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전기전자 제품의 공정과 디자인을 새롭게 정의할 수 있는 인쇄전자는 RFID 태그, 센서, 조명, 디스플레이, 태양전지, 전지(Battery) 등 반도체나 전자소자, 회로 등이 쓰이는 거의 모든 영역에 일대 변혁을 일으킬 전망이다. 좀더 장기적으로 보면 고성능 집적회로(IC)까지도 기존의 실리콘 기반 제품을 충분히 대체할 수 있으리라는 예측도 나오고 있다. 컴퓨터의 핵심 부품이나 모듈을 인쇄하여 만들 수 있다는 이야기다. 이하에서는 주목할 만한, 인쇄전자의 주요 응용 영역과 그 파급 효과 등에 대하여 간략히 살펴본다.
◆RFID 태그
인쇄전자는 RFID 태그의 시장 성장에 기폭제로 작용할 전망이다. 현재 RFID 태그는 대부분 실리콘 기반이며, 실제 마트나 상점에서는 바코드가 더욱 일반적이다. RFID 태그 가격이 개당 0.2 달러 수준인데 비해, 바코드는 이보다 1/100 이하 수준으로 저렴하다. 인쇄전자를 통해 RFID 태그의 가격을 현재의 1/10~1/20 수준 이하로 낮출 수 있을 것이라는 게 일반적 견해다. 그렇게 되면 RFID 태그가 훨씬 더 많은 정보를 전달할 수 있는데다 원거리 인식도 가능하기 때문에 바코드를 대체할 수도 있다는 분석이다. 해마다 2배 이상의 급속한 성장을 보이는 RFID 태그 시장에 불이 붙었는데, 인쇄전자는 여기에 기름을 붓는 격이다. RFID 태그는 스마트 패키징 및 재고 관리, 보안 솔루션이나 스마트 카드, 헬스케어 등 그 활용 영역이 매우 넓다. 인쇄 RFID 태그의 가능성을 미리 알아보고 활발하게 움직이는 기업들로는 독일의 PolyIC, 미국의 IBM과 Organic ID, 노르웨이의 Thin Film Electronics 등이 대표적이다.
◆조명
인쇄 조명 분야도 눈여겨봐야 할 것이다. 인쇄전자에서 조명이라 하면 의례 OLED 조명을 가리킨다. OLED 조명의 높은 성능과 에너지 소비가 적은 친환경적인 특성이 부각되면서 자연스레 연결되었다고 볼 수 있다. 일반적으로 조명분야가 상대적으로 높은 기술 수준을 필요로 하는 디스플레이 분야에 비해 인쇄기술을 적용하기가 쉽다. LED나 OLED 조명의 경우, 다양한 설치 위치와 환경, 소비자 니즈 등에 따라 맞춤형 디자인이 가능하다는 장점이 있다. 일반적으로 기존의 조명은 이미 만들어진 것 중에 맘에 드는 것을 고르거나 이미 설치된 것을 그냥 사용하는 수준이었다. 그러나 조명으로서의 높은 성능과 다양한 밝기와 색채를 나타낼 수 있는 장점을 지닌 OLED 조명은 이전에 없던 또 다른 가능성을 열어놓고 있다. 이러한 관점에서 보면 GE나 Osram과 같은 대표적인 조명 기업들이 인쇄기술을 활용한 플렉시블 OLED 조명의 개발과 상업화에 심혈을 기울이는 게 당연한 선택으로 보인다.
◆디스플레이
인쇄전자에서 가장 주목할 영역은 뭐니뭐니해도 디스플레이다. 개인별 취향이나 용도별 니즈를 만족시킬 수 있는 디자인에 저렴한 가격까지 더해지면서, 인쇄 디스플레이는 소비자들의 생활 패턴까지도 확 바꿀 잠재력을 가지고 있다. 이미 작년부터 E Ink의 E-paper를 장착한 Plastic Logic의 ‘QUE’라는 전자책 단말기(E-reader)가 Barnes & Noble을 통해 불티나게 팔리고 있다. 플라스틱 기판 위에 인쇄를 통해 유기 TFT(박막트랜지스터)를 구성함으로써 일반 잡지보다 얇고 가볍게 만들 수 있었다. 이보다 앞서 발매된 Amazon의 전자책 단말기 Kindle 또한 인쇄전자 기술을 활용하여 디스플레이를 만들었다. Sony 등을 위시한 글로벌 기업들이 전자책 단말기의 성장성에 주목하여 시장에 가세하고 있다. 반면, Amazon에 따르면, 종이책의 경우 판매량이 올 1~2월만 해도 전년 동기 대비 25% 가까운 감소세를 보였다고 한다.
인쇄전자에 의한 디스플레이의 변혁은 전자책 단말기부터 시작하여 LCD와 OLED로 이어질 전망이다. LCD 패널의 컬러필터에 잉크젯 기술을 적용한다던가, R2R 방식의 생산공정도 검토되고 있는 것으로 알려지고 있다. 하지만 플라스틱을 기판으로 하는 TFT의 인쇄는, LCD나 OLED 구동부가 요구하는 성능과의 기술 격차가 아직은 커, 적어도 3년에서 5년 이후에나 상업화가 가능하리라는 전망이다. 전세계적으로 500개 이상의 기업들이 인쇄 TFT 개발 및 상업화 경쟁에 뛰어들고 있는 점을 고려한다면, 시중에서 인쇄 기술에 기반한 디스플레이를 볼 날이 앞당겨질 수도 있을 것이다. 디스플레이 분야에서 LCD 이후 가장 각광받을 유형으로 OLED를 꼽고 있는데, 인쇄기술이 빠르게 적용될 경우 LCD 대 OLED의 경쟁 구조 또한 더욱 역동적으로 달라질 수 있을 것이다.
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