"퀀텀닷, 차세대 디바이스 혁신 위한 핵심기술"

제주특별자치도에서 열리고 있는 제9회 국제퀀텀닷컨퍼런스에서 26일 장혁 삼성전자 종합기술원 부사장이 기조연설을 하고 있다. /사진제공=삼성전자

"퀀텀닷(Quantum Dot, 양자점)은 차세대 디바이스의 혁신을 이끌어 낼 수 있는 핵심 기술이다"

장혁 삼성전자 (76,700원 ▲400 +0.52%) 종합기술원 부사장(삼성펠로우)은 26일 제주 라마다프라자호텔에서 열린 '제9회 국제퀀텀닷컨퍼런스'에서 기조연설을 통해 이같이 단언했다.


퀀텀닷 분야의 세계적 석학들이 참여한 이번 컨퍼런스에서 산업계 전문가로는 유일하게 기조 연설에 나선 장 부사장은 업계 전문가들에게 차세대 소재인 퀀텀닷과 함께 진화하고 있는 디스플레이 기술을 소개했다.

장 부사장은 "지금까지 새로운 소재의 개발이 TV 화질의 혁신을 이끌어 왔다"며 "TV디스플레이 부문에서는 자연 그대로의 색 표현이 가능한 퀀텀닷을 적용한 삼성 SUHD TV가 화질의 새로운 역사를 쓰고 있다"고 강조했다.

삼성전자는 미래 TV 디스플레이 기술로 '퀀텀닷'을 낙점하고, 종합기술원과 함께 퀀텀닷 원천 기술과 상용화 기술을 함께 연구 중이다. 삼성전자의 프리미엄 TV 라인업인 'SUHD TV'는 이같은 퀀텀닷 기술을 상용화해 제품에 적용한 최첨단 제품이다.


퀀텀닷은 물질의 크기가 나노미터 수준으로 줄어들 경우 전기적, 광학적 성질(밴드갭, Band Gap)이 변하는 반도체 나노 입자로, 화학적으로 합성된 무기물이다. 나노 입자의 크기를 조정하면 색상을 자유롭게 표현할 수 있다. 1980년대에 퀀텀닷의 효과가 발견된 이후 연구개발을 거쳐 2013년 처음으로 디바이스에 적용됐다.

삼성전자는 기존 퀀텀닷 입자가 인체에 유해한 카드뮴(Cadmium)이라는 한계를 극복, 2015년 세계 최초로 '카드뮴 프리(Cadmium Free)' 퀀텀닷 기술을 적용한 SUHD TV를 시장에 내놨다. 현재까지 글로벌 TV업체 중 '카드뮴 프리' 퀀텀닷 TV를 내놓은 곳은 삼성전자가 유일하다.

장 부사장은 "퀀텀닷 기술이 계속 개발되면서 이전에 없던 새로운 기술로 진화 발전해 TV 디스플레이 시장의 성장을 이끌어 갈 것"이라며 "퀀텀닷의 결정 구조와 합성 공정을 이해하고 효율을 추가로 높이는 동시에 새로운 기능을 추가하는 연구 개발이 중요하다"고 말했다.

이어 "디지털 기반의 전자 디바이스의 기술 발전 속도에 비해 소재 기술 발전이 상대적으로 더디게 진행되고 있어, 디바이스의 혁신이 한계에 도달하고 있는 상황"이라며 "지속적인 혁신을 위해서는 연구 개발 단계에서부터 세트(제품), 부품과 소재의 기술 개발을 통합해서 진행하는 것이 중요하다"고 강조했다.

한편 2년마다 열리는 '국제퀀텀닷컨퍼런스'는 세계 최대의 퀀텀닷 기술 관련 학회다. 올해는 세계 30여개국의 퀀텀닷 기술 관련 기초·응용 분야의 학계, 산업계 전문가 500여명이 모여 역대 최다의 400여편이 넘는 논문을 공유하는 등 역대 최대 규모 행사로 진행됐다.

장 부사장 외에도 △퀀텀닷 소재의 습식 합성법을 처음 개발해 기술 개발을 앞당긴 모운지 바웬디 MIT 교수 △양자 컴퓨팅 분야의 야마모토 요시히사 스탠포드대 교수, △이론물리학자인 알렉산더 에프로스 미국해군연구소 박사 △양자 정보 분야의 아탁 이마모 글루 취리히 연방 공대 교수 등 세계적인 석학들이 기조연설자로 나섰다.