#1. 발광다이오드(LED) 산업을 주도하려면 원재료인 사파이어 잉곳의 생산성을 높이고 원가를 낮추는 것이 무엇보다 중요하다. 이 분야 WPM 사업단은 사파이어 잉곳 수율을 끌어올리는 기술을 개발했다.
사파이어테크놀로지는 1단계 사업에서 독자 기술인 VHGF(Vertical Horizontal Gradient Freezing) 공법을 적용해 세계 최고 수준인 200㎜ 단결정 기술을 개발했다. 기존 기술을 적용할 때 이론 수율은 38%에 불과하지만 VHGF 공법은 이론상 수율이 78%에 이른다.
KCC는 C축으로 잉곳을 성장시키는 공법을 도입해 250㎜까지 길이를 늘리는 기술을 확보했다. 한솔테크닉스는 고품위 대구경 6인치 사파이어 단면 기판 양산화 기술을 개발하는 단계에 이르렀다. 서울반도체는 이를 활용한 6인치 초박막 사파이어(0.85㎜) LED 양산을 눈 앞에 두고 있다.
#2. 플렉시블 디스플레이 시대를 열수 있는 소재 기술도 개발됐다. 플렉시블 디스플레이를 생산하기 위해서는 쉽게 휘어지는 필름 기판이 필요하지만 박막트랜지스터(TFT)는 고온 처리 과정을 거쳐야 해 유리 기판이 사용돼왔다. WPM 사업단은 이 문제를 해결하고자 투명 고분자 필름과 기능성 코팅 기술, 투명 전극 기술 등에 도전했다. 이 기술에 전세계 디스플레이 업계가 주목하고 있다. 소재 기술이 뒷받침된다면 플렉시블을 발판으로 디스플레이 시장이 새로운 전기를 맞이할 수 있기 때문이다.
투명 고분자 필름은 300℃ 고온에도 견딜 수 있는 소재다. 수분과 산소를 차단함으로써 유기발광다이오드(OLED)와 같은 다양한 소재의 디스플레이에도 적용할 수 있도록 했다. 투명 전극을 이용해 대면적에서 터치 기술까지 적용할 수 있는 기술 초기 단계에 도달했다.
#3. 전력반도체와 태양광·LED 공정 핵심 소재인 실리콘카바이드(SiC) 소재에서도 기술 성과가 나왔다. 1단계로 개발한 초고순도 SiC 분말은 벌써 세계 1위 일본 기업보다 높은 성능이 나왔다는 평가를 받았다.
사업단은 SiC 소재로 LED와 반도체 공정용 기구, SiC 단결정 웨이퍼, 에피웨이퍼 등을 제조할 예정이다. 원재료부터 최종 소재까지 수직계열화하는 방식으로 기술 개발에 착수했다. 원재료 개발 이후 최종 소재를 개발하게 되면 기간이 길어지는 점 때문에 웨이퍼와 에피 웨이퍼 등은 외산 재료를 이용해 가공 기술부터 확보했다. 사업단은 원재료 기술이 목표치에 도달하면 웨이퍼와 에피 웨이퍼도 이 재료로 생산한다는 목표다.
이 외에도 10개 WPM 사업으로 지난 3년간 200여 참여 기업이 이룬 성과는 엄청나다. 그동안 830여건의 특허를 출원·등록했으며 2500여개의 일자리를 창출했다. R&D 자금 외에 참여 기업의 사업화 투자 규모도 약 7600억원에 달한다.
특히 기술개발단계임에도 벌써 725억원의 매출실적을 달성함으로써 사업화 성공 가능성을 높였다.
WPM 사업 수송기기용 초경량 마그네슘 사업단의 권오덕 포스코 그룹장은 “1단계 사업 이후고가 차량부터 마그네슘 소재가 조만간 적용되기 시작할 것”이라며 “2단계에서는 더 많은 응용분야가 나오고 원재료 기술 수준도 더 높아질 것”이라고 말했다.
문보경기자 okmun@etnews.com
