[단독]삼성, 차세대 디스플레이 ‘그래핀’ 상용화 착수

휴대전화 액정 1년내 개발키로

삼성그룹이 차세대 디스플레이로 각광받는 휘어지는 디스플레이 소재로 그래핀(graphene·사진)을 ‘낙점’하고 본격적인 상용화에 나섰다. 홍병희 성균관대 화학과(성균나노과학기술원) 교수는 6일 “삼성테크윈과 공동으로 그래핀을 이용한 휴대전화 액정화면을 1년 안에 개발하기로 했다”고 밝혔다. 지금까지 그래핀의 상용화 가능성에 대한 연구는 많았지만 글로벌 전자기업이 상용화에 뛰어든 경우는 이번이 처음이다. 삼성테크윈과 성균관대 측은 6일 ‘삼성테크윈-성균나노과학기술원 그래핀 상용화 연구실’ 협약서를 체결했다. 이 연구에는 삼성테크윈 측 연구원 3명과 성균관대 안종현 교수 등 연구진 20여 명이 참여한다.

그래핀은 탄소원자들이 벌집 모양으로 연결된 얇은 막 구조다. 두께가 0.34nm(나노미터·1nm는 10억분의 1m)로 매우 얇으면서도 물리적, 화학적 안정성이 뛰어나다. 특히 신축성이 좋아 늘리거나 접어도 전기전도성을 잃지 않아 ‘꿈의 나노 물질’로 불린다. 그래핀을 사용하면 휘어지는 액정화면이 가능해 손목시계형 등 다양한 모양의 휴대전화도 만들 수 있다.

삼성테크윈이 그래핀 상용화를 결정한 이유 중 하나는 나날이 치솟는 산화인듐주석(ITO) 가격 때문으로 알려졌다. ITO는 액정표시장치(LCD) 등 평면 디스플레이를 만드는 데 쓰이는 투명전극이다. ITO 가격이 2001년에 비해 10배나 오르면서 기업 입장에서는 이를 대체할 소재를 찾는 일이 시급해졌다. 현재 디스플레이 대형화와 제조원가 부분을 제외하고는 두께, 투명도, 강도 등 모든 면에서 그래핀이 ITO에 앞선다. 삼성테크윈 측은 1년 안에 그래핀으로 휴대전화용 4인치 디스플레이를 개발하고, 5년 안에 수백억 원을 투자해 40인치 이상 TV용 대형 디스플레이를 개발하면서 제조원가도 크게 낮출 계획인 것으로 알려졌다.

홍 교수는 “2월 그래핀으로 가로세로 약 10cm의 투명필름을 개발하는 데 성공했기 때문에 휴대전화용 디스플레이를 상용화하는 데는 문제가 없다”고 말했다. 그는 또 “싱가포르도 올해 말 국가 차원에서 그래핀 연구를 시작할 계획”이라며 “상용화시킬 자국 기업이 없어 결국 싱가포르의 연구 결과도 삼성으로 넘어올 가능성이 높다”고 덧붙였다.

이현경 동아사이언스 기자 uneasy75@donga.com