[디지털데일리 배태용 기자] 10여년 전 디즈니의 마블 시네마틱 유니버스(MCU)에서 만든 영화 아이언맨에선 신기한 차세대 기술들이 다수 등장했었습니다. 말동무가 돼 주기도 하고, 필요한 자료나 정보, 시뮬레이션 등에 능통한 AI(인공지능) 비서를 비롯해 각종 IoT(사물인터넷) 기기, 홀로그램 등 여러 기술이 등장했었는데요.

10여 년이 지금, 우리 기술은 크게 발전했습니다. 당시 신기하고 막연하기만 했던 기술 중 일부는 상용화된 것들이 있습니다. 챗GPT의 등장으로 AI 비서도 어느 정도 상용화됐고, 집안 곳곳 연결된 IoT는 이미 오래전에 상용화됐습니다.

물론 아직 상용화되지 않은 기술도 다수 있습니다. 그중 하나는 주인공 토니 스타크가 사용하던 '스마트폰'인데요. 2010년 개봉한 아이언맨2에서부터 토니 스타크는 투명한 스마트폰을 사용했습니다. 많은 이들이 스마트폰 구매를 결정할 때 '디자인'을 중요한 요소로 여기고 있는 만큼, 투명한 스마트폰은 그야말로 충격적이었습니다.

기능 자체는 10여 년이 지난 현재까지도 따라갈 수 없는 것은 분명하지만, 디자인 요소인 '투명한 외관'은 어쩌면 가까운 미래에는 상용화할 수 있을지도 모릅니다. 그동안 기술이 크게 발달했기 때문인데요.

이 투명한 스마트폰을 만들기 위해서 가장 중요한 것은 '투명 OLED'라는 기술입니다. 투명 OLED 기술이란 유기발광다이오드(OLED)의 일종으로, 빛을 내는 화소의 투명도를 높여 유리와 비슷하게 생긴 디스플레이입니다.

투명 OLED는 기존 OLED와 다른 점은 투명도를 높이기 위해 발광층과 투명층에 특별한 재료를 사용한다는 것인데요. 발광층에 사용되는 재료는 빛을 내는 효율이 높고, 투명도가 높은 재료를 사용합니다. 예를 들어, LG디스플레이는 투명 OLED의 발광층에 나노입자를 사용하고 있습니다. 나노입자는 빛을 내는 효율과 투명도가 높습니다.

투명층에 사용되는 재료는 빛을 투과시키는 효율이 높은 재료인 인듐주석산화물(ITO)이란 것을 사용합니다. ITO는 빛을 투과시키는 효율이 높아 투명 OLED의 투명도를 높이는 데 도움이 됩니다. 현재 투명 OLED의 투과율은 40%대로, 일반 유리의 투과율이 70%인 것을 고려하면 상당히 발전된 상태라고 합니다.

투명 OLED 디스플레이의 적용 범위는 무궁무진합니다. 당장은 광고시장에 중점적으로 이용되고 있는데요. 이 투명 OLED로 만들어진 디바이스로, 제품과 디스플레이를 동시에 보여줄 수 있다는 장점이 있기 때문입니다.

다만 우리가 원하는 것은 이게 아니지요. 바로 아이언맨이 사용하던 것처럼 스마트폰에 적용하는 것을 원하고 있습니다. 하지만 기술의 발전에도 스마트폰에 적용을 하지 못하는 이유는 몇 가지가 있습니다.

먼저 투명 OLED는 아직 비용이 많이 들고, 생산량이 적습니다. 투명 OLED를 만들기 위해서는 금속을 아주 얇게 펴서 투명하게 만들거나, 투과 공간을 확보하기 위해 픽셀 간격을 넓히는 등의 복잡한 공정이 필요합니다. 이에 따라 투명 OLED의 가격은 일반 OLED의 2~3배 정도로 추정됩니다.

전면 카메라와의 호환성 문제도 있습니다. 투명 OLED는 화면 전체가 투명하게 보이는 것이 아니라, 픽셀이 켜지면 색을 표현하고, 꺼지면 투명해지는 방식입니다. 따라서, 전면 카메라가 투명 OLED의 픽셀과 겹치면, 카메라의 화질이 저하되거나, 픽셀의 색이 카메라에 반사되는 등의 문제가 발생할 수 있습니다.

이를 해결하기 위해서는 투명 OLED의 픽셀과 전면 카메라의 위치를 정확하게 조정하거나, 투명 OLED의 투과율을 높이는 등의 기술이 필요하다고 합니다. 즉, 화면에 숨겨져 있는 전면 카메라에 빛이 제대로 들어오지 않게 된다는 것이지요.

당장 적용은 어렵지만, 투명 OLED는 차기 OLED로 주목받는 기술인 만큼, 시장은 빠르게 커질 것으로 예상됩니다. 글로벌 컨설팅업체 보스턴컨설팅그룹(BCG)에 따르면 지난해 투명 OLED 시장은 1000억원 규모였으나 2025년 3조원에 이어 2030년 12조원 규모로 확대될 것으로 내다봤습니다.

성장하는 시장인 만큼, 다수의 디스플레이 기업이 기술 개발을 위해 힘을 쏟고 있습니다. 나중에는 가능하게 될지도 모른다는 이야기지요. 현재 이 시장에서 가장 두각을 나타내고 있는 기업은 우리나라의 'LG디스플레이'입니다.

LG디스플레이는 전 세계에서 유일하게 투명 OLED를 양산하고 있습니다. 2012년 국책사업 '미래산업 선도 기술 개발사업’ 중 하나인 투명 플렉시블 디스플레이 개발에 단독 주관사로 선정돼 투명 OLED 개발에 본격 나섰는데요. LG디스플레이는 연구개발 5년 만인 2017년 '77인치 80R UHD(초고선명) 투명 플렉시블 OLED 디스플레이'를 개발에 성공했고, 2019년 투명도 40%의 55인치 투명 OLED 양산을 본격화했습니다.

현재 LG디스플레이가 공급하는 투명 OLED는 30인치 HD(고화질), 55인치 Full HD로 올해 안에 77인치 UHD 양산을 계획 중입니다. 특히 디스플레이 투과율이 지난해까지 40%를 지원했지만, 올해 45%까지 향상했으며 오는 2025년 투과율 60%를 목표로 지속해서 개선 작업을 펼치고 있습니다.