LG경제연구원`Post LCD를 준비하라'
LCD vs. OLED/SED의 원가 비교
수십 년간 디스플레이 산업 내에서 독보적인 지위에 있던 브라운관이 3~4년 전부터 기술 발전 속도가 빠른 LCD에 의해 대체되고 있다. 이제 LCD는 디스플레이를 필요로 하는 대부분의 어플리케이션에 사용됨으로써디스플레이 산업에서 중추적인 역할을 담당하게 되었다. 대형 TV, 전광판 등 큰 화면용을 제외하면 LCD가아직까지 독보적인 위치에 있지만 이를 넘어서기 위한새로운 디스플레이의 도전 또한 만만치가 않다.OLED(Organic Light Emitting Diode), SED(Surface-conduction electron-Emitter Display) 등이 차세대 디스플레이로 부상하고 있는 것이다.
이러한 차세대 디스플레이의 등장은 주력 디스플레이의 변화와함께 경쟁 요소의 변화를 초래할 수 있다는 점에서 주목할 만 하다. 많은 부품들을 필요로 하는 LCD와 달리OLED, SED 등은 단순한 구조의 소재 기반형 디스플레이이기 때문이다. 이하에서는 LCD의 현 위상과 Post LCD 시대의 디스플레이 산업 구조의 변화에 대해 살펴보고자 한다.
국내 IT 산업의 중추, 디스플레이
2004년 국내 IT 산업의 수출액은 약 750억 달러로2,500억 달러에 달하는 전체 수출액의 30% 정도를 차지하고 있다. IT 산업 중에서도 휴대폰, 반도체, 디스플레이 등이 50~60%를 차지하고 있으며, 특히 디스플레이는 부품·소재, 장비, 세트 기업 등 전·후방 산업 모두에 큰 영향을 미치는 연결 고리 역할을 하고 있다.
브라운관을 비롯한 LCD, PDP 등의 디스플레이 산업에서 국내 기업들의 시장점유율은 각각 50% 수준에달해 그야말로 세계 시장을 주도하고 있다. 특히 TFT-LCD는 소형에서 대형에 이르기까지 다양한 어플리케이션에 활용되면서 세계 디스플레이 시장의 50~60%를차지하는 중심 제품이어서 우리 나라의 주도적 지위는매우 중요한 의미를 갖는다. 국내 LCD 기업의 급성장은 국가경제 발전에 상당한 기여를 했을 뿐만 아니라,많은 부품들을 필요로 하는 산업 특성상 후방산업인 부품·소재 및 장비 기업의 동반 성장도 견인하고 있다. LCD 산업이 향후 5년간 연평균 약 10% 이상의 고성장을 지속할 것으로 예상되기 때문에 이러한 효과는 당분간 계속될 것으로 기대된다.국내 디스플레이 산업의 발전은 곧 LCD의 발전과그 궤적을 같이 해왔다고 할 수 있다.
기술적인 관점에서만 보면 LCD는 다른 디스플레이와 비교해 편광판,컬러필터, BLU(Backlight Unit) 등 복잡한 구조로 되어있어 광원에서 나오는 빛의 5% 정도만을 화면에 표시하는 가장 비효율적인 디스플레이라 할 수 있다. 그럼에도 불구하고 LCD는 기업들의 빠른 상용화, 적극적인 투자에 힘입어 디스플레이의 주력으로 자리잡았다. LG, 삼성 등은 적기에 대규모 투자에 성공하면서 디스플레이산업의 흐름을 브라운관에서 LCD로 변화시키는 데 결정적인 역할을 했다. 상용화 초기, LCD는 높은 가격으로 인해 소비자의 접근이 쉽지 않았지만 유리 기판의 대형화를 통해 빠른 속도로 가격 경쟁력을 확보했다. 지속적인 차세대 라인 투자를 통해 LCD의 대형화를 선도한국내 기업들이 경쟁 우위를 확보하고 있는 것은 당연한결과라 하겠다.
차세대 라인 투자만으로 LCD 경쟁력 유지 곤란
그렇다면 현재 양산 라인으로 최대인 7세대(1870X2200) 이후에도 지금까지 해왔던 것처럼 차세대라인 투자를 통해 경쟁 우위를 확보할 수 있을 것인가?이에 대한 회의적인 시각이 조금씩 나타나고 있다. 일례로 지난 6월 SID(Society for Information Display) 컨퍼런스에서 발표된 DisplaySearch의 전망에 의하면 4세대 이후 7세대까지 대규모 투자에 따른 감가상각비부분은 계속 감소 추세를 보이고 있다. 과거 유리 기판을 대형화하여 보다 많은 패널을 한꺼번에 생산하는 방법으로 높은 비중의 감가상각비를 상쇄시켜 왔지만 향후 이러한 여지가 줄어들게 된 것이다. 또한 재료비 비중은 4세대의 경우 59%에서 7세대로 오면서 74%까지증가하고 있다. 이는 7세대 이후 라인에 대한 투자 효율성이 과거만큼 높지 않을 것이라는 반증이라 할 수 있다. 5세대부터 8세대 라인까지 투입 기판의 단위면적당감가상각비 변화를 보더라도 7세대까지는 171달러, 118달러, 92달러 순으로 감소세를 유지하지만, 8세대에서는 95달러로 다시 증가함을 알 수 있다. 따라서 향후LCD 산업의 경쟁 우위를 유지하기 위해서는 재료비를어떻게 절감할 것이냐가 관건이 될 것이고 7세대 라인이후 LCD 기업은 차세대 라인 투자에 대한 심각한 고민에 직면할 것으로 전망된다.
LCD의 원가 경쟁력을 확보하는 두 가지 축인 기판 대형화와부품/소재 비용 절감 가운데, 앞서 말한대로 한 축인 기판 대형화에 의한 원가 절감은 힘을 잃어 가고 있다. LCD에 사용되는 여러부품들은 LCD 구조상 반드시 필요한 것이기 때문에 부품들을 최적화하거나 규모의 경제를 통한 구매 원가 절감 외에 다른 방안을 찾기가 점점 어려워진다는 것이다.
성능 개선에서 원가 경쟁력으로
디스플레이 산업이 LCD 중심으로 재편되는 동안 LCD는 다른 디스플레이에 비해 비약적인 발전을 거듭해왔다. 시야각, 응답속도, 대화면 구현 등 LCD가 가지고 있던 많은 약점들이 크게 개선되고 있으며, 특히 불과4~5년 전까지만 해도 기술적으로 20인치 이상 화면을구현하기 어려울 것이라던 예상을 깨고 기업간 대형화경쟁을 거치면서 현재 82인치까지 개발될 정도로 기술발전이 빠르게 진행되고 있다. 대형 디스플레이에 특화된 PDP의 경우도 양산 초기 제기되었던 발열문제, 짧은수명, 높은 소비전력 등에서 많은 성능 개선이 이루어졌다. 그러나 LCD, PDP 기업들의 공격적인 Capa 증설에따른 공급 과잉과 대형 TV 시장에서 LCD와 PDP 간의경쟁 심화 등으로 인해 패널 가격이 예상보다 훨씬 빠르게 하락하고 있다. 따라서 디스플레이 산업은 Gamerule이 성능 개선 및 대형화 경쟁에서 원가 경쟁력으로수렴하는 상황에 직면해 있다. 소비자 입장에서 보더라도 디스플레이 간 치열한경쟁으로 화질의 상향 평준화가 이루어져서 디스플레이를 구별하기가 쉽지 않다. 결국 비슷한 성능을 가진디스플레이라면 좀 더 저렴한 것을 구매하려는 경향이커질 수 밖에 없다.
소재 기반형 디스플레이 부상 예상
이와 같은 상황에서 LCD가 디스플레이 산업 내에서의독점적인 지위를 유지할 수 있을 것인가?LCD와의 경쟁을 준비하고 있는 차세대 디스플레이로 OLED, FED(Field Emission Display) 등이 있다. 이들은 브라운관에 필적하는 뛰어난 성능과 LCD 대비적은 부품, 단순한 구조로 인한 가격 경쟁력을 갖출 수있을 것으로 평가받고 있다.
라인 투자에 대한 감가상각비 부담을 최소화하는것을 전제로 하면 AM(Active Matrix) OLED의 경우TFT-LCD에서 사용되는 다양한 광학 필름, 컬러필터,편광판, BLU 등이 필요없거나 사용 개수가 크게 줄기때문에 재료비 비중이 30~40%까지 감소될 것으로 예상된다. FED의 한 형태인 SED의 경우도 전극, 전자방출재료(PdO), 형광체, 스페이서 등 아주 단순한 구조로되어 있기 때문에, 본격적인 양산이 시작될 경우 대형TV 시장에서 TFT-LCD 제조 원가의 절반 정도에 생산이 가능할 것이라는 전망이 있다.
디스플레이 산업에서 원가경쟁력 확보가 주요 경쟁 요소임을 감안할 때, 다수의 핵심 부품(편광판, 컬러필터, BLU 등)에 의존하는 LCD와 달리 단순한 구조를가진 소재 기반형 차세대 디스플레이가 출현하는 것은시간 문제라고 볼 수 있다. 물론 아직까지 수명, 신뢰성,대형화 등에서 OLED와 SED가 해결해야 할 기술적인문제점과 LCD의 풍부한 제조 및 기술 인프라를 고려할때 단기간에 LCD 시장을 흔들기는 쉽지 않을 것이다. 그러나 기술 발전 속도와 참여 기업 수에 따라 LCD를위협할 만한 잠재력은 충분한 것으로 보인다. OLED가이미 채용되고 있는 소형 분야의 경우 제조 인프라에 크게 구애 받지 않으므로 LCD에 대한 대체재로서 OLED의 잠재력을 평가할 수 있는하는 좋은 대상이 될 것으로전망된다.
외국 기업들 Post LCD 겨냥 적극 개발
이러한 잠재력으로 인해 최근 소재 혹은 가공 기술 기반을 가진 기업들이OLED, SED 분야로 활발히 사업화를계획하고 있다. OLED, SED 등은 LCD처럼 부품 조립기반이 아니라 주요 소재의 독자적인 가공이 특징이므로 원가 경쟁력 측면에서 후발 주자로서의 약점을 충분히 극복할 수 있을 것이라는 기대 때문이다. OLED의 경우를 보면 TDK, Dupont, DNP 등 소재 관련 기업들의 사업 진출이 두드러지고 있다.
세계액정 시장의 90% 정도를 차지하고 있는Merck도 최근Covion과Avecia의 유기 반도체 폴리머 사업 부문을 인수함으로써 OLED 발광재료 부문의 역량을 강화하고있다. 자기 시장 잠식(Cannibalization)을 우려한 국내LCD 기업들은 그동안 OLED 개발에 미온적인 태도를보여왔다. 그러나 2005년 하반기에 AUO, Toppoly 등대만 LCD 기업을 중심으로 소형 AM(Active Matrix)OLED의 상용화에 활발한 움직임이 나타나면서 보다적극적인 태도로 전환될 가능성이 높다.
AM OLED는발광재료의 종류에 따라 저분자(Small molecule)와 고분자(Polymer) 타입으로 나누어 지는데 대형화 공정에유리한 고분자가 현실화되면 저분자보다 더 단순한 구조로 디스플레이를 구현할 수 있어 원가 경쟁력을 확보하는 데 한층 유리해질 것이다. 이에 따라 소재의 중요성은 더욱 커질 전망이다.
SED의 경우 잉크젯 기술 역량을 갖춘 Canon과 디스플레이 사업 경험이 있는 Toshiba가 2004년 10월SED Inc.라는 JV를 설립해서 2006년 이후 본격적인양산을 계획하고 있다. SED Inc.는 노광 장비 등 디스플레이 설비 경험이 있는 Canon의 역량을 활용해 SED의 독자적인 구조에 적합한 제조 장비까지 직접 설계·제작하면서 디스플레이 사업을 준비하고 있다.
소재 기술력 강화 시급
국내 LCD 산업의 경우 부품 국산화율은 많이 향상되었지만 여전히 소재 부문에서는 80~90%를 해외 기업에의존하고 있다. 디스플레이 산업에서 소재 및 가공 기술의 중요성이 커지고 있는 만큼 소재 부문에 대한 국가 경쟁력 확보가 절실한 상황이다. 국내 디스플레이산업은 특히 소재 경쟁력이 약하기 때문에 Post LCD에 미리 준비하지 않으면 외국 소재 기업에 종속될 가능성이 높다. 이것은 소재가 경쟁의 Key인 차세대 디스플레이 분야에서 더욱 심화될 것으로 보인다.
차세대디스플레이의 경우 가치사슬(Value Chain)이 단순화됨에 따라 후방 산업에 미치는 파급 효과가 LCD에 비해감소할 것이라는 점이 정부의 지원 및 기업의 투자를미온적으로 만들 수 있다. 그러나 차세대 디스플레이는제조 공정이 다양하고 아직 최적화되지 않은 부분이 많다. 따라서 기업과 정부의 노력 여하에 따라 패널뿐만아니라 소재, 장비 분야에서도 경쟁력을 확보하는 기회를 잡을 수 있다.
OLED, FED 등이 주력 디스플레이로부상하기까지는 좀 더 시간이 걸릴 것으로 보이기 때문에 정부, 대기업, 중소기업 등의 원활한 커뮤니케이션및 패널 기업과의 유기적 연구 개발을 통해 소재 및 설비에 대한 표준화를 주도할 여지는 남아 있는 것으로판단된다. 소재 분야의 경쟁력이 단기간 내에 확보되기 어려운 만큼 중장기적인 관점에서 소재 기술에 접근하는 노력이 절실한 시점이다.
LG경제연구원 최정덕 산업기술그룹 책임연구원
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