세계 1위를 자랑하는 대한민국의 디스플레이 산업은 10년 이상 호황을 누려오며 LCD산업을 급성장 시켜 세계무대에서 승승장구 했지만 빠른 기술 습득과 설비 확대, 정부차원의 지원 등에 힘입어 빠른 속도로 성장하고 있는 중국 디스플레이 산업에 추격을 거세게 받고 있어 요즘은 이마저도 여의치 않다. 이제 대한민국은 중국의 경쟁력을 인식하고 새로운 활로를 모색해야 할 때라는 것이다.
대한민국 디스플레이 산업의 권위자로 손꼽히는 서울대학교 전기정보공학부 이신두 교수는 “디스플레이 산업의 위기는 사실이다”라고 말하며 “쉽게 생각할 수 있는 시장의 창출은 의미가 없다”고 한다. TV에서 향기가 나고, 자동차가 로봇이 되듯 개념 자체의 새로운 움직임이 아니라면 이미 포화된 시장에서 단순히 진보된 기술만 가지고는 시장을 넓힐 수 없다는 것이다. 이신두 교수는 디젤, 전기, 하이브리드 등 기술만 다를 뿐 같은 용도로 쓰이는 자동차 시장을 예로 들며 “이미 디스플레이 또한 자동차처럼 용도가 정해져 있고 기술의 종류가 다를 뿐이지 신시장 창출이 가능하지는 않다”며 시장 자체를 크게 하기 위해서는 첫째, 새로운 개념의 기술 개발을 할 것. 둘째, 고성능·중저가 전략을 통해 개발도상국 혹은 저개발국 시장으로 진출할 것을 말한다.
새로운 욕구가 디스플레이 시장을 만들었다.
개인컴퓨터가 보편화되면서 사람들은 ‘들고 다닐 수 있는 개인용 컴퓨터’를 원했다. 그러기 위해서는 얇은 화면이 필요했고 그로 인해 개발된 것이 바로 LCD다. 새로운 개념의 창출이 노트북이라는 새로운 시장을 만들어 낸 것이다. 이 새롭게 창출된 시장은 모니터라는 대체 시장을 만들어 냈다. 들고 다니는 컴퓨터 노트북의 등장으로 두꺼운 모니터를 쓰던 사람들은 책상의 공간을 넓게 쓰고 싶어졌고 이에 모니터를 얇게 만들기 위해 기술 개발이 시작되면서 시장은 팽창하기 시작한 것이다. 모니터 제조 기술의 발전으로 고해상도의 화면을 얻게 되었고 이는 TV시장의 성장 또한 견인했다.
LCD TV를 거쳐 LCD에 LED Back light를 덧 댄 LED TV 등 TV 시장의 과도기를 거쳐 지금은 사람들이 많이 사고 자주 바꾸는 휴대전화, 즉 ‘모바일’로 시장이 넘어갔고 이에 따라 OLED가 각광을 받고 있다. 실제 대한민국의 OLED 기술은 상당하다. 기본적으로 OLED는 전자와 정공이 결합하면서 빛이 발생하는 원리를 이용한다.
이러한 OLED 기술은 최고의 색 재현율을 자랑하는 기술이다. 스스로 빛을 낸다는 점 덕분에 LCD TV보다 색 표현이 뛰어나며 빛을 제공하는 백라이트유닛이 필요 없어 제품을 얇게 만들 수도 있다. 또한 액정 고유의 특성 때문에 특정 각도 이상에서는 화면이 잘 보이지 않던 LCD와 달리 OLED는 어떤 각도에서든 깨끗하고 선명한 이미지를 볼 수 있다.
OLED 문제점 극복할 수 있는 OLET 시대가 온다.
이처럼 LCD 기술을 거쳐 OLED까지 대한민국의 기업이 세계 시장을 이끌 수 있게 한 것과 디스플레이 산업을 발전시킨 데는 이신두 교수의 공이 크다. 92년, 한국에 LCD 기술도 제대로 갖춰지지 않았을 때 미국에서 이미 OLED 기술을 개발 중이던 이신두 교수는 OLED 개발을 중단하고 한국으로 돌아와 공정단순화 문제, 해상도 문제, 사이즈 문제 등 LCD 개발에 열을 올렸다. 덕분에 LCD와 OLED까지 대한민국은 디스플레이 산업 선두의 위치에 서게 되었고 세계의 부러움을 한 눈에 받고 있지만 이신두 교수는 벌써 다음 세대를 준비하고 있다. 바로 OLET가 그것이다.
OLET에서 ‘T’는 바로 트랜지스터이다. 전극이 양극, 음극 두 개인 OLED와는 달리 전극이 3개라는 것이다. 이것이 유리한 이유는 네트워크 전극을 써 물질이 항상 바뀌어도 항상 같은 구조를 이용해 빛을 낼 수 있다는 데 있다.
기존 OLED가 가지고 있던 문제점을 보완해 본래 그 자체의 한계를 극복하는 것이 OLET 기술의 핵심이다. 이 수직 트랜지스터 구조를 사용해 빛을 공급하면 본래 궤변이 많은 OLED의 문제점을 극복할 수 있고 따라서 이젠 유기발광다이오드가 아니라 유기발광트랜지스터의 시대가 올 것이다.
LCD 기술력을 습득한 중국이 바짝 대한민국의 OLED 기술을 추격 중이지만 OLET를 따라오기에는 단연 벅차다. 이미 이신두 교수의 OLET는 특허 출원이 되어 있고 이것이 잘되면 OLED 시장은 서서히 저물게 될 것이다.
OLET 이후 ‘인공 홍채’ 개발
이신두 교수의 논문은 최근 0.1퍼센트 상위논문이자 선도 논문으로 채택되었다. 바로 ‘인공 홍채’에 대한 논문이 그것이다. 바이오 신소재 분야의 세계적 학술지인 ‘바이오머티리얼’에도 게재되었던 이 기술은 이미 한국과 미국에 특허 출원까지 마친 상태다.
인간의 홍채는 사실 카메라와 비슷한 점이 많다. 좋은 사진을 찍기 위해 또 인간이 좋은 영상을 보기 위해서는 빛의 양을 잘 조절하는 것이 관건인데 그 역할을 카메라에서는 조리개가 하고 인간의 눈에서는 ‘홍채’가 담당한다. 빛의 양이 많으면 동공을 작게 해 빛을 조금만 받도록 하고 빛의 양이 적으면 동공을 크게 해 빛을 많이 받도록 한다. 이 때문에 태어날 때부터 홍채에 상처가 있어 빛의 양을 조절하기 쉽지 않은 사람이나 홍채 근육이 퇴화된 사람들은 빛조절이 힘들어 눈부심을 호소하는 경우가 많다.
이신두 교수는 “선천적으로 홍채에 문제가 있는 사람이나 사고 혹은 홍채 근육의 퇴화로 빛 조절이 힘든 사람들에게 인공 홍채가 큰 도움이 될 것”이라고 말했다. 이 교수의 말처럼 빛의 세기에 따라 받아들이는 빛의 양을 스스로 조절하는 콘택트렌즈 형태의 인공 홍채는 간단한 착용만으로도 빛조절이 힘들었던 사람들이 도움을 받을 수 있다.
또한 이번에 개발된 인공 홍채는 염료의 색에 따라 다양하게 홍채의 색깔을 바꿀 수 있기 때문에 미용 목적으로 쓰이는 서클렌즈로도 쓰일 수 있으며 특히 실제 홍채의 주름을 모사해두었기 때문에 기존 서클렌즈보다 훨씬 자연스럽게 보인다는 장점도 있다.
재미있는 것은 디스플레이 분야의 전문가로서 ‘과학’이라는 기초에 창의성을 더하고 또 기술과 기술을 융합할 때 새로운 기술이 창출된다는 것을 보여주는 대표적인 사례라고 볼 수 있다.
