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[IT뉴스]가격은 20분의1, 화질은 더 선명 … OLED 넘는 페로브스카이트 개발

온카뱅크관리자

2026-01-16 17:47:34

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 디스플레이 세계적 석학 이태우 서울대 재료공학부 교수 인터뷰 수명난제 풀어 10만 시간 사용 쭉쭉 늘어나는 OLED도 개발 과학 권위지 네이처·사이언스 전례드문 논문 동시게재 눈길 "中 무서운 투자로 韓 맹추격 정부·기업 연구 지원 확대를" 
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 <img alt="이태우 서울대 재료공학부 교수가 매일경제와 인터뷰하고 있다. 한주형 기자·" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202601/16/mk/20260116174515461mavb.jpg" data-org-width="500" dmcf-mid="1DaA5ePKv0" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202601/16/mk/20260116174515461mavb.jpg" width="658">
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 이태우 서울대 재료공학부 교수가 매일경제와 인터뷰하고 있다. 한주형 기자·
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 "디스플레이 산업에서 중국과 연구비가 상당히 차이가 납니다. 현재 유기발광다이오드(OLED) 기술은 물론이고, 한국이 선점한 차세대 기술(페로브스카이트발광다이오드·PeLED)도 무섭게 따라오고 있어요."
 16일(현지시간) 과학계 양대 산맥인 네이처와 사이언스에 동시에 논문을 게재한 한국인 연구자가 탄생했다. 최근 각광받는 디스플레이 분야에서 이룬 성과다. 이태우 서울대 재료공학부 교수(52)는 자랑스러운 낭보를 전하면서도 매일경제와 인터뷰하며 종종 한숨을 쉬었다. 이 교수는 "그간 연구가 세계적으로 인정받아 기쁘다"면서도 "중국의 추격이 거센 만큼, 기술투자에 집중할 수 있는 환경을 만들자"고 제안했다. 특히 "차세대 기술의 경우 연구과제도 많지 않다. 중국과 경쟁하려면 정부와 기업 모두 투자를 늘려야 한다"고 강조했다.
 이 교수는 한국시간으로 15일 네이처에 논문을 게재했고, 16일에는 사이언스에 표지 논문을 실었다. 두 학술지에 동시에 논문을 내는 건 세계적으로도 전례를 찾기 힘들다. 네이처 논문에는 세계 최고 수준의 신축성 OLED를 제시했고, 사이언스에서는 차세대 디스플레이 상용화의 걸림돌이었던 '수명 난제'를 풀었다는 평가다.
 네이처 논문에 실린 신축성 OLED는 쭉쭉 늘어나는 '스트레처블 디스플레이'를 구현할 수 있는 기술이다. 디스플레이가 손에 감기는 스마트워치를 만들 수 있고, 옷에 붙일 수도 있다. 이 교수는 세계 최고 효율의 신축성 OLED를 개발하는 데 성공했다. 기존 기술의 외부양자효율이 6~7% 수준인데, 이 교수가 개발한 신축성 OLED는 17%까지 끌어올렸다. 외부양자효율이란 주입한 전자 대비 바깥으로 빠져나온 빛의 비율을 뜻한다. 효율이 높을수록 적은 에너지로 작동시킬 수 있다. 이 교수는 "효율이 향상된 것은 기존 기술이 지녔던 구조적 한계를 넘어섰기 때문"이라며 "신축성 OLED는 소자 사이에 탄성 물질을 넣어 만드는데, 에너지 전달 경로를 재설계해 신축성을 갖춘 환경에서도 에너지 흐름이 끊기지 않도록 했다"고 설명했다.
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 사이어스 표지에 실린 이 교수의 페로브스카이트 디스플레이 연구 논문. 사이언스
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 신축성도 뛰어나 소자를 원래 크기의 1.6배까지 늘릴 수 있다. 통상 디스플레이가 휘어지면 해상도가 떨어지지만, 이 기술은 최대로 변형해도 성능 저하가 10.6%에 그쳤다. 변형을 100번 반복해도 발광효율은 80% 이상이어서 내구성도 확인됐다.
 신축성 OLED는 특수 목적 분야에서 다양하게 사용될 수 있지만, 가장 수요가 큰 곳은 헬스케어 부문이다. 이 교수는 "기술은 일상생활을 편리하게 만드는 방향으로 발전한다"며 "디스플레이는 앞으로 (피부에 부착하거나 이식할 수 있는) 온스킨 형태로 가게 될 것"이라고 예상했다.
 사이언스가 표지로 채택한 논문에서는 디스플레이의 미래를 다룬다. 지금까지 디스플레이는 브라운관(CRT), 액정 디스플레이(LCD), 발광다이오드(LED) 등을 거치며 발전해왔는데 학계와 업계에서는 그다음 단계를 찾는 데 골몰하고 있다. 그중 가장 앞선 차세대 기술이 페로브스카이트 디스플레이다.
 페로브스카이트 디스플레이는 현재 상용화된 OLED의 20분의 1 정도로 가격이 싸고, 희귀 광물을 사용하지 않기 때문에 자원 문제에서 자유롭다. 색 구현력도 OLED보다 훨씬 뛰어나다. 색상을 정교하고 선명하게 나타낼 수 있다. OLED는 국제전기통신연합(ITU)이 정의한 초고화질 색 표준을 70%만 구현하지만, 페로브스카이트 디스플레이는 완전히 실현할 수 있다.
 이 교수는 세계적으로 이 분야를 선도해온 연구자다. 2015년 처음으로 이 기술의 가능성을 제안했고, 후속 연구로 상용화 기반도 마련 중이다. 이 교수가 페로브스카이트 디스플레이를 처음 제안한 사이언스 논문은 지금까지 3500회가량 인용됐다.
 초기 연구 성과를 바탕으로 페로브스카이트 디스플레이의 원천 재료 특허도 확보했다. 액체나 가루 시료로 되어 있는 이 물질은 디스플레이를 만들 때 반드시 필요하다. 만약 해외 업체들이 페로브스카이트 디스플레이를 상용화한다면 이 교수에게 원천 재료를 구매해야 한다. 우리 기업들이 지금도 미국과 일본에서 LCD나 OLED 재료를 사오는 것과 마찬가지다. 국내 디스플레이 역사상 원천 재료가 한국에 있는 건 처음이다. 사이언스 표지 논문은 페로브스카이트의 수명을 상용화가 가능한 수준까지 높여 주목된다. 실험 결과 일반적인 조건에서 2만7000시간 이상 사용해야 밝기가 10% 떨어지는 것으로 나타났다. 일상 기준으로는 10만시간까지 무리 없이 사용할 수 있다는 의미다. 
 [최원석 기자 / 김송현 기자]
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