LGD 최영석 CTO "AI 시대 디스플레이 경쟁력, 전력 효율에 달려"

(서울=뉴스1) 양새롬 기자 = 인공지능(AI)이 스마트폰과 노트북 등 개인 기기 안으로 들어오는 '온디바이스 AI' 시대가 본격화하면서 디스플레이의 전력 효율이 새로운 경쟁력으로 떠오르고 있다. AI 연산에 더 많은 전력이 필요한 만큼 화면이 쓰는 전력을 줄여야만 제한된 배터리를 효율적으로 활용할 수 있어서다.

LG디스플레이(034220)는 유기 발광층을 여러 층으로 쌓아 수명과 전력 효율을 높인 '탠덤(Tandem) OLED'를 AI 시대의 핵심 디스플레이 기술로 제시했다.

최영석 LG디스플레이 최고기술책임자(CTO)는 21일 서울 코엑스에서 열린 '디스플레이 비즈니스 포럼' 기조연설에서 "AI 연산 시 전력 소모가 크게 늘어나면서 전력 효율화가 중요해졌다"며 "디스플레이에 사용되는 소비전력을 줄이는 것이 AI 시대 디스플레이 경쟁력 확보의 핵심"이라고 밝혔다.

최 CTO는 AI의 진화가 디스플레이에 요구되는 기술까지 바꾸고 있다고 진단했다.

초기 AI는 대규모 데이터센터에서 연산하는 클라우드 중심으로 발전했다. 이후 스마트폰과 PC가 자체적으로 실시간 AI 연산을 수행하는 온디바이스 AI로 이동하고 있으며, 앞으로는 개인 맞춤형 AI가 일상 곳곳에 자연스럽게 녹아드는 '앰비언트 AI(Ambient AI)'로 진화할 것으로 내다봤다.

문제는 전력이다. 생성형 AI는 기존 인터넷 검색과 달리 복잡한 연산을 실시간으로 수행해 새로운 결과를 만들어내는 만큼 더 많은 에너지가 필요하다. 특히 배터리 용량과 발열에 한계가 있는 스마트폰과 노트북에서 AI 연산이 늘어나면 사용할 수 있는 전력에도 제약이 생긴다.

최 CTO는 "스마트폰이나 노트북에서 온디바이스 AI를 구동하면 AP(애플리케이션프로세서)가 많은 전력을 사용하게 된다"며 "AI가 더 많은 전력을 필요로 하는 상황에서도 디스플레이는 여전히 기기 전체 전력에서 상당한 부분을 소비하게 된다. AI에 더 많은 전력을 배분하려면 다른 부분에서 전력 소비를 줄여야 한다"고 강조했다.

LG디스플레이가 해법으로 제시한 것이 탠덤 OLED다. 탠덤 OLED는 하나의 유기 발광층을 사용하는 기존 '싱글 스택(Single Stack)'과 달리 발광층을 두 개 이상 직렬로 쌓은 구조다. 같은 밝기를 구현할 때 더 적은 전류로 구동할 수 있어 유기물의 열화를 늦추고 전력 소비도 줄일 수 있다.

이 구조는 기존 싱글 스택 대비 수명을 2배 이상 늘리고 소비전력을 30% 이상 줄일 수 있다. 실제 탠덤 OLED 적용 시 OLED 소비전력 효율은 약 40% 개선된다.

최 CTO는 절약한 전력을 AI 연산에 활용할 수 있다는 점을 강조했다. 이날 발표에서 제시한 측정 결과에 따르면 탠덤 OLED를 통해 줄인 디스플레이 전력을 AP에 활용할 경우 온디바이스 AI 연속 사용시간을 약 2.6시간에서 3.9시간으로 50%가량 늘릴 수 있다.

그는 "디스플레이에서 절약한 전력을 AI 연산에 다시 활용할 수 있다"며 탠덤 OLED가 AI 기기의 실사용 시간을 늘리는 데 기여할 수 있다고 설명했다.

최 CTO는 탠덤을 OLED의 적용 영역을 넓힌 핵심 기술로도 꼽았다.

OLED는 2007년 싱글 스택 구조의 AMOLED 패널이 휴대전화에 탑재된 이후 스마트폰을 중심으로 빠르게 성장했다. 스마트폰 디스플레이 시장에서 OLED의 매출 비중은 2010년 10%에서 지난해 92%까지 높아졌다.

하지만 스마트폰에 최적화된 싱글 스택 OLED를 TV와 노트북, 모니터, 자동차 등으로 확대하는 데는 한계가 있었다.

최 CTO는 스마트폰의 경우 통상 2~3년 사용하고 화면이 항상 켜져 있지 않지만 TV와 모니터, 자동차 디스플레이는 5년에서 10년 이상 사용해야 한다는 점을 짚었다. 방송사 로고나 PC 작업표시줄, 차량용 사용자환경(UI)처럼 같은 화면이 장시간 표시되는 경우도 많아 수명과 번인에 대한 요구 수준도 훨씬 높다.

이 같은 한계를 극복한 것이 탠덤 구조다. TV용 '탠덤 WOLED'와 모바일·IT용 'RGB 탠덤 OLED'를 통해 높은 밝기와 긴 수명, 낮은 소비전력을 동시에 구현하면서 OLED의 적용 영역을 넓혔다는 설명이다.

LG디스플레이는 2013년 세계 최초로 대형 WOLED TV 패널을 상용화한 이후 탠덤 구조를 지속적으로 고도화해왔다. 현재는 4세대 OLED인 '프라이머리 RGB 탠덤'까지 기술을 발전시켰고 TV뿐 아니라 IT와 차량용 제품에도 탠덤 OLED를 적용하고 있다.

최 CTO는 디스플레이 산업이 도약할 때마다 기존 기술의 한계를 뛰어넘는 새로운 구조가 등장했다고 설명했다. CRT 시대의 트리니트론, LCD 시대의 IPS가 시장의 변화를 이끌었듯 OLED 시대에는 탠덤이 새로운 성장의 기반이 될 것이라는 전망이다.

특히 AI 확산으로 저전력·고효율의 중요성이 더욱 커지면서 탠덤 기술의 활용 범위도 넓어질 것으로 내다봤다.

최 CTO는 "앞으로 디스플레이 산업은 탠덤 기술을 얼마나 차별화하고 최적화해 대규모로 양산할 수 있느냐가 중요한 경쟁력이 될 것"이라며 "LG디스플레이는 대형부터 중소형까지 전 영역을 아우르는 탠덤 OLED 풀라인업을 갖춰 AI 저전력 효율 시대의 요구에 부응하고 글로벌 경쟁력을 선도해 나가겠다"고 말했다.

flyhighrom@news1.kr