키엘연구원

OLED시장 확대 위해 새로운 제조공정과 장비 도입

시제품 제작지원에 11종, 시험분석 지원에 19종의 장비 마련

OLED 조명에 적합한 기업 시험인증 발급지원도 223건 달해

OLED 조명산업클러스터조성(기반구축) 사업이 6년차로 접어들었다. 사업은 당초 2014년 9월 1일 시작, 2019년 8월 31일까지 5년간 진행될 예정이었다. OLED 시제품제작 지원과 시험분석을 위한 장비를 구축하는 등 OLED산업계 추가 지원을 위해 기간을 올해 7월까지로 1년 연장했다.

◆소재~완제품 아우르는 서플라이 체인형 클러스터 목표

사업은 기존조명을 대체하고 건축화 일체형 등의 신개념 고부가가치 시장을 창출하기 위해 OLED 관련 소재, 광원, 부품, 모듈, 조명시스템 등을 아우르는 서플라이 체인(Supply Chain)형 클러스터를 구축하기 위해 추진됐다. 전방위적인 대·중소기업 상생 협력모델을 제시할 수 있는 지원사업으로서의 목적도 존재한다.

사업비는 국비 176억원, 지방비 40억원, 민자 40억원 등 256억원으로, 지원조건은 지방비·민자 매칭, 국비 보조율 75% 이내 출연이다.

사업시행 주체는 산업통상자원부와 한국산업기술진흥원이며, 수행 주관기관은 한국생산기술연구원이다. 한국광기술원, 한국광산업진흥회, 한국조명ICT연구원, 한국에너지공단 등이 참여기관으로 동참하고 있다.

주관기관인 생기연은 OLED 면광원 시생산 기반 구축 등을 담당하고 있다.

이와 함께 ▲광진흥회는 산학연 연계 네트워크 구축과 국내외 마케팅 지원 등 ▲광기술원은 OLED 조명시스템의 시생산 기반 구축과 조명 실증 인프라 구축 등 ▲조명ICT연구원은 OLED 조명 표준화 체계 구축, OLED 조명 평가 DB 구축 및 인증 가이드라인 개발 ▲결과활용 기관은 소재-패널-시스템 상용화 매출 등을 지원한다.

OLED 조명산업 인프라 구축을 위해 시생산과 시험분석, 연계확산 등을 총괄 지원하는 셈이다.

구체적으로 중소기업 지원을 위한 시생산 및 성능 평가 지원 인프라 구축, 수요자 맞춤형 시제품 제작 지원 및 실증·인증 체계 구축, 신규 산업 활성화를 위한 종합정보망 구축 등을 진행해 왔다.

이로 인한 성과는 다양하다. 사업 수행 기관들은 2014년 9월부터 지난해 4월까지 시생산 기반 및 특성 분석을 위한 30종의 장비를 구축했다.

대면적 OLED 면광원 결함제어 시스템 등 시제품제작지원에 11종, 근거리배광기 등 시험분석지원에 19종의 장비가 마련됐다.

OLED 면광원을 이용한 시제품 제작 지원 성과도 많다. 포스포와 레토디자인, 중우엠텍 등의 기업이 대표적이다.

포스포는 사업을 통해 신규소재를 적용한 OLED 패널을 제작하고 특성을 분석하는 데 성공했다. 이로 인해 국내외 OLED 신규소재 수요증가에 따른 매출 신장이 기대된다.

레토디자인은 OLED 인테리어 무드 조명 시제품에 대한 제작과 특성 평가를 지원받았다. 이와 관련 회사는 크라우드 펀딩을 통해 자본을 확대하고, 대형마트와 판매를 협의 중인 것으로 알려졌다.

중우엠텍은 플렉시블 OLED 패널을 적용한 독특한 디자인의 OLED 무드 램프 시제품을 제작했다. OLED 조명 제품 다변화와 원가절감·생산성 향상, 온라인 판매를 통한 매출 향상 등이 기대된다.

OLED 조명에 적합한 기업 시험인증 발급지원 성과도 223건에 이른다.

수행기관들은 OLED 패널·모듈의 수명과 성능 관련 시험인증을 지원했으며, OLED 조명 시스템의 조명 특성평가도 지원해 왔다.

산학연관 OLED 조명산업 전문가들이 상생협력할 수 있는 네트워크를 구축한 것도 눈여겨볼 만 하다.

2018년 4월 OLED협동조합을 설립, 한국 OLED 조명의 대표 기업들 간 연계협력과 마케팅 추진, 신규사업 확대 기반을 만들었다.

한국에너지공단이 운영하고 있는 녹색에너지체험관에 OLED조명 상설전시관을 설치, 지속적인 홍보 기반도 마련했다.

더불어 OLED 조명산업선진화 포럼, 전시회 참가 등을 통해 51건에 이르는 네트워크 활동을 진행해 왔다.

이밖에도 20종에 이르는 OLED 조명관련 교육과목 개발, 17종의 교육프로그램 개발 등을 통해 OLED 관련 조명이론과 제조공정 교육도 실시했다.

◆OLED 원가 절감 위한 공정 방식 개선 추진

수행기관들은 2019년 5월부터 2020년 7월까지 마지막 6차연도에도 산업계에 직접적으로 도움을 줄 수 있는 다양한 사업을 추진할 계획이다.

먼저 OLED 시제품제작지원 및 시험분석장비 16종을 구축한다.

특히 OLED 시장 확대의 가장 큰 걸림돌로 꼽히고 있는 제조원가 문제를 해결하기 위한 새로운 제조공정과 장비를 도입한다.

OLED는 평판 디스플레이용 고가의 반도체 프로세스를 통해 생산된다. 일종의 유리 원판을 이용해 진공 증착과 봉지 등의 공정을 거쳐 만들어지는데, 여기서 유리 원판의 크기가 얼마나 되는지에 따라 가격이 결정된다.

원판의 크기가 커질수록 원가를 저감하고 공정 비용을 줄일 수 있는 것이다. 이를 ‘세대’로 구분하는데, 현재 국내는 5세대 기술을 이용해 OLED를 생산하고 있다.

전문가들은 OLED 가격이 LED 수준으로 떨어지려면, 8세대 정도로 기술이 보다 발전해야 할 것으로 예측하고 있다.

다만, 공정 방식을 진공 증착이 아닌, 인쇄 방식으로 바꿀 경우 보다 빠른 시일 내에 제조공정 절감이 가능할 것으로 보인다.

사업을 주관하는 생기연은 인쇄 방식을 이용한다면, OLED 생산 비용을 형광등보다 저렴하게 획기적으로 절감할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

물론 단점도 있다. 기존 공정을 통해 생산하는 OLED는 고해상도 구현이 가능하지만, 인쇄 방식은 상대적으로 해상도가 낮다. 이는 디스플레이에 적용할 경우 문제가 될 수 있지만, 넓은 범위에 빛을 뿌리는 조명에는 큰 단점이 아니다.

또한 인쇄 재료와 공정기술 모두 아직 성숙하지 않은 상황이다.

생기연은 관련 기술 발전을 도모하고, 기업들이 인쇄 방식을 통해 OLED 시제품을 제작할 수 있도록 관련 장비를 도입하고, 서비스를 제공하겠다는 계획이다.

이미 관련 입찰을 위한 준비가 진행되고 있으며, 가까운 시일 내로 공고가 나갈 전망이다.

이와 함께 수행기관에 구축된 시제품제작 장비를 통해 총 33건의 시제품제작지원도 해나갈 예정이다.

이밖에도 측정분석보고서 및 시험인증서 발급 45건 지원, 기업홍보 마케팅 및 OLED국제워크숍 등 네트워크 활동 10회, OLED조명 교육과목 개발(3건)과 교육프로그램 개최(3회) 등을 목표로 사업을 추진한다.

□ 문의. 연구총괄본부 조윤희 연구원(T. 032.670.3852 E-mail. 0808jyh@kiel.re.kr)

[출처 : The Lighting(월간 등)]