웨어러블 디바이스에서 자동차까지, 일상 곳곳에 들어간 LG의 플렉시블 기술들 – LG 공식 블로그
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웨어러블 디바이스에서 자동차까지, 일상 곳곳에 들어간 LG의 플렉시블 기술들

작성일2015-01-27

스마트 워치, 스마트 밴드, 커브드 TV, 커브드 스마트폰…

이 기기들 속에 공통적으로 들어가는 기술은 무엇일까요? 바로 ‘플렉시블’ 기술입니다. 스마트폰 뿐만 아니라 스마트 워치 같은 웨어러블 디바이스들이 본격적으로 등장하면서 플렉시블 기술에 대한 관심도 그만큼 늘어나고 있습니다. 휴대폰이나 TV 같은 전자기기부터 배터리와 자동차 부품에 이르기까지 광범위한 분야에 적용되는 플렉시블 기술. 오늘은 LG의 플렉시블 기술에 대해 살펴보겠습니다.

 플렉시블 OLED 디스플레이

LG디스플레이는 2013년 4월 세계 최초로 화면이 휘어진 곡면형 OLED(유기발광 다이오드, Orgarnic Light Emitting Diodes) TV 패널을 LG전자를 통해 출시했습니다. OLED는 공정 온도가 상대적으로 낮아 유리 기판 대신 플라스틱 기판을 사용할 수 있어 종이처럼 자유자재로 휘는 플렉시블 디스플레이를 만드는 데 유리합니다.

실제로 LG전자는 2014년부터 CES에 LG디스플레이의 플렉시블 OLED 디스플레이를 적용하여, 곡면과 평면을 자유자재로 조절할 수 있는 가변형 올레드 TV를 공개해 화제를 모았는데요. 이 제품은 리모콘으로 사용자가 원하는 각도로 화면의 곡률을 조정할 수 있어 최적의 각도로 영상 감상이 가능합니다. 가변형 올레드 TV는 올해 CES 2015에서도 CES 2015 혁신상을 받기도 했습니다.

LG전자 가변형 UHD 올레드 TV CES 2015에서 혁신상을 수상한 LG전자의 가변형 UHD 올레드 TV

 LG디스플레이는 지난해 7월 세계 최초로 18인치 플렉시블 OLED 제품을 개발해 세계적인 호평을 받기도 했습니다. 이 제품은 2014년 세계적인 과학 전문 잡지 ‘파퓰러사이언스’가 선정한 ‘올해의 혁신 대상’을 받았습니다.

플렉시블 OLED 디스플레이


18-inch Flexible OLED Panel(www.lgdnewsroom.com)

LG디스플레이의 18인치 플렉시블 OLED는 100만 화소에 육박하는 HD급 해상도에 플렉시블 OLED로는 세대 최대의 크기를 자랑합니다. 디스플레이를 반지름이 3cm인 작은 원(곡률 반경 30R)으로 말아도 화면을 구동하는 데 이상이 없다고 하니, 돌돌 말아서 들고 다닐 수 있는 두루마리 TV를 볼 수 있는 날이 멀지 않은 것 같습니다.

 LG디스플레이의 18인치 플렉시블 OLED 디스플레이

 이번 CES 2015에서 LG디스플레이는 모바일용 플라스틱 OLED(POLED)로  ‘액티브 벤딩(Active Bending)’ 기술을 구현해 주목을 받기도 했는데요. 이 디스플레이는 터치 센서가 내장되어 있음에도 불구하고 두께가 0.7mm 밖에 되지 않아 LG디스플레이의 뛰어난 기술력을 보여줬습니다.

LGD 액티브 밴딩 기술CES 2015에서 공개된 LG디스플레이 ‘액티브 벤딩’ 기술 적용 패블릿

 플라스틱 OLED가 탑재된 제품으로 CES 2015에서 공개된 LG G 플렉스2를 빼놓을 수 없죠. G 플렉스2는 LG 플렉시블 기술의 정수를 모아놓았다고 해도 과연이 아닙니다. 그래서 해외 유수 언론들로부터 ‘최고의 커브드(Curved) 스마트폰’이라는 찬사도 받았습니다. G 플렉스2에는 LG디스플레이의 5.5인치 풀HD 곡면 디스플레이가 적용되었는데요. 전면은 영상 시청에 최적화된 곡률 700R로 만들었고, 후면은 전면보다 더 휘어진 곡률 650R로 제작하여 그립감을 향상시켰습니다. CES 2015에서 함께 소개된 웨어러블 기기 G워치R에도 세계 최초로 개발된 원형 플라스틱 OLED가 적용되기도 했습니다.

LG G 플렉스2 LG전자의 커브드 스마트폰 ‘LG G 플렉스2’

 

 케이블형 플렉시블 배터리

아무리 디스플레이가 잘 휘어진다고 해도 이를 뒷받침할 플렉시블 소재 기술이 없다면 무용지물일 것입니다. LG화학에서는 ‘스텝드 배터리’, ‘커브드 배터리’, ‘케이블 배터리’ 총 세 가지의 미래형 배터리를 개발 중인데요. 이 중에서 케이블 배터리에 플렉시블 기술이 적용됩니다. 케이블 배터리는 말 그대로 전선 모양의 케이블 형태를 한 배터리를 말합니다. (참고 링크: LG화학 플렉서블 배터리 탄생기)

LG화학 케이블형 플렉시블 배터리 LG화학에서 개발한 케이블형 플렉시블 배터리

 케이블형 배터리는 면(面)이 아니라 선(線)형이기 때문에 구부리고 감고 매듭을 지어도 성능이 유지되는 웨어러블 디바이스에 최적화된 형태의 배터리입니다. 이어폰 줄이나 신발끈, 시계 벨트가 곧 배터리가 될 수 있다는 것이지요. 저전력 설계로 장시간 사용해도 발열이 적고, 방수도 되며, 자유롭게 움직일 수 있는 것이 가장 큰 특징입니다. 기존의 리튬이온 배터리는 심하게 휠 경우 양극과 음극이 닿으면서 폭발하지만, LG화학의 케이블 배터리는 스프링 형태의 ‘할로우 스파이럴(Hollow-spiral) 구조’로 양극과 음극 사이의 전해질을 겔 형태의 고체로 바꿔 안전하게 사용할 수 있다는 장점이 있습니다.

 케이블형 플렉시블 배터리를 연구하고 있는 LG화학 연구원들 케이블형 배터리의 웨어러블 디바이스 활용 사례

 아직 양산 전 단계지만 LG화학은 국내는 물론 해외에서도 케이블 배터리와 관련된 특허를 다수 확보하고, 2016년 상용화를 목표로 공정 기술과 소재 개선 등 막바지 작업들을 하고 있습니다.

 케이블형 배터리 개발자 인터뷰

권요한 대리(LG 화학 Battery 연구소, 자동차, EV선행PJT): 처음에 테크페어나 그런 데 보여줬을 때 용량도 나오지 않고 아주 조악한 형태로 나왔지만 (부장님은) 한 번 해보라고, 그리고 한 번 해보고 공유해보자고. 김제영 부장(LG 화학 Battery 연구소, 자동차, EV선행PJT) : 좋지 않은 결과를 발표하는 게 연구원으로서는 자존심이 상할 수 있고 창피할 수 있거든요. 그런데, 저희의 약점 또는 저희의 현재까지 수준에서 정확하게 오픈하고 도움을 많이 요청했던 것, 그런 것들이 제가 보기에는 성공의 요인이라고 생각합니다.

 시장조사기관 IHS 테크놀로지는 향후 몇 년간 웨어러블 기기용 배터리 시장이 빠른 속도로 성장해 2018년에는 그 규모가 7천700만 달러에 이를 것으로 전망했는데요. 배터리 뿐만 아니라 웨어러블 기기 시장의 성장에 따라 다양한 분야의 플렉시블 기술도 크게 발전할 것으로 기대를 모으고 있습니다.

 자동차 곳곳에 들어간 FL(Flexible lighting) 기술

밤길이나 안개 낀 날 안전한 운전을 도와주는 자동차 전조등과 후미등, 속도나 연료 잔량 같이 차량의 상태를 편리하게 식별하게 해주는 계기판, 차량 내부 조명 등 자동차 구석구석 LED 램프가 많이 사용됩니다. LG이노텍은 바로 이 자동차 내외부 LED 램프에 들어가는 광원 모듈을 개발하는 차량용 LED 패키지 & 모듈 사업을 주요 사업 중 하나로 진행하고 있습니다. 세계 최초로 개발한 자동차 전후방 램프용 플렉시블 LED 면광원 모듈 ‘넥슬라이드(Nexlide)’와 전조등, 후미등, 주간주행등, 방향지시등, 계기판 등 용도별로 최적화된 차량용 LED 패키지가 그것인데요.

LG이노텍 차량용 플렉시블 LED 조명 모듈

LG이노텍 차량용 LED 조명 모듈ㅣ LG이노텍이 세계 최초로 개발한 ‘차량용 플렉시블 LED 조명 모듈’

 차량용 패키지 & 모듈에는 FL이라는 광원이 사용됩니다. FL(Flexible lighting)이란 말 그대로 휠 수 있는 광원을 말합니다. 두께가 얇고 유연하며, 균일한 빛을 내는 것이 장점인데요. 이 때문에 다양하고 수려한 디자인의 자동차 조명들을 만들 수 있게 됩니다. 덕분에 이전 보다 훨씬 뛰어난 자동차 디자인이 가능해진 거죠.

LG이노텍 차량용 LED 기술들 LG이노텍의 차량용 LED 기술들, 출처: LG이노텍 공식 홈페이지(http://www.lginnotek.co.kr)

LG이노텍의 차량용 LED 기술들

Headlamp, DRL*, Position, CHMSL*, RCL*, Room Lamp, Cluster
* DRL : Daytime running lighting
* CHMSL : Center high mounted stop lamp
* RCL : Rear combination lamp (Tail, Stop, Turn signal, Back up)

FL은 램프의 두께와 무게를 감소시킬 뿐만 아니라 광효율이 높아 소비 전력도 기존의 면 발광 램프에 비해 50% 정도 적습니다. 보통 LED 후미등은 너무 밝아서 다른 운전자들의 시야를 방해하는 경우가 많았는데요, LG이노텍의 플렉시블 LED 광원은 곡면 구조에서도 빛이 고르게 퍼져 눈부심이 적다고 합니다. 디자인은 물론 전력 효율과 사용자의 안전까지 고려한 ‘착한 기술’이지요? LG이노텍 차량용 LED 모듈은 이런 기술력을 인정 받아 지난 해 산업통상자원부 국가기술표준원이 주관하는 ‘제2회 신기술(NET)’로 선정되기도 했습니다.

여기까지 LG에서 활발하게 진행되고 있는 플렉시블 기술에 대해서 알아봤습니다. LG는 지속적인 연구개발을 통해 플렉시블 기술 분야에서 시장 선도자의 위치를 굳건히 지켜나갈 계획입니다. 앞으로 LG가 선보일 새로운 플렉시블 기술들, 기대되지 않나요? 많이 관심 가져 주시고, 기대해 주세요.

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