다우케미컬, 차세대 디스플레이 소재 `퀀텀닷` 국내서 생산…내년 본격 양산
미국 화학업체 다우케미컬이 차세대 디스플레이로 꼽히는 퀀텀닷(QD·양자점) 소재를 국내에서 처음 양산하기로 했다. 비카드뮴계 QD 생산으로는 세계 최초다. 향후 국내 공장에서 생산하는 QD는 우리나라뿐만 아니라 전 세계 디스플레이 업체를 대상으로 공급할 계획이다.
8일 다우케미컬에 따르면 최근 본사 차원에서 QD 생산 시설을 국내 천안 공장에 구축하기로 결정했다. 이 회사는 지난해 QD 생산 공장 설립을 위해 다수의 아시아 지역 후보지를 검토하다 최종적으로 우리나라에 설립하는 것으로 확정했다.
다우케미컬은 이미 천안 지역에 반도체·디스플레이 등 전자재료 공장 3개를 운영하고 있다. 회사는 우선 지난 2011년 차기 디스플레이 핵심 소재 생산을 위해 구축한 천안 제3공장을 활용한다는 계획이다. 향후 QD 생산 물량이 늘어나면 추가 건립까지도 고려할 방침이다.
다우케미컬은 올해 생산 시설만 갖추고 본격적인 양산은 내년 상반기를 목표로 하고 있다. 당초 올해 내 양산 계획이었지만 기대만큼 수요가 일어나지 않을 것을 고려해 시기를 다소 미뤘다. 현재 연구개발용으로 소규모 생산만 하고 있다.
설비 투자 규모는 아직 확정되지 않았다. 다만 QD 양산에는 나노기술 공정이 포함돼 있어 기존 화학재료 생산 설비보다 투자비용이 더 들 것으로 예상된다.
QD는 스스로 빛을 내는 수 나노미터 크기의 반도체 결정이다. 지금까지 대규모 양산 기술력을 갖춘 기업은 드물다. 특히 중금속 카드뮴을 사용하지 않는 QD를 생산하는 기업으로는 다우케미컬이 유일하다. 다우케미컬은 비카드뮴계 QD 제조 기술을 갖추고 있는 영국 소재기업 ‘나노코’와 글로벌 라이선스 협약을 맺어 제품 제조와 판매를 독점할 수 있게 됐다.
QD는 색 순도와 광 안정성이 높아 천연색에 가까운 디스플레이를 구현할 수 있다. 차세대 발광 소자로 각광받고 있는 이유다. 아마존·소니가 QD 디스플레이 기술을 이미 적용했고, 삼성디스플레이와 LG디스플레이 등도 초고화질(UHD) 패널에 QD 필름을 붙이는 방안을 검토 중이다.
다우케미컬 관계자는 “한국 기업들이 가장 활발하게 적용을 검토하고 있어 국내에서 QD를 양산하기로 했다”며 “올해 생산 시설을 확보한 뒤 디스플레이 업체들의 제품 출시 계획에 맞춰 대량 생산에 나설 예정”이라고 말했다.
[Science & Patent] 퀀텀닷 기술
[앵커]
이번에는 생활 속의 흥미로운 발명과 특허에 대해 알아보는 시간입니다.
한국지식재산전략원 조성한 전문위원과 함께 이야기 나눠보겠습니다.
안녕하세요?
오늘 전해주실 새로운 기술은 어떤 것인가요?
[인터뷰]
최근 애플이 자사의 디스플레이 화질과 색 정확도를 끌어올리기 위해 퀀텀닷 기술을 적용할 것이라는 전망이 나오는 가운데, 작년 연말부터 특허출원이 공개되고 있어 이미 해당 기술 확보에 나선 것으로 판단됩니다.
오늘은 천연색에 가까운 디스플레이를 구현할 수 있는 기술로 알려진 퀀텀닷 기술에 대해 알아보려고 합니다.
[앵커]
퀀텀닷, 일반인들에게는 좀 생소한데요, 어떤 기술인가요?
[인터뷰]
퀀텀닷은 우리가 잘 알고 있는 OLED를 구현하는 유기물질처럼 전압을 가하면 외부의 빛이 없이도 자체적으로 발광하는 수 나노미터 크기의 반도체 결정입니다.
퀀텀닷이 디스플레이에 사용될 수 있는 것은 자체 발광 말고도 크기에 따라 방출하는 빛의 색상을 조절할 수 있기 때문인데요,
구체적으로 크기가 작을수록 파란색에, 클수록 빨간색에 가까운 색을 구현할 수 있습니다.
[앵커]
그런데 이 퀀텀닷 기술을 개발하면 어떤 분야에 적용할 수 있는 건가요?
[인터뷰]
사실 퀀텀닷에 관한 연구는 1970년대 석유파동을 겪으면서 에너지 위기를 극복하기 위해 태양전지를 연구하는 과정에서 벨 연구소의 루이스 브루스와 러시아의 알렉세이 아키모프 박사에 의해 처음 발견되었습니다.
2006년에는 미국의 QD비전이 최초로 퀀텀닷을 적용한 LED를 개발하면서 디스플레이 업계를 중심으로 퀀텀닷 기술개발이 가속화됐습니다.
특히 퀀텀닷은 이론적으로 OLED 대비 물리적, 화학적 특성이 우수하기 때문에, 외부환경에 취약하고 수명이 짧은 OLED를 대체할 수 있는 차세대 디스플레이 소재로 관심을 받고 있습니다.
[앵커]
최근 UHD TV와 같이 초고화질 디스플레이 시장이 아주 빨르게 열리고 있는데요, 이 퀀텀닷 디스플레이를 적용한 제품은 언제쯤 우리가 사용할 수 있을까요?
[인터뷰]
이미 아마존이나 소니가 퀀텀닷 디스플레이 기술을 채용하고 있고, 삼성디스플레이와 LG디스플레이도 UHD 패널에 퀀텀닷 필름을 붙이는 방안을 검토 중이어서 조만간 대중들에게 모습을 공개할 것으로 기대됩니다.
다만, 퀀텀닷 생산 시 소량의 중금속인 카드뮴을 사용하기 때문에 이를 대체할 수 있는 물질 개발이 선행되어야 할 것으로 보입니다.
[앵커]
그렇다면 퀀텀닷 기술의 특허상황은 어떤지도 궁금한데요?
[인터뷰]
시장조사기관인 IHS에 따르면, 2004년까지 퀀텀닷 기술에 대한 특허가 매년 10건 미만으로 출원되었으나, 2005년에는 21건으로 출원이 급증하였으며, 이후 2010년까지 매년 23.4%씩 증가하고 있어 핵심특허를 확보하기 위한 경쟁이 가속화될 것으로 보입니다.
국가별 출원현황을 보시면, 대한민국에서 전체조사 대상 특허의 34%인 93건의 특허가 출원된 것으로 조사되었으며, 기술분야별로는 퀀텀닷 LED가 69%인 188건의 특허출원을 점하고 있는 것으로 확인되었습니다.
퀀텀닷 디스플레이가 OLED 이후 차세대 디스플레이 기술로 부상하고 있는 가운데, 국내 기업들이 기술의 주도권을 잡기 위해 공격적인 투자를 하고 있어 글로벌 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 예상됩니다.
[앵커]
퀀텀닷 기술이 LCD나 OLED를 뛰어 넘는 차세대 디스플레이 기술로 향후 대한민국의 미래 먹거리가 될 수 있을 것 같습니다.
그럼 여기서 잠깐 이번 주에는 어떤 특허 뉴스가 있는 지 살펴보고 이야기 이어가도록 하겠습니다.
[앵커]
한 주의 특허 이슈 살펴봤는데요, 이 중에서 주목할 만한 뉴스는 뭔가요?
[인터뷰]
우리가 흔히 특허괴물이라고 부르는 특허관리전문회사(NPE)에 대해 알아볼까 합니다.
[앵커]
특허괴물이라고 하면 조금 무서운 느낌이 드는데요, 구체적으로 어떤 건가요?
[인터뷰]
특허관리회사는 언론에서 기업의 혁신활동을 방해하거나 돈을 갈취하는 존재로 묘사하여 특허괴물이라고 부르기도 했습니다.
하지만 실질적으로는 Non-Practicing Entity라는 영문표기에서 보듯이 제품을 생산하지 않으면서 특허를 구매하거나 보유한 특허를 이용해 특허침해 소송을 진행하면서 라이센스 등을 이끌어내는 방식으로 이윤을 창출하는 회사를 말합니다.
그런데 이 특허관리전문회사의 의미를 연구개발비용을 투자하는 기업이나 대학, 국가연구소까지 확대한다면, 무임승차하는 생산기업에 대한 정당한 특허권 행사를 제한받을 수 있습니다.
또 최근에는 특허관리전문회사가 주식시장에도 상장되며 하나의 수익 모델로 자리잡아가고 있는 만큼 인식의 전환이 필요해 보입니다.
[앵커]
이야기를 듣고 보니 특허괴물이라는 막연한 이미지 때문에 규제의 대상으로 간주했던 것 같습니다.
하지만 여전히 일반인들에게는 부정적인 인식이 남아있을 것 같은데, 특허관리전문회사의 순기능은 무엇이 있나요?
[인터뷰]
미국의 경우 2008년 설립한 RPX라는 특허관리전문회사가 지식재산권 피소 가능성이 있는 기업을 회원으로 끌어들여 소송 문제에서 자유롭게 해준다는 `방패기업`을 자처하고 나섰습니다.
소송으로 지불해야 할 비용보다 저렴한 회비를 책정해 일종의 `보험금`을 지급하는 사업구조이며, 국내 삼성전자 등을 비롯하여 굴지의 글로벌 기업 100개 이상이 회원가입된 상황입니다.
힘의 논리가 지배하는 대기업과 중소기업 간의 특허소송에서 중소기업의 특허분쟁 대응력을 강화하기 위해서는 특허관리전문회사의 자본과 특허소송의 전문성을 활용할 필요도 있습니다.
[앵커]
대학이나 공공연구기관의 연구성과물을 수익으로 연결하고 혁신적인 중소기업을 보호하기 위해서는 '특허괴물'로만 여기던 특허관리전문회사의 순기능도 다각적으로 살펴봐야겠네요.
오늘 말씀 고맙습니다.