[Tech 스토리] 삼성이 야심차게 픽한 디스플레이의 미래 먹거리 'QD'

기사입력 : 2020년12월13일 07:07

최종수정 : 2020년12월13일 07:07

QD(퀀텀닷), 크기에 따라 다른 색깔 구현
삼성디스플레이, QD디스플레이에 13조 투자
QD디스플레이 넘어 QNED...기술력으로 중국 대응

[편집자주] 기업들의 신기술 개발은 지속가능한 경영의 핵심입니다. 이 순간에도 수많은 기업들은 신기술 개발에 여념이 없습니다. 기술 진화는 결국 인간 삶을 바꿀 혁신적인 제품 탄생을 의미합니다. 기술을 알면 우리 일상의 미래를 점쳐볼 수 있습니다. 각종 미디어에 등장하지만 독자들에게 아직은 낯선 기술 용어들. 그래서 뉴스핌에서는 'Tech 스토리'라는 고정 꼭지를 만들었습니다. 산업부 기자들이 매주 일요일마다 기업들의 '힙(hip)' 한 기술 이야기를 술술~ 풀어 독자들에게 전달합니다.

[서울=뉴스핌] 구윤모 기자 = 영화 '어벤져스 엔드게임'을 보셨나요?

전편인 '어벤져스 인피니티 워'에서 지구는 악당 타노스의 '핑거 스냅'으로 인구의 절반이 사라지는 최대 위기를 맞게 되죠. 그러나 어벤져스 영웅들은 '양자(물리량이 취할 수 있는 최소량)역학'을 이용한 시간 여행을 통해 타노스를 물리치고 지구를 구해냅니다. 양자 세계는 우리가 눈으로 보고 직관적으로 생각하는 것과는 다른 방식으로 굴러간다는 아이디어가 이용된 공상과학이야기입니다.

이처럼 영화에서만 나오는 줄 알았던 양자가 사실은 꽤 오래 전부터 우리 가까이에 있었다고 합니다. 특히 최근에는 우리가 매일 접하는 디스플레이 분야에서 주로 언급되고 있는데요. 바로 양자점 즉, QD(Quantum Dot. 퀀텀닷)입니다. 오늘은 이 QD가 활용된 QD디스플레이에 대해 알아보겠습니다.

[서울=뉴스핌] 구윤모 기자 = 퀀텀닷 크기에 따른 색 변화 [사진=삼성전자 뉴스룸] 2020.12.11 iamkym@newspim.com

◆ QD란

우선 QD디스플레이를 알아보기 전에 QD가 무엇인지 살펴보겠습니다.

QD는 수㎚(나노미터·1㎚는 10억 분의 1m) 크기의 반도체 입자를 뜻합니다. 우리말로 풀이하면 양자점이라고 불립니다.

QD가 디스플레이 업계에서 중요하게 활용되는 이유는 발광원을 통해 빛 에너지를 받은 QD가 스스로 색을 내기 때문입니다. 특히 입자가 아주 작기 때문에 같은 소재, 같은 방식으로 만든 반도체라고 해도 크기만 조절하면 각기 다른 색깔을 내는 것이 특징입니다.

예를 들어 약 5~6㎚ 크기의 QD가 빛 에너지를 흡수하면 오렌지 또는 빨간색의 파장에 해당하는 에너지를 방출하고, 이보다 작은 크기면 파란색 또는 초록색 범위의 빛을 방출하는 식입니다.

QD는 기본적으로 '코어(Core)+쉘(Shell)+리간드(Ligand)'의 구조로 이뤄져 있습니다. 코어가 발광을 담당한다면, 쉘은 발광 효율과 수명을 높여주기 위해 코어를 감싸고 있는 부분입니다. 가장 외곽에 존재하는 리간드는 나노 입자들이 뭉치지 않고 거리를 유지해 빛을 잘 낼 수 있도록 돕습니다.

QD의 가장 큰 장점은 빛 파장 폭이 좁아 색 순도가 높으며 전방위로 빛을 발산할 수 있는 점입니다. 이런 특성을 활용해 빛의 삼원색(빨강/초록/파랑)을 넓고 세밀하게 표현할 수 있어 기존 방식보다 자연색을 정확하게 재현할 수 있으며, 정면과 측면 간 휘도 및 색의 차이가 없도록 구현할 수 있습니다.

QD-OLED 구조. [사진=삼성디스플레이 블로그]

◆ LCD 접은 삼성디스플레이, QD디스플레이 '13조 투자'

현재 삼성전자가 야심차게 주력하는 프리미엄 TV 라인업은 퀀텀닷발광다이오드(QLED) TV인데요. QLED TV는 액정표시장치(LCD) TV 범주에 들어가지만 QD가 활용된다는 점에서 약간의 차별점이 있습니다.

즉 기존 백라이트에 QD 소재의 필름이 사용되는데요. 일반 컬러필터가 색을 걸러낸다면, QD 컬러필터는 오히려 색을 증폭시킨다는 점이 QLED TV의 강점입니다.

하지만 최근 중국의 저가 LCD TV 공세 속에 삼성은 LCD 이외에 새로운 돌파구가 필요했습니다. 이에 이재용 삼성전자 부회장이 디스플레이 산업의 미래 먹거리로 점찍은 것이 바로 QD디스플레이입니다.

지난해 10월 삼성디스플레이는 오는 2025년까지 13조1000억원을 QD디스플레이 생산을 위해 투자하겠다고 발표했는데요. 특히 최근 최주선 삼성디스플레이 신임 대표이사가 이달 중 QD디스플레이 패널 시험 생산에 돌입한다고 밝히면서 다시 한번 이슈가 되고 있습니다.

삼성이 이처럼 공들이고 있는 QD디스플레이는 QD와 유기발광다이오드(OLED)가 결합된 QD-OLED를 의미합니다. LCD에서 사용하는 백라이트가 아닌 블루 OLED를 발광원으로 사용하고 그 위에 QD 컬러필터를 입혀 색을 변환하는 형태입니다. 앞서 살펴 본 QD의 장점에 OLED의 장점이 더해지는 구조죠.

스스로 빛을 내는 OLED를 발광원으로 사용하기 때문에 검정색 구현에 더욱 유리합니다. 무엇보다 백라이트가 필요 없으므로 두께는 더 얇아져 '폴더블'이나 '롤러블' 등 다양한 디자인 변화도 가능하다는 것이 큰 장점입니다.

1일 충남 아산에서 열린 'QD 설비 반입식'에 참석한 이동훈 삼성디스플레이 사장(왼쪽에서 여덟번째)이 다른 관계자들과 화이팅을 외치고 있는 모습<사진=삼성디스플레이 제공>

◆ QD디스플레이 이후에는...'QNED'

디스플레이 업계에서는 QD디스플레이 다음으로 퀀텀닷나노발광다이오드(QNED)가 차세대 디스플레이 기술이 될 것으로 보고 있는데요. 현재 삼성디스플레이가 QD디스플레이와 함께 QNED 개발도 진행 중인 것으로 알려져 있습니다.

둘의 차이를 살펴보면, QD디스플레이가 발광원으로 블루 OLED를 쓴다면 QNED는 무기물인 블루 나노로드 LED를 사용합니다. 무기물을 발광원으로 사용해 유기화합물 기반 OLED의 가장 큰 단점인 '번인 현상(화면 잔상)'에서 자유롭다는 것이 특징입니다. 또 수명은 더 길어지고 전력 소모는 낮출 수 있습니다. 무엇보다 QD디스플레이와 구조상 차이가 발광원 뿐이기에 기존 생산공정과도 거의 유사한 형태라고 합니다.

삼성디스플레이는 지난 9월 국내외에서 이 QNED 관련 상표를 출원했는데요. 여기서 주목할 점은 LG전자가 먼저 QNED 상표 출원 움직임을 보였다는 점입니다. 앞서 LG전자는 삼성디스플레이보다 약 20여일 앞서 한국, 미국 등에서 QNED 등 상표권을 출원했습니다.

다만 아직까지 LG전자, LG디스플레이에서 QNED 관련 기술을 개발하고 있는지는 공식적으로 밝혀진 바가 없습니다. 일각에서는 삼성과 LG가 벌써부터 QNED를 놓고 상표권 경쟁에 돌입한 만큼, 미래에는 QNED가 차세대 디스플레이로 자리잡을 것이란 관측도 내놓고 있습니다.

최근 BOE 등 중국 업체들이 저가 LCD 공세와 더불어 QD 분야에 대한 투자도 늘리고 있다는 소식이 들려옵니다. 한국 기업들에 대한 추격의 고삐를 바짝 죄고 있는 분위기인데요. 이에 한국 디스플레이 산업을 우려하는 목소리도 작지 않습니다. 한국 기업들이 이에 맞서 타노스의 핑거 스냅과 같은 강력한 디스플레이 기술력 '한 방'을 보여주길 기대해봅니다.

iamkym@newspim.com

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고병원성 AI 발생 30회 돌파 [세종=뉴스핌] 이정아 기자 = 설 명절 직후 고병원성 조류인플루엔자(AI)가 3건 연이어 발생하면서 방역당국이 긴장모드에 돌입했다. 현재까지 국내에서 발생한 고병원성 AI 발생 사례는 총 32번이다. 고병원성 AI 중앙사고수습본부는 2일 관계기관·지자체 등이 참여하는 중수본 회의를 개최하고, 고병원성 AI 발생 위험이 큰 이달 집중 방역관리를 시행하기로 했다. 먼저 중수본은 이달 한 달간 '산란계 및 오리농장 집중 방역관리 대책'을 추진한다. 31일 충남 논산시청 가축방역상황실과 논산시 관내 거점소독시설, 식용란선별포장업체를 찾아 방역현장을 점검하고 있는 송미령 농림축산식품부 장관. [사진=농림축산식품부] 2025.01.31 plum@newspim.com 고병원성 AI 발생 위험 27개 시군을 지정해 관계기관 합동으로 방역 추진 상황 특별점검을 실시하고, 집중 소독 주간을 지정해 산란계와 오리농장에 대한 소독을 강화한다. 산란계 특별관리 위험 19개 시군을 지정해 해당 지역 내 모든 산란계 농장(418호)에 대해 지자체에서 일제 검사도 시행한다. 이어 오리 특별관리 위험 9개 시군을 지정 해당 지역 내 과거 발생농장(63호)에 대해 농림축산검역본부에서 특별점검을 추진한다. 방역당국은 최근 고병원성 AI 발생에 따라 전북도 전체 오리농장과 발생 오리계열사에 대해 일제 검사를 시행하고 있다. 중수본은 발생 오리계열사와 계약한 전국의 오리농장에 대해 특별 점검도 추진 중이다. 고병원성 AI 발생으로 인한 계란 및 축산물 수급관리도 실시한다. 고병원성 AI 긴급방역 모습. [사진= 뉴스핌 DB] 농식품부에 따르면 현재 고병원성 AI 발생으로 육용오리와 종오리 누적 살처분 마릿수 비중은 전체 육용오리와 종오리 사육 마릿수의 각각 6.0%, 2.5% 수준이다. 이에 따라 오리고기 냉동 재고물량(350만마리)과 소비감소 등으로 수급에 미치는 영향은 제한적일 것으로 판단한다. 최정록 농식품부 방역정책국장은 "가금 계열사는 계약 사육 농장에 대해 자체 방역 점검을 하고, 농축협과 축산농가는 농장 내외부와 진입로 등을 꼼꼼하게 소독해달라"고 당부했다. plum@newspim.com 2025-02-02 20:50

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美 트럼프, 관세전쟁 첫 포문 [서울=뉴스핌] 오상용 기자 = 도널드 트럼프 미국 대통령이 캐나다와 멕시코에 25%, 중국에 10% 관세를 부과하며 관세전쟁(tarrif war)의 첫 포문을 열었다. 트럼프 대통령은 현지시간 2월1일 이러한 내용을 담은 관세명령에 서명했다. 발효 시점은 오는 2월4일 0시1분으로, 실제 적용까지는 이틀의 시간이 남았다. 4개 당사국(미국 캐나다 멕시코 중국)이 이틀 간의 협상 기회를 살릴 수 있을지는 미지수다. 이날 트럼프 대통령이 서명한 명령은 캐나다와 멕시코, 중국이 미국산 수입품에 보복관세 등으로 맞대응할 경우 미국 정부가 관세율을 인상할 수 있는 보복 조항을 포함하고 있다. 앞서 캐나다 등은 트럼프의 관세 위협에 보복조치로 응수하겠다고 선언한 바 있는데, 이를 실행에 옮길 경우 트럼프 행정부는 더 묵직한 보복 관세(25%를 넘는 관세율)로 응징에 나설 수 있다. 도널드 트럼프 미국 대통령이 현지시간 2월1일 캐나다와 멕시코, 중국에 예고했던 관세부과를 명령했다 [사진=블룸버그] ◆ 관세부과 대상 7년전의 4배 육박 캐나다산 석유 등 에너지 수입 품목에는 예고한 대로 10% 관세만 부과된다. 백악관 관리들은 블룸버그에 "이는 미국내 가솔린과 난방유 가격의 상승 압력을 최소화하기 위한 예외 조치"라고 설명했다. 트럼프 대통령은 이날(현지시간 2월1일) 자산의 트루스소셜 계정에 "불법 이주민, 그리고 펜타닐을 비롯해 우리 시민들을 죽음으로 내모는 치명적인 약물이라는 주요 위협 때문에 국제경제긴급권한법(IEEPA, 일종의 비상 경제 권한)을 발동해 관세를 부과했다"고 밝혔다. 트럼프는 "우리는 미국인을 보호해야 하며 모두의 안전을 지키는 것은 대통령으로서 나의 책무"라고 했다. 월스트리트저널(WSJ)에 따르면 2023년 기준 미국이 수입한 캐나다산 재화는 4186억달러에 달한다. 이 가운데 약 1060억달러어치는 캐나다산 원유와 천연가스, 전기 등 에너지 관련 품목이다. 같은 해 미국이 멕시코에서 수입한 재화는 4752억달러를 기록했다. 여기에다 중국으로부터 수입하는 제품까지 보태면 이번 조치로 영향을 받는 수입품은 (2023년기준) 1조3000억달러에 이른다. 트럼프 1기 행정부가 2018~2019년 중국산 수입품에 4차례 관세를 부과했을 당시 적용 대상이었던 수입품은 약 3600억달러어치였다. 이번 조치로 영향을 받는 수입품은 금액기준으로 7년전의 4배에 육박한다. ◆ 높은 협상 문턱? 앞서 지난해 대통령 선거 과정에서, 그리고 대통령에 당선된 이후로도 트럼프는 "캐나다와 멕시코의 허술한 국경 경비 탓에 불법 이민자와 카르텔(범죄조직), 마약이 미국으로 유입돼 시민들의 안전을 위협하고 있으며 불법 펜타닐 문제에 있어서는 중국이 그 온상"이라고 지적하며 "이들 나라가 문제를 바로잡지 않으면 관세를 물릴 것"이라고 거듭 공언해 왔다. 비경제적 목적, 즉 정치·사회적 목적으로 두 동맹국에 단행된 이날의 관세조치는 목표한 바가 이뤄질 때까지 유지된다. 캐나다와 멕시코는 미국과 다자무역협정, 즉 미국·멕시코·캐나다 협정(USMCA)을 맺고 있다. 트럼프 정부의 고위 관계자는 월스트리트저널(WSJ)에 "미국으로 유입되던 불법적인 펜타닐이 제거됐다고 확신이 설 때까지 관세가 부과될 것"이라고 밝혔다. 이번 관세 조치의 실제 발효까지는 이틀의 말미가 남았다. 앞서 콜롬비아 정부는 미국내 불법 체류자 인수를 거부했다가 트럼프 행정부로부터 25%의 관세 폭탄을 맞은 뒤 9시간 만에 백기를 들었다. 백악관도 불법 이민자 추방조건을 콜롬비아가 수용하자 관세 등의 제재 조치를 유보하기로 했다. 그런만큼 캐나다와 멕시코 등에 대한 이번 관세조치 역시 협상의 여지는 열려 있다. 일종의 '선(先) 관세 선포-후(後) 협상'의 수순인데, 다만 미국 고위 관리들의 발언을 전한 외신들에서는 협상의 문턱이 제법 높아 보인다는 관측이 뒤따랐다. WSJ는 미 정부 고위 관계자를 인용, 캐나다 및 멕시코와 협상은 계속될 것이라면서도 관세 인하의 기준이 높게 설정된 것 같다고 전했다. 이 고위 관계자는 "진전의 최고 척도는 미국인들이 불법 펜타닐로 사망하는 사건이 멈추고 미국 국경에서의 (불법) 이주와 광범위한 범죄 활동이 '극적으로 감소'하는 것"이라고 말했다. ◆캐나다 멕시코, 보복 예고 트럼프 대통령의 관세 부과 조치에 캐나다와 멕시코는 즉각 맞대응을 예고했다. 로이터에 따르면 쥐스탱 트뤼도 캐나다 총리는 1일(현지시간) 엑스(X·옛 트위터)에 글을 올려 "미국이 4일부터 대부분의 캐나다 제품에 25%, 에너지에 10% 관세를 부과하기로 확정했다"며 "이런 것을 원하지는 않았지만, 캐나다는 준비돼 있다"고 밝혔다. 캐나다의 더그 포트 온타리오주 주지사는 "이제 캐나다는 반격하고, 더 강하게 반격할 수밖에 없다"는 입장을 밝혔다. 클라우디아 셰인바움 멕시코 대통령은 도널드 트럼프 미국 대통령이 멕시코산 제품에 25% 관세를 부과하는 행정명령에 서명하자, 미국산 제품에 보복 관세를 부과할 것을 지시했다고 밝혔다. 셰인바움 대통령은 엑스(X·옛 트위터)에 올린 글에서 "경제부 장관에게 멕시코의 이익을 보호하기 위한 관세 및 비관세 조치를 포함, 플랜B를 시행할 것을 지시했다"고 발표했다. ◆ 미국 내부에서도 불만..."자동차·정유·전자상거래 등 타격 불가피" 트럼프의 이번 관세 부과조치는 그간 면세 혜택을 받던 캐나다산 소액 수입품에도 적용된다. 이는 800달러 미만의 소액 캐나다산 수입품이 통관 과정에서 적절한 검사를 받지 않고 있다는 우려 때문이다. WSJ는 이러한 최저한 면세(de minimis exemption)조항이 사실상 제거됨에 따라 이번 조치는 실질적으로 매우 강력한 힘을 발휘하게 된다는 업계 관계자들의 반응을 전했다. 더구나 블룸버그는 이번 명령은 캐나다뿐만 아니라 중국에서 미국으로 보내는 소형 소포에 대한 면세 축소를 포함하고 있는 만큼 잠재적으로 전자상거래와 온라인 쇼핑물 업계에도 영향을 미칠 것이라고 했다. 다만 이번 조치의 적용 범위가 아직은 명확하지 않다고 했다. 미국 관리는 기자들에게 "미국은 이러한 면세(de minimis exemption) 조치로 막대한 관세 수입을 잃고 있다"고 말했다. 미국의 자동차 산업 공급망은 캐나다와 멕시코의 부품 및 조립 공장과 긴밀히 연계돼 있다. 그런만큼 이번 관세로 미국 자동차업계가 겪게될 충격도 상당할 것이라는 우려가 나온다. 오토스 드라이브 아메리카(Autos Drive America)의 제니퍼 사파비안 대표는 이메일 성명에서 "관세 부과는 미국의 일자리와 투자, 그리고 소비자 모두에게 해로울 것"이라며 "미국의 자동차 제조사들에게는 장벽을 줄이고, 생산을 방해하는 규제를 완화하고, 더 큰 수출 기회를 창출하는 정책이 더 좋을 것"이라고 밝혔다. ◆ 자산시장 충격파 예고...스태그플레이션 그늘 미국 태평양 북서부와 북동부 지역은 캐나다산 천연가스와 전기에 크게 의존하고 있다. 캐나다산 에너지 품목은 관세율이 상대적으로 낮게(10%) 적용되지만 가계와 기업들의 비용 증가는 불가피하다. 정유업계도 마찬가지다. 당장 미국 내 원유 생산과 송유관 설비를 크게 늘릴 수 없는 상황에서는 그간 지리적 조건으로 캐나다산 원유에 의존했던 정유사들의 경우 정제 마진 압박을 겪게 된다. 캐나다산 원유에 10% 관세가 부과될 경우 원재료 비용 상승을 피할 수 없기 때문이다. 이 비용을 판매가격에 전가하면 물가상승률이 꿈틀대게 된다. 예고했던 관세가 단행되면서 미국의 인플레이션이 다시 들썩일 위험, 그리고 이를 선반영해 미국의 시장금리(미국 국채 금리)와 달러가 덩달아 고도를 높일 가능성은 글로벌 자산시장을 흔들어 놓을 위험 변수다. 특히 캐나다와 멕시코 등의 경우 통화 가치 급락으로 자산시장이 한바탕 휘청댈 수 있다. 앞서 국제결제은행(BIS)은 관세를 장착한 달러 강세가 글로벌 경제에 스태그플레이션의 그늘을 짙게 드리울 것이라고 경고한 바 있다. ☞ "관세 장착한 강달러, 글로벌 스태그플레이션 야기한다" osy75@newspim.com 2025-02-02 12:00