과한 ‘미니 LED’를 만들었는데, 이 미니 LED를 탄력성이 강한 특수 플라스틱에 접목해 만든 디스플레이가 바로 플렉서블 디스플레이입니다.

삼성에서 최초로 폴드 스마트폰 시리즈에 적용하며 세계 스마트폰 시장에 큰 충격을 주었던 플렉서블 디스플레이보다 스트레쳐블 디스플레이가 더 발전한 형태라고 할 수 있습니다.

스트레쳐블 디스플레이에는 미니 LED보다 훨씬 작은 10~50마이크로미터 수준의 ‘마이크로LED’ 소자가 사용됐는데요. LG와 삼성 모두 마이크로LED를 사용한 프리미엄 TV 모델을 출시할 예정입니다.

이를 통해 마이크로 LED의 수요를 늘리고 단가를 낮추어 성용화까지 이루어낼 계획인데요. 마이크로 LED 시장은 매년 200%가 넘는 성장세를 보여주며 현재 시장 규모가 5400만 달러에 불과하지만, 오는 2026년 45억 달러(한화 약 6조원)까지 확대될 것으로 전망되고 있습니다.

2000년대 초반까지만 해도 세계 디스플레이 시장은 일본에서 주도하고 있었는데요. 후발주자였던 삼성이 최초로 OLED 개발에 성공하면서 디스플레이 시장의 왕좌를 차지하게 됐습니다.

당시 일본 전문가들은 OLED 상용화는 ‘물구나무서서 후지산을 오르기보다 어렵다’고 말했었지만, 삼성이 성공한 것입니다.

이후 최초의 플렉서블 OLED 기술도 한국에서 개발해내고 이번 기술적인 성과들을 통해 한국이 여전히 앞서나가고 있다는 것을 증명해냈습니다.

한국 디스플레이 산업이 기술 선도를 통해 앞서 나가고 있지만 해결해야 할 과제들이 곳곳에 산재해 있는데요.

반도체 산업보다는 나은 형편이지만, 디스플레이 산업 역시 핵심 소재의 상당 부분을 수입에 의존하고 있다는 문제점을 안고 있습니다.

한국에서 세계 최초로 상용화하고 90% 이상의 점유율을 보여주는 OLED 부분에서도 핵심 소재와 핵심 공정에 속하는 주요 장비, 부품들을 외산에 의존하고 있었습니다.

OLED 소재 주요 원천기술을 미국과 일본, 독일이 선점하고 있었습니다. 하지만 국내 기업들의 기술개발 M&A를 통해 OLED 소재, 부품의 국산화율을 끌어올리고 있는데요.

국산화율을 높이기 위해서는 뚝심 있게 개발을 진행할 소재 기업의 의지와 전방기업의 지원, 정부의 국책 지원 모두가 필요한 상황입니다.

중국이 어마무시한 양적 공세로 한국을 따라잡으려 애쓰고 있는데요. 중국의 규모 경제에서 나오는 생산량과 가격 경쟁력은 우습게 볼 수 없습니다.

하지만 조선업에서도 그랬듯이 한국은 언제나 한발 먼저 앞서 나가며 중국이 넘을 수 없는 격차를 보여주고 있습니다. 앞으로도 지속적인 연구와 투자를 통해 1위에 자리를 지켜낼 수 있기를 바랍니다.

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