KIMS 해외단신 27호 (2010.06.07)
일본이 개발한 첨단재료, 한국기업이 먼저 실용화
일본대학 연구자가 발명한 새로운 전자재료가 한국 삼성전자 등 해외 기업을 통해 최초로 제품화되려 하고 있다. 일본의 우수한 기초연구가 해외로부터 주목받는 것은 칭찬할 일이다. 하지만 그 첫 번째 사용자가 일본 기업이 아닌 것은 안타까운 일이다. 연구 가치를 높이 평가하고 있지 않는 것인지, 두 번째 이후로 시작해 따라잡을 자신이 있는 것인지.
큐슈대학의 연구팀은 요코하마시에서 26일 개막한 고분자 학회에서 질소석유화학(동경ㆍ치요다), NOF
Corporation(日油)과 공동으로 개발한 새로운 액정 재료「고분자안정화블루상(PSBP)」을 소개했다. 전압을 걸면 마네틱상이라 불리는 기존 액정재료보다 10배나 빠르게 움직인다.
2002년에 발명한 이래 큐슈대 연구팀은 8년에 걸쳐 실제 액정 텔레비전에 사용할 수 있는 단계로까지 재료의 특성을 높였다. 백라이트에 겹쳐 40볼트의 전압을 걸면 섭씨 0~60도의 범위에서 천분의 1초 간격으로 천배 밝아졌다 어두워졌다 하며 깜빡거린다. 제품에 사용하려면 구동전압을 20볼트로 내리고 사용온도를 섭씨 영하 20~80도로 만들 필요가 있지만 큐슈대 연구팀은 향후 2년 내에 실현 할 수 있을 것이라고 말한다.
기존의 액정재료를 PSBP로 바꾸면 액정에 고속 동작이 요구되는 컬러필터가 필요 없는 큰 화면 및 3차원(3D) 텔레비전을 만들 수 있다.
컬러필터는 밝기를 저하시키는 원인이 되어왔기 때문에 그것이 없다면 텔레비전 전체의 6할 이상을 차지하는 백라이트 소비전력을 3분의1 이하로 줄여도 같은 밝기를 유지할 수 있다.
하지만 PSBP를 최초로 제품화 하고자 하는 곳은 일본의 기업이 아닌, 삼성전자. 2년 전 5월, 미국에서 열린 국제 디스플레이 학회(SID)에서 세계 최초로 PSBP를 사용한 디스플레이를 소개했다. SID 참가자의 말에 따르면 당시의 PSBP는 미완성이었기 때문에 화질이 돋보이지는 않았다고 한다. 하지만 큐슈대 연구팀은 세계 최초로 삼성이 선보였기 때문에 지금부터 일본 기업이 실용화해도 삼성을 따라하는 꼴이 될 것이라고 안타까워했다.
비슷한 경우가 액정재료를 움직이는 박막 트랜지스터(TFT)용 반도체재료에도 있다. 올해 1월, 동경공업대학 요코하마시 캠퍼스에서 「투명 어모퍼스 산화물 반도체(TAOS) 워크숍」이 열렸다. 발표 내용의 중심은 동경공업대학교 연구팀이 1995년에 국제회의에서 소개한 세계 최초의 TAOS인 산화 인듐ㆍ갈륨ㆍ아연(IGZO)이었다.
IGZO는 현재 액정용 TFT에 사용하는 어모퍼스 실리콘에 비해 전자 움직임의 지표인 전자이동도가 한 자릿수 크다. 액정 텔레비전을 더욱 큰 화면으로 하거나 현장감을 높여 본격적인 3D 텔레비전을 실현 할 수 있다.
동경공업대학교 연구팀은 2004년에 영국 과학 잡지 네이처에 IGZO의 연구 내용을 게재했다. 당시 가장 먼저 문의를 해 온 것은 일본 기업이 아닌 삼성전자와 LG전자였다고 연구팀은 말한다. 삼성전자는 2007년 SID에서 IGZO-TFT를 사용한 대형 디스플레이-를 소개했다. 일본 기업도 개발을 진행하고 있지만 현재 삼성이 다른 회사를 리드하고 있는 상황이다.
큐슈대학의 PSBP도 동경공업대학의 IGZO도 차세대 박막형 대형 화면 텔레비전에 사용된다는 공통점이 있다. 되돌아보면 2000년쯤까지는 액정 텔레비전 등 디스플레이 관련 연구와 제품화로 일본이 세계 선두를 달리고 있었다.
그 후 급속히 한국과 대만의 기업이 시장을 점유했다. 저가격화 경쟁에서 뒤진 일본기업은 차례로 디스플레이 사업을 축소하거나 철폐할 수밖에 없었다. 일찍이 일본에서 디스플레이개발을 시작한 히타치제작소 및 소니의 기술자가 지금은 한국이나 대만의 기업에서 활약하고 있다.
이들 2가지 사례 외에도 전기저항이 제로가 되는 초전도재료 및 발광 다이오드(LED)의 기반에 사용하는 질화 갈륨 단결정 등 최첨단재료의 연구는 일본이 현재에도 세계 선두를 달리고 있다. 일본은 재료로 승부하면 된다는 의견도 있다. 하지만 화려한 최종제품의 생산이 해외로 유출되면서 일본 전체가 활기를 잃어가는 것 같은 느낌이 든다. 일본에서 발명된 신소재는 일본기업이 선두로 나서 산업에 활용하는 그런 의욕이 일본 기업에 있으면 좋겠다. 그러지 않으면 신소재 자체가 일본에서 탄생하지 않게 될 것이다.
http://www.nikkei.com/tech/ssbiz/article/g=96958A9C93819696E0E5E2E3E48DE0E5E2E7E0E2E
3E2E2E2E2E2E2E2;p=9694E0E5E2E3E0E2E3E2E1EAE4E2
