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[디지털라이프] 시선을 휘어잡는다, 휘어지는 스마트폰

플렉서블(flexible) 스마트폰

  • 기사입력 : 2013-12-10 11:00:00
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  • 삼성전자 갤럭시 라운드

    LG전자 G플렉스



    최근 휘어진 스마트폰이 잇따라 출시되면서 ‘플렉서블 스마트폰’에 대한 관심이 높아지고 있다.

    하지만 영화에서 보는 것과 같이 휘어지거나 접히는 그런 스마트폰을 기대했던 소비자들에게 만족감을 주기엔 다소 거리감이 있다.

    그러나 ‘첫술에 배부르랴’라는 속담처럼 이제 첫발을 내디딘 플렉서블 스마트폰이니, 아직 갈 길은 멀다.

    마음대로 휘어지는 스마트폰은 언제쯤 나오게 될까?



    ◆플렉서블 단계= 플렉서블 디스플레이는 말 그대로 구부려지는 디스플레이다. 이 때문에 유리로 된 기존 디스플레이와 달리 투명 플라스틱 필름을 사용한다.

    플렉서블 디스플레이는 4단계로 구분된다. 1단계는 떨어뜨려도 깨지지 않는 언브레이커블(Unbreakable), 2단계는 약간 휘어지고 곡면 형성이 가능해지는 커브드(Curved), 3단계는 두루마리 형태로 말 수 있는 롤러블(Rollable), 4단계는 종이처럼 접을 수 있는 폴더블(Foldable)이다.

    배터리도 세 단계로 나뉜다. 큰 배터리 위에 작은 배터리를 올려 2단 이상의 계단 구조를 이루는 스텝드 배터리(Stepped battery), 곡선 형태로 휘어지는 커브드 배터리(Curved battery), 구부리고 전선처럼 감을 수 있는 케이블 배터리(Cable battery)다.



    ◆휘어진 스마트폰= 현재 출시된 플렉서블 스마트폰은 삼성전자의 갤럭시 라운드와 LG전자의 G플렉스가 있다.

    삼성전자의 갤럭시 라운드는 가로 방향으로 휘어져 있다. 전면에 스크래치 방지를 위해 강화유리를 채택해 휘거나 펴지지 않는다. 또 떨어뜨리면 깨질 수도 있어 플렉서블 스마트폰이라고 하기엔 조금 아쉽다. 삼성전자가 지난 1월 CES2013에서 선보인 윰(Youm) 디스플레이가 탑재된 플렉서블 스마트폰은 내년 출시될 것으로 예상된다.

    LG전자의 G플렉스는 세로 방향으로 구부려져 있고 뒤편에서 누르면 살짝 펴졌다가 다시 휘어진다. 곡선 형태를 유지하는 커브드 단계의 플렉서블이다. 이는 디스플레이·배터리·케이스가 플렉서블 기능 부품으로 구성됐기 때문이다.



    ◆플렉서블 스마트폰= 현재의 휘어진 스마트폰이 아니라 완전한 플렉서블 스마트폰이 되려면 스마트폰의 부품이 모두 구부려져야 한다. 디스플레이뿐만 아니라 배터리·기판·메모리·케이스까지 휘어져야 가능하다.

    먼저 디스플레이는 OLED(유기발광다이오드)가 사용된다. 현재 스마트폰에서 많이 사용되는 LCD 방식은 자체 발광이 안되고 구부리기 어렵기 때문이다. 또 강화유리 대신 투명 폴리이미드를 사용된다. 폴리이미드는 높은 열 안정성과 효과적인 기계적 특성으로 IT 및 우주항공 분야에서 각광받는 핵심소재이다.

    배터리에선 LG화학과 삼성SDI가 앞서나가고 있다. LG화학은 이미 스텝드·커브드 배터리를 LG전자에 공급하고 있다. 이와 더불어 전선 형태의 케이블 배터리 개발을 마쳤다고 한다. 삼성SDI도 최근 구부릴 수 있는 것은 물론 구멍이 뚫려도 폭발하지 않는 전고체 배터리를 공개했다.

    인쇄회로기판(PCB)과 카메라모듈 등도 플렉서블 스마트폰용으로 출시되고 있다. 디스플레이와 배터리에 비해 소형인 데다 현재 커브드 수준에서는 기존 스마트폰용과 큰 차이가 없지만, 휨 정도가 증가하는 폴더블이나 롤러블로 발전함에 따라 작은 부품들도 변화될 것으로 보인다.

    메모리도 변화하고 있다. 지금의 메모리는 실리콘 웨이퍼 위에 전기회로를 그려 만들어진다. 크기가 작아서 커브드 수준에서는 큰 문제가 없지만, 메모리 자체를 휘게 하려면 기판의 소재를 유기물로 바꿔야 한다. 최근 휘어지는 기판 위에서 전류 방향을 조절할 수 있는 기술을 적용해 64비트의 저장 능력을 갖는 유기물 메모리가 국내 연구진에 의해 개발됐다.

    터치패널에 적용되고 있는 투명 전극을 대체할 물질도 필요하다. 이 전극은 전기가 통하면서도 내부의 화면에서 나오는 빛 신호를 통과시켜야 하기 때문에 투명한 물질로 만들어야 한다. 이런 물질이 바로 인듐주석산화물(ITO)이다. ITO는 유연성이 약해 플렉시블 디스플레이에 사용하기 어렵기 때문이다. 대체물질로 지난 10월 성균관대 이효영 교수팀이 환원 산화그래핀을 전극으로 이용, 휘어지면서도 전압의 변화에 따라 스위칭 기능을 가진 유기 전자소자를 개발했다고 발표했다.

    이렇게 연구되고 있는 유기물은 실리콘 같은 무기재료가 아닌 탄소와 같은 유기분자로 만든 소자를 말하는 것으로, 전원 공급 없이도 저장된 정보를 계속 유지하는 장점을 지녔다.



    ◆플렉서블이 필요한 이유= 스마트폰을 굳이 휘어지게 만드는 이유는 뭘까?

    완벽하게 휘어지는 단계가 되면 부피가 줄어들게 된다. 말거나 접어서 작게 들고 다니고, 펴서 크게 볼 수 있기 때문이다.

    내구성 또한 장점이다. 지금은 떨어뜨리면 디스플레이가 깨지는 경우가 많지만, 휘어져도 또 떨어뜨려도 깨지지 않을 만큼 내구성이 높아진다. 플렉서블 기술은 또한 웨어러블 장비 개발에 적용될 경우, 영화에서 보던 안경·시계·옷·신발·팔찌 등 다양한 제품들이 출시될 것으로 예상된다.



    ◆플렉서블 스마트폰은 언제= 관련업계에 따르면 내년에는 화면을 자유롭게 구부릴 수 있는 형태(Bendable)의 커브드폰을 출시한 뒤, 2015년에는 화면 자체를 접었다 펼 수 있는 형태(Foldable)의 스마트폰을, 2016년에는 화면을 완전히 말 수 있는 형태(Rollable)의 플렉시블 스마트폰을 출시할 계획인 것으로 알려졌다.

    박진욱 기자 jinux@knnews.co.kr
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