‘소리’가 ‘빛’이 되는, ‘마이크로 LED’ 성공열쇠
‘소리’가 ‘빛’이 되는, ‘마이크로 LED’ 성공열쇠
  • 임성희 기자
  • 승인 2022.05.04 14:28
  • 댓글 0
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[이슈메이커=임성희 기자 shlim@issuemaker.kr] 

“無에서 有를 창조한 우리나라 디스플레이 기술”
 

    컴퓨터가 소리를 지휘해 ‘마이크로 LED’ 칩 배열     

 

사진=임성희 기자
사진=임성희 기자

 

사진=픽사베이
사진=픽사베이

 

얼마 전, 최첨단 기술이지만 판매가 되지 않아, 천덕꾸러기로 전락한 국내 굴지 전자회사의 ‘마이크로 LED TV’ 뉴스가 보도됐다. 왜 인기를 얻지 못했을까? 문제는 바로 가격이다. 최첨단 디스플레이가 전시로만 그치지 말고 팔려야 한다. 중앙대 유재수 교수는 ‘가격’을 획기적으로 낮출 수 있는 연구아이디어를 제시하며 학계와 산업계에서 주목을 받고 있다.

“가능성 있는 새로운 시도가 디스플레이 발전 이끌 수 있어”
유재수 교수는 삼성종합기술원 시절 고출력 반도체 레이저 연구를 했고, 1994년 3월 중앙대 부임 이후에는 형광체 합성 연구를 하며 디스플레이 연구에 뛰어들었다. 유 교수 연구그룹에서 합성한 형광체가 평창 올림픽 야간 등에 사용되기도 했다. 그는 중앙대 부임 당시 차세대 성장동력으로 손꼽히는 반도체, 디스플레이, 이동통신 분야 연구가 많이 이뤄졌다며, 특히 디스플레이는 산업체의 적극적인 지원과 엔지니어들의 열정, 그리고 국가적인 지원이 관련 기술을 세계 최고로 이끈 원동력이었다고 설명했다. 최고의 호황을 누리며 현재까지 왔지만, 이제는 새로운 활로를 모색해야만 디스플레이 강국을 유지할 수 있는 상황에 직면했다. “기라성같은 선배님들 덕분에 ‘무’에서 ‘유’를 창조한 우리나라 디스플레이 기술이지만, 이젠 약간의 정체기라는 생각이 듭니다. 이를 타계하기 위해선 새로운 기술이 필요한데요, 새로운 기술이 무엇인가를 명확히 알기는 어렵지만, 가능성이 있다면 노력해봐야 한다고 생각합니다. 그래서 가능성이 있는 새로운 시도를 시작했습니다”

‘소리 에너지’를 이용한 ‘마이크로 LED’ 칩 배열 기술 연구
LCD. LED, OLED는 우리가 잘 아는 디스플레이다. OLED는 LED보다 밝고, 선명하며 휘어질 수도 있어 현재 TV나 스마트폰에 많이 이용되고 있다. OLED를 넘을 신기술로 마이크로 LED가 주목받고 있다. 무기물인 LED는 유기물인 OLED보다 내구성도 좋고, 수명도 길다. 또한, 색 재현율이 높고 움직임을 더욱 잘 표현해, 훌륭한 화질을 만들어 낼 수 있다. 그야말로 꿈의 디스플레이지만 모든 장점을 구현해 내려면 LED 칩이 아주 작아져야 한다. 칩이 작아지면 배열이 어려워져 공정과정에서 생산가격이 올라가게 되고 그러다 보면 시장성이 떨어져, 대중과는 멀어지게 된다. “실내용 TV나 자동차 응용을 위해선 50μm(마이크로미터) 미만으로 작아져야 합니다. 머리카락 두께가 80μm, 미세먼지가 20μm정도라고 생각하면 눈에 보이지 않을 정도의 칩이라고 상상할 수 있습니다. 우리 연구그룹은 이들 칩의 움직임을 정확하게 조정해서 배열하는 방법에 관해 연구하고 있는데, 방법으로 소리 에너지에 주목했습니다” 유재수 교수는 최근 ‘웨이브믹싱을 이용한 마이크로 소자의 자가배열 방식의 디스플레이 모듈 응용’ 연구로 삼성미래기술육성사업에 선정됐다. 창의성에 큰 비중을 두는 사업인 만큼, 신진연구자들이 대거 선정되는데, 시니어 연구자인 유재수 교수의 선정이 눈길을 끈다. 그래서 그의 새로운 시도가 더 주목받고 있다. “마이크로 LED 칩을 소리로 움직이고 배열해 보겠다는 아이디어입니다. 소리를 낼 수 있는 악기와 악기를 위한 악보가 연구의 핵심입니다. 우선 자가배열이 가능한 LED 칩을 국민대 도영락 교수님의 도움을 받아 진행할 예정이며, 강화학습에 기반한 기계학습을 활용해 화음에 해당하는 알고리즘을 만들 계획입니다. 그럼 컴퓨터가 지휘자가 되겠네요”라며 유재수 교수는 “생산가격을 많이 낮추어야 시장을 키울 수 있습니다. 우리 기술이 성공하면 제품군을 아주 다양하게 가져갈 수 있습니다. 초기 투자비도 낮고, 기판을 자유롭게 설계 제작할 수 있어 수요자의 요구에 맞춘 high-end products 생산에 알맞습니다”라고 설명했다.

시니어 교수의 새로운 도전은 제자들에게도 좋은 본보기가 된다. 중앙대 디스플레이재료연구실이 ‘소리’로 ‘빛’을 만드는 새로운 역사를 써내려 가길 바라본다.(사진=임성희 기자)
시니어 교수의 새로운 도전은 제자들에게도 좋은 본보기가 된다. 중앙대 디스플레이재료연구실이 ‘소리’로 ‘빛’을 만드는 새로운 역사를 써내려 가길 바라본다.(사진=임성희 기자)

“엔지니어는 꼭 숫자로 이야기해야 한다”
유재수 교수는 철저히 공학자적 입장에서 디스플레이 연구를 하고 있었다. 그는 “엔지니어는 꼭 숫자로 이야기해야 한다”며 상업화를 통해 대중에게 전달돼 수익을 창출할 수 있기까지 노력해야 한다고 강조했다. “value creation, 가치 창출이 우리 연구그룹이 추구하는 목표입니다. 우리의 새로운 아이디어가 디스플레이의 비약을 이끌어, 새로운 가치를 창출해내길 바랍니다” 소리가 ‘빛’이 되는 유재수 교수의 새로운 ‘빛’의 혁명을 기대해 본다.
 


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