Update2024.05.10 (금)
전자업계의 트렌드로 자리잡은 ‘플렉서블(flexible)’에 대응할 수 있는 소재로 유기소재가 다크호스로 부상하고 있어 이에 대한 우리 기업의 대응이 필요하다는 의견이 나왔다.
LG경제연구원에 따르면 올해 초 미국 라스베이거스에서 열린 ‘2014 CES’에서 LG전자와 삼성전자는 ‘가변형 TV(BendableTV)’를 소개한 것과 같이 전자업계는 플렉서블 디스플레이에 집중하고 있다.
이는 디스플레이 시장이 성숙기에 접어들면서 대화면과 고해상도만으로 차별화 포인트를 찾기 어려워졌기 때문이다. 이에 향후 접거나 돌돌말 수 있는 디스플레이도 출시될 전망이다.
이밖에 의료기기 시장에서는 입을 수 있는(Wearable) 제품도 속속 나오고 있다. 독일의 ‘머크 (Merck)’는 약물 투입 시기를 자동으로 알려 주는 피부 생체 이식형 디스플레이, 이식이 아 니라 패치 스타일의 부착이 가능한 광학적 디스플레이 등을 연구하고 있다.
이러한 플렉서블화와 웨어러블화에 완벽히 대응할 수 있는 것은 주로 석유 내지 생물체에서 추출하는 유기소재가 될 것으로 전망되고 있다.
지금까지 반도체, 디스플레이 등 전자업계에서는 고온 공정을 견딜 수 있는 유리, 사파이어, 실리콘 화합물 등이 주로 사용돼왔다. 그러나 유기소재는 무기소재에 비해 성형 가공성, 유연성, 경제성 등이 좋으며 무엇보다 새로운 가치들을 창출할 수 있다는 장점이 있다.
대표적인 것이 바로 차세대 디스플레이로 각광받고 있는 OLED(유기발광다이오드) 소재다. 이는 LCD와 유사한 형태지만 빛을 내는 소재로 유기소재를 사용한다. 유기 소재를 매우 얇은 막으로 해서 기판에 칠하듯이 제조하는 것이 가능하고 백라이트가 필요없어 플렉서블이나 투명을 구현하는데 적합하다.
유기소재는 박막트랜지스터(OTFT)나 메모리반도체 등에도 적용돼, 휘어지는 전자책과 같은 디스플레이를 개발하는 상용화가 시도되고 있다. 이밖에도 디스플레이의 백플레인, RFID 태그, 스마트 카드, 센서 등에 적용되고 있는데 특히 유기 RFID는 기존 RFID에 비해 가격을 획기적으로 낮출 수 있고 곡면을 가진 제품에도 붙여서 사용할 수 있어 대형마트가 채택을 적극 고려 중이다.
에너지분야에서는 유기태양전지, 플렉서블 배터리에 유기소재 적용이 유망하다. 유기소재는 액체 상태가 가능하기 때문에 대면적 인쇄가 가능해 기존 무기소재 태양전지와 경쟁할 수 있다.
최근 우리나라에서는 플라스틱 크리스탈 기반의 유기 전해질이 개발돼 손목에 차는 스마트폰, 입는 컴퓨터 등 미래 플렉서블 전자제품에 있어 필수적인 플렉서블 배터리 개발을 앞당길 전망이다.
물론 유기소재 적용 활성화를 위해선 아직까지 공정 불안정에 따른 높은 제조비용, 낮은 전자기적 특성, 낮은 내구성 등 넘어야할 산들이 높다. 그러나 혁신적인 제품 개발에 필수적인 유기소재부품 관련 시장의 잠재성장률이 높기 때문에 대형 화학기업들은 유기소재를 주요 신소재사업으로 인식하고 적극적으로 개발하고 있다.
미국 시장조사전문기관 BCC리서치에 따르면 OLED 등 광전자 부품시장은 2016년 89억달러, 유기태양전지 등 에너지 부품시장은 15억달러, 센서 및 RFID시장은 9억달러에 달할 전망이다.
세계적인 화학기업 바스프는 적극적인 M&A를 통해 OLED 재료 기술 기반을 마련해 OLED 조명, 디스플레이, 유기반도체, 유기태양전지까지 유기소재 개발에 박차를 가하고 있다.
듀폰은 태양전지 소재인 백시트, EVA시트, 전극 페이스트 등을 선도하고 있으며, 국내 삼성, LG 등과 함께 노즐 인쇄용 Soluble OLED재료를 공동 개발하고 있다.
미쓰비시화학은 유기태양전지, OLED재료, 리튬이온 전지재료 등을 신성장동력사업으로 점찍고 고성능 OLED조명을 개발했으며 2015년 양산을 목표로 유기태양전지 사업을 추진 중이다.
LG경제연구원 관계자는 “TV 및 휴대폰 산업이 성숙기에 접어들면서 단가 인하압력을 받고 있는 전자재료 기업들에게 유기소재는 새로운 기회”라며 “일본이 주도하고 있는 전자재료 무기소재와 달리 유기소재시장은 아직 개화되지 않아 경쟁이 가능한 상황이어서 우리 소재기업과 전자·부품기업들이 협력을 통해 차별화된 제품을 출시하는데 힘써야할 시점”이라고 제언했다.
