◎잠재력 큰 유기전자재료 시장, 화학·전자기업들의 새로운 격전지

LG경제연구원 '잠재력 큰 유기전자재료 시장, 화학·전자기업들의 새로운 격전지'

플렉서블, 투명 등 새로운 폼팩터를 지닌 하드웨어들의 등장에 따라 유기전자재료에 대한 관심이 커지고 있다. 안정적인 상용화 기술이 개발되면 유기전자재료 시장은 급속도로 커질 수 있기 때문에 대형 화학기업들뿐 아니라 전자기업, 인쇄기업에 이르기까지 유기전자재료 사업화에 힘쓰고 있는 상황이다. 소재산업에서 열세인 국내 기업들도 소재와 전자·부품 등 역량의 시너지를 발휘할 수 있다면 유기소재를 통해 도약의 계기를 마련할 수 있을 것이다. 

새로운 하드웨어들의 경쟁 

올 초 라스베이거스에서 열린 ‘2014 CES’에서 LG전자와 삼성전자는 ‘가변형 TV(Bendable TV)’를 소개하였다. 가변형 TV란, 화면곡률을 사용자가 원하는 각도로 휘어질 수 있도록 설계한 것으로 작년에 선보인 ‘커브드 TV (Curved TV)’보다 한층 업그레이드된 TV이다. 양사가 내놓은 가변형 TV 모두 리모컨으로 곡률을 조절할 수 있어 평면 TV와 곡면 TV의 역할을 한다는 점이 공통점으로 꼽힌다. 리모컨으로 완전 평면 상태의 화면을 기존 곡면 TV의 곡률인 4000∼4500R(반지름이 4000∼4500㎜인 원이 휘어진 정도) 수준까지 휠 수 있다. 때문에 시청자가 몰입감을 가장 잘 느낄 수 있는 최적의 시청 환경을 직접 연출할 수 있다는 특징이 있다. 가변형 TV와 커브드 TV는 아직까지 시장에 출시되지 않았지만, 커브드 디스플레이가 적용된 휴대폰은 이미 작년에 출시되었다. 2013년, 휴대폰 제조업체들은 기존 스마트폰의 가치를 뛰어넘기 위한 새로운 도전을 시도했다. 그 중 하나가 ‘G 플렉스’, ‘갤럭시 라운드’ 등 플렉서블 휴대폰 출시다. 플렉서블 휴대폰 출시가 가능하게 된 중심에는 커브드 디스플레이(Curved Display)가 있었다. 전자업계가 플렉서블 디스플레이에 집중하는 까닭은 디스플레이 시장이 성숙기에 접어들면서 더 이상 대화면과 고해상도만으로 차별화 포인트를 찾기 어려워졌기 때문이다. 디스플레이 업계에서는 플렉서블 디스플레이가 앞서 소개한 ‘Curved(약간 휘어진)’와 ‘Bendable(구부릴 수 있는)’ 디스플레이를 넘어, ‘Foldable(접을 수 있는)’과 ‘Rollable(돌돌 말 수 있는)’ 디스플레이로 발전할 것으로 전망하고 있다. 

하지만 이런 기술로도 완벽한 곡면을 구현하기는 힘들다. 임장감을 극대화시키기 위해서는 좌우뿐만 아니라 상하 곡면도 이뤄져야 한다. 그런데 휘고 접을 수 있는 기술만으로는 사람의 눈과 가장 가까운 곡면을 구현할 수 없다. 이음새 없이 곡면 디스플레이를 만들어 내기 위해 필요한 기술은 스트레처블(Stretchable)이다. 스트레처블 디스플레이는 말 그대로 크기를 늘리거나 줄일 수 있는 디스플레이다. 이 단계까지 디스플레이가 발전하게 되면 응용할 수 있는 분야는 스마트폰과 TV 등 가전제품 단계를 넘어서게 된다. 화면을 가진 기기들을 넘어서 헬스케어 제품이나 패션 등 다양한 산업에 디스플레이 적용이 가능해질 수 있다는 의미이다. 

플렉서블 디스플레이와 함께 미래 디스플레이로 주목받고 있는 투명 디스플레이에 대해서도 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 2013년 3월, 캘리포니아에서 개최된 ‘2013 TED  (Technology, Entertainment, Design)에서는 ‘투명 3D 컴퓨터’가 눈길을 끌었다. MIT와 마이크로소프트가 협력해 선보인 ‘스페이스 톱 3D 데스크톱’은 투명한 디스플레이 안에 가상현실 같은 폴더와 인터넷 웹브라우저가 보이고 손을 디스플레이 뒤쪽으로 넣어서 폴더나 웹브라우저 등을 직접 만질 수 있다. 이 기술은 3D 기술과 투명 디스플레이 기술 그리고 3D 깊이를 느낄 수 있게 하는 센서와 연동된 키넥트 카메라가 합작하여 만들어낸 것이다. 

IT 기기뿐만 아니라 에너지, 의료 등 여러 분야에서의 새로운 하드웨어 출시를 위한 노력도 눈여겨볼 만하다. 지붕에 올리거나 발전소에서만 쓰이던 태양전지는 창문, 자동차, 휴대폰 등으로 적용 범위를 넓혀가고 있다. 미국의 자동차 회사 포드는 차체 지붕에 태양광 패널을 설치해 충전이 가능하도록 한 플러그인 하이브리드 자동차(PHEV) C-Max를 개발했다고 발표했다. 미국의 솔로파워(Solopower)라는 회사에서 선보인 플렉서블 태양전지는 모듈 위에 인쇄를 해도 전력을 생산하는 것에 문제가 없어 광고판으로 활용이 가능하며, 비닐하우스 등 농업 분야로의 확대도 기대된다. 웨어러블(Wearable) 의료기기도 속속 등장하고 있다. 현재 시판 중인 밴드형 기기부터 신체에 직접 붙이는 패치형까지 그 모습도 다양하다. 미국의 ‘아이헬스 랩(iHealth Lap)’이라는 회사는 의료용 웨어러블 기기인 ‘스마트커프(Smart Cuff)’를 개발했다. 이는 블루투스를 통해 스마트폰 앱과 연동되는 혈압계로 캘리포니아 대학교(UCSF) 연구팀과 샌프란시스코 전문의들이 개발에 공동 참여한 것으로 알려졌으며, 이 기기를 통해 환자의 혈압을 실시간으로 모니터링할 수 있다. 독일의 ‘머크(Merck)’는 약물 투입 시기를 자동으로 알려주는 피부 생체 이식형 디스플레이, 이식이 아니라 패치 스타일의 부착이 가능한 광학적 디스플레이 등을 연구하고 있다. 

하드웨어의 혁신적 변화는 외형만 바뀌어서 되는 것은 아니다. 앞서 소개한 ‘가변형 TV’와 플렉서블 휴대폰은 디스플레이뿐만 아니라 배터리 등 기기 내부에 사용되는 부품의 폼팩터(Form Factor)가 바뀌었다. 실례로 ‘G 플렉스’에는 커브드 배터리가 장착되었다.  하지만 플라스틱 기판 등을 이용하여 디스플레이 패널의 플렉서블화 뿐 아니라 전극과 메모리 등 내부 부품의 플렉서블이 구현되어야 완벽한 플렉서블 기기가 될 것이다. 그렇기 때문에 소재 단계부터의 혁신을 통해 각 부품의 폼팩터(Form Factor)를 바꿔가는 것이 필요하다. 
  
전자재료로서의 유기소재 가능성 

소재는 일반적으로 유기소재와 무기소재로 나누어 볼 수 있다. 유기소재는 주로 석유 내지 생물체에서 추출하는 것으로 목재, 천연섬유, 석유화학제품 등이 있다. 유기소재는 다양한 분자 조합으로 무궁무진한 제품을 만들어낼 수 있는 장점을 가지고 있으나, 열에 약하고 내구성이 떨어지는 등 태생적 한계를 지니고 있다. 무기소재는 주로 금속과 비금속으로 나뉘어지며, 유기소재 대비 열에 강하고 내구성이 좋지만, 성형 가공성, 성분의 변경 용이성 등이 쉽지 않다는 단점이 있다. 

지금까지는 디스플레이 및 전자 분야의 소재로 무기소재가 압도적으로 우세하였다. LCD의 기판인 유리를 비롯하여 백라이트로 쓰이는 LED의 사파이어 웨이퍼, 실리콘 화합물을 주로 사용한 플래시 메모리, 박막트랜지스터 그리고 센서의 칩에 이르기까지 무기소재가 대부분을 차지하고 있다. 반도체는 실리콘 웨이퍼를 기반으로 만들어진다. 실리콘이 가지고 있는 반도체라는 특성을 이용할 수 있기 때문이다. 실리콘을 가지고 반도체의 성질을 구현하기 위해서는 고온 공정이 필수적이지만, 반도체 특성을 쉽게 구현할 수 있으면서 손쉽게 구할 수 있는 소재였기 때문에 꾸준히 사용되었다고 볼 수 있다. 하지만 플렉서블 TV 등 새로운 하드웨어들이 속속 등장함에 따라 성형 가공성, 유연성, 경제성 등의 특성이 뛰어난 유기소재가 주목을 받고 있다. 무기소재에서는 볼 수 없었던 가치들을 창출할 가능성이 크기 때문이다. 물론 생산 공정이 아직까지 안정적이지 않다는 점, 무기소재보다 전자기적인 특성이 열위인 점 등 해결해야 할 문제들이 있지만 본질적인 측면을 고려한다면 장기적으로 유기소재가 새로운 하드웨어들의 완성에 일조할 것이라는 것은 명확하다. 
  
유기소재의 적용 분야 

전자재료로서 주목받고 있는 유기소재의 주요 특성으로는 플렉서블 내지 스트레처블, 투명 등 다양한 폼팩터 구현이 용이하다는 특성 이외에도 잉크를 사용하여 신문을 인쇄하듯 부품을 생산할 수 있어 기존 공정에 비해 획기적으로 비용 절감이 가능하다는 점을 들 수 있다. 유기소재들이 사용되는 전자 제품 분야는 크게 OLED 등 디스플레이 분야, 트랜지스터, 메모리 등의 반도체 분야, 그리고 발전, 전력 저장 등 에너지 분야 등으로 나눌 수 있다. 
  
① 디스플레이 소재 : OLED재료 

차세대 디스플레이로 각광받고 있는 OLED는 LCD와 거의 유사한 형태이지만, 근본적인 차이점은 빛을 내는 소재로 무기소재가 아닌 유기소재를 사용한다는 점이다. LCD는 무기소재로 만들어진 백라이트(Back light)에서 나온 빛이 컬러필터를 통과하면서 다양한 이미지를 구현하는 반면, OLED는 전자 이동을 원활히 해주는 공통층과 빛을 내는 발광층을 겹겹이 쌓아 전류가 흐를 때 소자가 스스로 빛을 내는 구조이다. OLED는 이론적으로 유기소재를 매우 얇은 막으로 해서 기판에 칠하듯이 제조하는 것이 가능하고 백라이트가 필요없어 플렉서블이나 투명을 구현하는데에 적합하다는 평가를 받고 있다. 현재 디스플레이 소재 분야는 다른 분야에 비해 개발이 많이 진척되어 모바일 제품이나 TV 제품이 출시, 판매되고 있으나 생산 공정이 아직 안정화 되지 않아 고가이고, 유기소재가 가질 수 있는 플렉서블 특성을 제대로 구현하지 못하고 있어 기존 LCD 제품 대비 차별점을 제대로 갖추지 못한 상황이다. 그러나 향후 새로운 공정이 개발되고 안정화가 되면 LCD보다 낮은 가격에 플렉서블 특성을 더욱 향상시킨 제품이 출시될 것으로 기대된다. 게다가 고온 증착 방식이 아닌 공정 기술 및 재료의 개선을 통해 유기소재에서 응용 가능한 저온 인쇄 방식이 개발된다면 제조 가격을 대폭 낮출 수 있을 것으로 전망된다. 

플렉서블, 투명, 저가 등 유기소재의 특성이 OLED에서 완벽하게 구현된다면 향후 OLED를 적용하는 분야는 훨씬 넓어질 것으로 전망된다. 평소에는 Roll 형태로 두다가 필요하면 펼치는 디스플레이라든지 벽지 겸용 디스플레이, 색상을 소비자가 원할 때마다 바꿔주는 자동차 실내 내장재 등 용도가 매우 다양하게 확대되면서 시장이 빠르게 성장할 수 있을 것이다. 
  
② 반도체 소재 : 유기 박막트랜지스터(OTFT), 유기메모리 

유기반도체 분야는 유기 박막트랜지스터, 유기메모리 소자 등이 대표적이다. 유기 박막트랜지스터는 현재 실리콘과 금속으로 이루어진 박막트랜지스터 소재를 유기소재로 전환하는 것으로, 이를 이용해서 휘어지는 전자책과 같은 디스플레이를 개발하는 등 상용화가 시도되고 있다. 하지만 아직까지 제조 비용을 더 낮춰야 하는 점 그리고 성능이 기존 박막트랜지스터 수준까지 올라와야 한다는 점 등의 해결과제가 남아있다. 제조 비용을 낮추기 위해서는 인쇄 방식 같은 수준의 공정 변화가 필요하다. 유기물의 특성상 미세 공정시 반도체 특성에 무리를 줄 수 있어 고해상도 구현이 어렵다는 문제도 해결될 수 있을 것으로 보인다. 2013년 일본의 신에너지 산업기술 종합 개발기구(NEDO)에서는 새로운 패터닝 공정을 개발, 유기반도체에 손상을 주지 않는 미세 공정을 개발했다고 발표했다. 

유기메모리는 아직 초기 개발단계이지만 이론적으로 기존 메모리 대비 고도의 집적이 가능하고 저전력에서도 사용 가능하며 탄력성을 가질 수 있기 때문에 상업화가 된다면 전자제품의 큰 변화를 초래할 수 있을 것으로 보인다. 과거 격자 구조로 제작된 메모리 소자들이휘어지는 상황에서 서로 간섭이 발생, 데이터가 정확한 위치에 저장 혹은 삭제되지 않는다는 점이 플렉서블 메모리의 상용화를 가로막았었다. 최근 들어 탄소나노복합체 등 재료의 변화와 구조 변경 등을 통한 플렉서블 유기메모리 개발 성과가 가시화되고 있어 상용화에 대한 기대가 커지고 있다. 

이러한 유기메모리나 박막트랜지스터 등을 실제 적용할 수 있는 전자 제품 분야는 다양하다. 디스플레이의 백플레인, RFID 태그, 스마트 카드, 센서 등이 이에 해당된다. 최근 유기 박막트랜지스터를 이용해서 마음대로 구부릴 수 있는 흑백 디스플레이가 개발되었으며 유기 RFID도 인쇄 기업들의 적극적인 개발에 힘입어 멀지 않은 미래에 제품이 출시될 것으로 기대되고 있다. 유기 RFID는 기존 RFID에 비해 아직 성능이 떨어지지만 가격을 획기적으로 낮출 수 있으며 쉽게 휘어지기 때문에 곡면을 가진 제품에도 붙여서 사용하기가 용이하다는 장점이 있다. 최근 월마트, JC페니 등 대형 소매업체들이 적극적으로 RFID을 채택, 사용하려고 하나 20센트가 넘는 높은 가격 때문에 사용을 주저하고 있다는 점을 감안할 때 5센트 이하의 유기 RFID가 상업화되면 RFID 시장이 빠르게 성장할 것으로 예상된다. 

또한 최근 삶의 질이 개선되고 선진국을 중심으로 노령화가 진행되면서 헬스 분야에서의 유기 센서가 주목을 받고 있다. 몸에 간단히 붙이기만 하면 환자의 혈압이나 혈당 등 상태를 수시로 점검하고 관리할 수 있는 센서 등이 이에 해당된다. 유기소재를 사용하는 센서는 잘 휘어지고 작게 만드는 것이 가능하기 때문에 헬스케어의 여러 분야에서 빠르게 성장할 것으로 예상된다. 

최근 미국 일리노이 주립 대학에선 두께가 매우 얇고 작아 활동하는 데 불편함이 없고 또한 붙인 상태에서 수영이나 샤워까지 할 수 있는 유기소재 기반의 센서를 개발하였다. 사진에서 볼 수 있듯이 센서가 거의 피부와 구별할 수 없을 정도로 얇고 잘 휘어지기 때문에 사용자 입장에선 매우 편리할 것으로 예상된다. 이 센서는 외상 수술 이후 일정 기간 환자의 수술 부위를 점검하는 용도로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 일반인도 수시로 체온, 피부 상태 등을 점검해서 몸 상태를 관리할 수 있는 용도로 사용될 수 있다. 이와 같은 제품들은 얇고 작아야 하며 활동할 때 불편함을 느끼지 못하도록 자유자재로 휘어져야 한다는 점에서 향후 헬스케어 분야에서의 유기소재의 미래는 매우 밝다고 할 수 있다. 
  
③ 에너지 소재 : 유기태양전지, 플렉서블 배터리 

에너지 분야에서도 유기소재를 사용하는 비중이 점차 증가할 전망이다. 현재 태양전지 시장의 80% 이상은 효율이 높은 실리콘 태양전지가 점유하고 있다. 유기태양전지는 실리콘 태양전지 대비 효율이 낮지만, 가격 경쟁력과 공정의 유연성, 응용 가능성이 매우 높다는 장점을 지니고 있다. 재료비 측면에서 살펴보면, 유기태양전지에 사용되는 유기물의 대부분은 실리콘이나 박막태양전지에 사용되는 무기소재에 비해 가격이 저렴하다. 더구나 염료와 같은 유기소재는 높은 흡광도를 지닐 수 있어 수백 나노미터 두께의 박막으로도 원하는 성능의 실현이 가능하다는 장점이 있다. 유기소재는 액체 상태가 가능하여 대면적 인쇄 공정에 유리하다. 이와 같은 유기소재의 특성으로 기존 태양전지 대비 가격 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 전망된다. 뿐만 아니라 유기소재는 가볍고 쉽게 휘어지는 성질을 지니고 있어 플렉서블 태양전지 구현이 가능하다. 이를 통해 건물의 외벽, 텐트, 자동차 등으로 적용범위를 넓혀갈 수 있을 것으로 보인다. 현재 유기태양전지의 중요한 기술적 이슈는 외부 환경에서도 오래 사용할 수 있는 제품을 만든 것이다. 유기소재의 특성상 산소와 수분 등에 약하기 때문에 학계와 기업에서는 내구성 강화를 위한 패키징 기술을 개발하는 데 많은 노력을 하고 있다. 

플렉서블한 모바일 기기 구현을 위해서는 플렉서블 배터리가 필수적이다. 지금까지 사용되었던 리튬이온 배터리는 심하게 변형시킬 경우, 열이 발생하고 폭발의 위험이 있었다. 올해 1월, 정부 주도의 연구 프로젝트의 결과로, 플라스틱 크리스탈 기반의 유기 전해질이 개발되어 플렉서블 배터리의 구현을 앞당길 수 있을 것이라는 기대가 커졌다. 개발된 전해질을 사용할 경우, 두께가 얇고 유연한 배터리를 구현할 수 있다. 이로 인해 손목에 차는 스마트폰, 두루마리 디스플레이, 입는 컴퓨터 등 차세대 플렉서블 전자기기의 전원 개발이 앞당겨질 것으로 기대된다. 
  
소재기업들의 돌파구 될까 

전자재료 기업들은 약 10년 동안 LCD TV를 비롯하여 휴대폰에 이르기까지 IT 산업과 운명을 같이해왔다. 하지만 TV 및 휴대폰 산업은 이미 성숙기로 접어들었기 때문에, 혁신적인 제품이 아니라면 가격 경쟁력으로 승부할 수 밖에 없는 상황이다. 때문에 단가 인하의 압력에서 자유로울 수 없는 전자재료 기업들의 새로운 소재에 대한 관심은 더욱 커지고 있다. 유기소재는 이러한 전자재료 기업들에게 하나의 기회가 될 수 있을 것으로 보인다. 
  
① 대형 화학기업들의 적극적 행보 

대형 화학기업들은 2000년 이후 저가 원재료의 이점을 기반으로 하는 사우디아라비아 등 중동 기업의 부상과 대규모 수요 시장을 보유한 중국과 대만 기업의 증설 등으로 인해 기존 석유화학 시장에서의 위상이 흔들리는 가운데 전자재료, 그 중에서도 유기소재 사업을 미래 중요 사업으로 인식하고 적극 추진하고 있다. 

지난해, 세계 1위 화학기업인 바스프는 전자재료 사업의 아시아태평양지역 총괄 본부를 홍콩에서 한국으로 옮기겠다고 발표했다. 세계시장의 중심으로 부상한 국내 전자산업을 발판으로 전자재료 사업에 박차를 가하겠다는 의지의 표시다. 바스프의 전자재료 사업부는 반도체, 디스플레이, 전지 등에 적용하는 소재 및 공정재료를 생산하고 있다. 이전에도 바스프는 2000년대 후반부터 관련 기업의 M&A 등을 통해 공격적인 기술 확보에 나섰다. 2009년 스위스의 시바스페셜티케미컬즈를 인수함에 따라 OLED 재료 기술 기반을 마련했고, 이를 통해 OLED 조명과 디스플레이, 더 나아가서는 유기반도체, 유기태양전지까지 전자용 유기소재 전반으로 사업 영역을 넓혀간다는 계획이다. 

미국의 화학기업 듀폰은 수익성이 떨어지는 화학사업을 분사시키고, 농업(종자·농약), 태양광(신재생에너지), OLED(전자재료) 분야에 역량을 집중하겠다는 계획으로 미래 사업을 추진하고 있다. 특히 듀폰의 전자재료 사업은 효율적인 에너지의 사용이라는 측면에서 태양전지와 OLED에 집중하고 있다. 현재 듀폰은 태양전지 소재 부문에서 셀을 지지하는 역할을 하는 백시트, 봉지 역할을 하는 EVA시트, 전극 페이스트에서 선두 자리를 지키고 있다. OLED 재료는 아직 연구개발 단계이기는 하나, LG, 삼성 등과 함께 인쇄가 가능한 노즐 인쇄용 Soluble OLED재료를 공동 개발하고 있어 앞으로의 행보가 기대된다. 

미국, 유럽의 화학기업뿐만 아니라 일본의 화학기업들도 빠르게 움직이고 있다. 일본 1위의 화학기업인 미쓰비시화학은 석유화학에서 고부가가치 및 기능성 소재로 사업 포트폴리오를 전환하기 위해 유기태양전지, OLED재료, 자동차용 필름, 리튬이온 전지재료 등을 차세대 성장 사업으로 지정했다. 2012년 일본 파이오니아와 미쓰비시화학은 제조 비용을 절감할 수 있는 고성능 OLED조명을 개발했다. 미쓰비시화학이 발광재료를, 파이오니아가 인쇄 기술 및 성막 기술을 제공한 결과이다. 이와 더불어 유기태양전지 개발에도 박차를 가하고 있다. 2015년 양산을 목표로 ‘유기태양전지(OPV) 사업 추진실’을 가동하고 있으며, 경량, 플렉서블한 장점을 가진 반투명 유기태양전지를 이용하여 작년부터 일본 센다이시와 실증시험을 하고 있다. 

일본 2위 기업인 스미토모화학은 2005년부터 OLED재료사업을 준비했다. 다우케미컬의 OLED 사업부를 인수한 데 이어 CDT를 인수, 고분자 OLED 사업을 본격 추진하고 있다. 이를 통해 스미토모화학은 인쇄용 OLED 재료 양산 목표를 2015년으로 잡고 있다. 2013년 파나소닉이 스미토모화학의 고분자 재료를 이용해 인쇄 방식으로 제작한 초고선명(UHD) OLED TV를 공개한 바 있지만, 스미토모화학은 조명용부터 양산할 계획인 것으로 알려졌다. 스미토모화학은 현재 사업화를 위해 주력하고 있는 고분자 OLED 관련 기술을 응용해, 유기태양전지의 개발을 진행시키고 있다. 동사는 향후, 캘리포니아 주립대학(UCLA)과의 공동연구 등을 통하여 조기에 유기태양전지의 변환효율을 상용화 레벨까지 도달시키겠다는 목표를 달성하기 위해 노력하고 있다. 우선 휴대폰, 노트북 등의 충전기나 실내의 벽, 투명한 유리창과의 일체형 제품을 타겟으로 하고, 향후에는 변환효율이나 내구성을 향상시켜 일반 가정의 지붕이나 산업용으로의 확장을 하겠다는 계획이다. 
  
② 공정 혁신에 강점을 가진 기업들도 진입 

공정 및 부품 개발의 강점을 가진 전자 기업, 인쇄 기업 등 다양한 배경의 기업들도 유기소재 기술 확보에 많은 관심을 가지고 있다. 국내의 LG, 삼성, 일본의 소니, 파나소닉 등 전자 회사들은 OLED TV 개발에 적극적이다. 이들 기업은 유기소재를 직접 생산하지는 않지만, 자사 제품 생산 공정에 효율적으로 적용하기 위한 소재 연구를 지속적으로 진행하고 있다. 특히 일본 기업들은 OLED 기술을 기반으로 유기소재의 사용 범위를 다양한 전자제품으로 확대하고 있다. 2013년 파나소닉은 후지필름과의 공동 개발을 통해 사진기에 사용되는 이미지 센서를 유기소재로 개발하였으며 이를 통해 기존 센서에 비해 명암비, 감도 등의 성능을 개선시켰다. 

한편, 유기소재는 저가의 인쇄 공정이 가능하기 때문에 인쇄 기업들은 기존에 자체 보유한 인쇄 공정을 기반으로 유기소재 및 공정 개발에 적극적이다. 일본의 토판인쇄는 영국 캠브리지 대학의 벤처 기업인 Plastic Logic과 공동으로 유기 박막트랜지스터를 이용한 플렉서블 디스플레이를 개발해서 2013년 40인치 규모의 시제품을 선보였다. 비록 흑백만 구현되지만 디스플레이가 상당히 얇고 자유자재로 구부릴 수 있다는 장점이 있다. 또한 독일의 인쇄회사인 쿠르츠(Kurz)는 유기 RFID 개발을 위해 PolyIC라는 벤처기업을 설립, 운영 중이다. 프린터 생산 기업들도 관련 기술 개발을 위해 타기업과의 협조가 활발히 이루어지고 있다. HP는 현재 듀폰, 테이진, E ink와 협력해서 플렉서블 모니터를 개발하고 있으며, Epson은 최근 자체 보유한 인쇄 기술을 활용해서 2012년부터 Merck와 공동으로 인쇄 공정 기반의 OLED를 개발하기로 합의했다. 
  
국내 소재산업의 도약 계기로... 

미국의 시장전문조사기관인 BCC 리서치는 유기소재를 주로 다루는 인쇄 전자(Printed Electronics) 시장 규모가 2011년 35억 달러에서 연평균 (CAGR) 약 30%의 빠른 속도로 성장해 2016년 126억 달러가 될 것으로 예상하고 있다. 또한 관련 부품 시장을 OLED와 같은 광전자 분야, 유기태양전지가 속한 에너지 분야, 센서/RFID 분야 등으로 나눴을 때 2011년부터 2016년까지 각 분야의 성장률은 연 20~40%가 되고 2016년 광전자 시장은 약 89억 달러, 에너지 시장은 15억 달러, 센서 및 RFID 약 9억 달러가 될 것으로 전망하고 있다. 조사 기관마다 유기소재의 상용화 기술 개발 시점을 다르게 보기도 하지만, 일단 개발이 되고 나면 급속도로 시장이 커질 것으로 보는 견해는 거의 일치한다. 

현재 국내 소재산업은 대부분의 국가에서 무역 흑자를 내고 있지만 유독 일본에 대해 큰 폭의 무역 적자를 기록하고 있다. 현재 국내에서 생산되고 있는 전자제품의 핵심소재는 대부분 일본기업들이 생산하는 소재에 의존하고 있다고 해도 과언이 아니다. 그렇다고 해서 전자재료부문에서 현재 국내 기업들이 일본 기업 수준의 기술을 확보하기는 쉽지 않은 상황이다. 지금 사용되고 있는 전자재료들을 살펴보면, 일본 기업들이 오랜 기간 동안 개발하여 얻은 결과물이다. 최근 들어 항공기, 자동차 등에 대량 사용되는 탄소섬유도 일본 기업들이 과거 1960년대부터 꾸준히 개발해 온 소재이다. 물론 국내 기업들이 적극적으로 노력하면 일본기업과 유사한 경쟁력을 가질 수도 있겠지만, 시장 내 Follower로서 시장을 선도하기는 쉽지 않을 것이다. 그러나 유기전자재료는 국내 소재산업의 새로운 모멘텀이 될 가능성이 있다. 일본이 주도하고 있는 전자재료 사업은 주로 무기소재를 기반으로 하고 있지만 유기소재가 적용된 전자재료 산업은 아직까지 시장이 개화되지 않았고, 경쟁 구도 역시 고착화되지 않아 일본 기업과 경쟁을 해볼 만한 상황이다. 국내 기업들의 노력 여하에 따라 산업 내 지위가 달라질 수 있을 것으로 보인다. 

‘기화가거(奇貨可居)’. 진기한 물건이나 사람은 당장 쓸 곳이 없다 하여도 훗날을 위하여 잘 간직하는 것이 옳다는 뜻의 사자성어로 기회가 왔을 때 놓치지 말고 잡으라는 의미로 쓰인다. 아직까지는 유기전자재료는 시장 규모 등 사업의 매력도가 높지 않지만, 향후 새로운 폼팩터의 하드웨어 확산과 더불어 성장할 수 있는 잠재력이 크다. 일본의 소재기업들은 중장기적인 관점에서 기술을 발굴하고 꾸준한 투자를 통해 차별적인 기술력을 확보해 왔다. 반면, 단순 가공 위주의 사업 방식에 익숙한 국내 기업들은 단기적인 기술 확보에 익숙했었다. 이러한 연구개발 방식으로는 소재산업의 경쟁에서 살아남기 어렵다. 중장기적 관점에서의 기술 선정 및 연구개발에 힘써야 할 것이다. 우리나라는 전자 및 부품산업에 강점을 지니고 있어 소재기업과 전자/부품기업 간의 시너지를 기대해 볼 수 있다. 소비자에게 새로운 가치를 제공하기 위해 소재기업과 전자/부품기업이 협력하여 차별화된 제품을 출시한다면, 각 기업들의 이익뿐 아니라 국가 산업의 위상도 높아질 것으로 예상된다.  <끝>