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[TV 혁신경쟁]② '3세대 퀀텀닷 TV' 글로벌 시장 선도
[창간17주년] 삼성, QLED TV로 12년 연속 왕좌 수성
2017년 03월 24일 오전 06:51
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[아이뉴스24 김문기기자] 전 세계 TV 시장에서 왕좌를 굳혀온 삼성전자가 올해는 3세대 퀀텀닷 TV로 기세를 이어갈 전망이다. 꾸준히 LCD의 한계를 돌파해온 기술력이 성공의 밑바탕이다.

삼성전자는 올해 메탈 퀀텀닷 기술을 도입한 QLED TV로 시장 점유에 나선다. 화질 개선에 이어 베젤리스 화면과 클린백 디자인을 접목시켜 시각적으로도 한층 더 뛰어난 외형을 갖췄다.



◆글로벌 TV 12년 연속 1위 도전

지난해 북미 시장에서 판매된 TV 10대 중 3대가 삼성전자 모델이다. 삼성전자 TV는 유려한 디자인과 탁월한 화질을 앞세워 전 세계 시장을 호령하고 있다.

시장조사기관 IHS에 따르면 삼성전자는 지난해 북미 시장에서 수량기준으로 30.4%의 점유율을 기록하며 12년 연속 1위 자리를 놓치지 않았다. 또 다른 시장조사기관 NPD그룹은 보고서를 통해 삼성전자가 지난해 북미 평판 TV 시장에서 금액 기준 39.4%를 차지했다고 알렸다.

전 세계 시장에서도 삼성전자 TV의 위세는 대단하다. 시장조사기관 위츠뷰에 따르면 지난해 글로벌 TV 시장에서 삼성전자의 점유율은 21.8%로 11년 연속 1위를 기록했다.

삼성전자가 최근 내세우고 있는 TV는 퀀텀닷을 활용해 LCD의 한계를 극복한 모델이다. 물론 처음부터 탄탄대로를 걸은 것은 아니다.

당초 퀀텀닷 TV는 지난 2010년부터 부상하기 시작했다. 지난 2012년부터 일본과 중국 TV제조업체들을 중심으로 제품이 상용화됐다.

다만, 독성물질로 알려진 카드뮴을 사용했기에 좀처럼 대중화되지 못했다. 유럽의 로하스 환경규제 등에서 유해물질에 대한 규제가 점점 엄격해지고 있어 퀀텀닷 TV는 외면 받기 충분했다.

삼성전자는 독성물질인 카드뮴을 쓰지 않으면서도 색상표현을 그대로 할 수 있는 TV 개발을 위해 5년간 친환경 기술에 매달렸다. 그 결과 삼성전자는 관련 특허 150여건을 획득하면서 독자 기술 구축에 성공했다.

삼성전자는 2015년 그간의 기술 개발의 결실로 퀀텀닷 기술을 적용한 1세대 'SUHD TV'를 공개했다. SUHD TV는 미국 인증기관 'UL'로부터 색표현력과 선명한 화질을 검증받음과 동시에 친환경 제품 인증(SPC)도 획득했다.

김현석 삼성전자 영상디스플레이사업부 사장은 퀀텀닷을 처음으로 활용한 SUHD TV 공개 현장에서 "SUHD TV는 4-5년 전부터 삼성전자가 개발해온 비카드뮴 소재를 활용한 퀀텀닷 기술을 적용, 실제 시장에 TV 제품을 공급하는데 아무 문제가 없다"고 강조했다.

삼성전자는 지난해 퀀텀닷 소재의 효율을 향상시키고 컬러맵핑 알고리즘을 개선해 더 밝은 화면과 순수한 컬러를 구현할 수 있는 2세대 SUHD TV를 출시했다. 올해는 메탈 퀀텀닷 기술로 100%에 가까운 컬러 볼륨을 표현하면서 1500니트(nit)에서 2000니트 사이에 달하는 밝기를 갖춘 3세대 퀀텀닷 TV 'QLED TV'를 선보였다.



◆머리카락 수백분의 1이 보여주는 화질

'퀀텀닷(Quantum dot)'은 물질의 크기와 모양에 따라 나노 크기 영역에서 광흡수와 광발광 파장이 달라지는 양자 국한 현상을 보이는 초미세 반도체 나노 입자를 가리킨다. 머리카락의 수백분의 1크기로 매우 작다.

입자 크기와 모양을 조절하는 것만으로 원하는 색을 얻을 수 있다. 광화학적 안정성과 높은 색 순도와 강효율, 좁은 발광폭으로 색표시를 원하는 물체에 광범위하게 적용할 수 있다.

기존 LCD 제조공정에 쉽게 적용이 가능하다. 다양한 크기의 화면에도 적용이 용이하다. 대형화면에도 가능하다.

이러한 성질의 퀀텀닷을 디스플레이 백라이트에 활용하면 청색이나 백색 LCD로부터 빛을 받아서 효율성이 높고 색도 선명한 밝은 빛으로 변환시킬 수 있다. 보통 형광체들의 빛이 나오는 파장인 발광폭이 60나노미터(nm)에서 80nm인데 퀀텀닷은 20nm 수준으로 기존 4분의 1 가량 발광폭이 좁아 순도 높은 색상 표현이 가능하게 된다.

예를 들어 같은 빨간 색이라 하더라도 발광선 폭이 넓으면 그 주변 색이 같이 섞여 들어가게 된다. 반대로 좁으면 더 선명하게 표현할 수 있다.

TV에서는 밝기도 중요하다. 퀀텀닷을 통해 색 표현이 우수해짐에 따라 밝기도 증가한다. 기존 LCD 디스플레이의 경우 350니트 내외의 밝기를 보였지만 퀀텀닷을 입히면 최대 2000니트까지 올라간다.

삼성전자는 2세대 퀀텀닷 TV에 'HDR1000' 기술을 적용했다. 미국 할리우드 영화사에서 제작한 프리미엄 영상의 표준이 되는 1000니트 밝기의 초고화질 영상을 왜곡 없이 표현할 수 있게 됐다. 밝고 어두운 부분을 세밀하게 감상할 수 있다.

컬러맵핑 알고리즘을 개선해 전작 대비 색상의 정확도를 25% 향상시켰다. 소재 효율 향상으로 전 세대 대비 적은 전력으로도 더 밝은 색상을 나타낼 수 있다.

삼성전자는 3세대 퀀텀닷TV를 새로운 브랜드 'QLED TV'로 명명했다. QLED TV는 기존 SUHD TV와 비슷한 퀀텀닷 필름을 사용하기는 했지만 퀀텀닷 쉘 외곽을 산화알루미늄으로 덮어 좀 더 정밀한 색표현과 정확도를 구현한다. 밝기를 높이면 색의 정확도가 떨어지는 단점도 잡아냈다.

김현석 삼성전자 영상디스플레이사업부 사장은 "2017년에는 QLED가 TV 시장의 패러다임을 바꿀 것"이라며, "삼성 QLED TV는 초고화질 시청 경험에서 가장 중요한 요소인 HDR 구현에 최적화된 제품"이라고 자평했다.



◆공간 제약에서 벗어나는 TV

삼성전자는 3세대 퀀텀닷 'QLED TV'를 앞세우며 '스크린 에브리웨어'를 구현하는 시작점이라 자평했다. 삼성전자의 미래 비전이라는 설명이다.

김 사장은 "과거에 TV는 제한된 공간에 놓여져 TV 또는 영상물 시청이라는 기능을 제공하는데 머물러 왔다"며, "앞으로는 집안 어디에서나 공간의 제약 없이 설치하고 사용자가 원하는 어떤 콘텐츠도 담을 수 있는 플랫폼으로 진화할 것"이라고 말했다.

이어, "이를 위해서는 TV의 형태와 서비스 등 모든 것이 변해야 하며 TV가 꺼져 있는 시간에도 가치를 제공할 수 있어야 한다"고 강조했다.

이를 위해 삼성전자는 투명 광케이블을 도입했다. TV와 주변기기를 연결하는 선들을 없애고 TV와 주변기기가 최대 15미터(m)까지 떨어져 있어도 제어가 가능하도록 했다.

'밀착 월마운트'를 적용한 벽걸이형의 경우 소비자 취향에 따라 스탠드 디자인을 선택할 수 있다.

삼성전자는 이브 베하 산업 디자이너의 아이디어를 제공받아 새로운 생활양식을 지원하는 '더 프레임' TV도 공개했다. CES 2017에서 최고 혁신상을 받은 제품으로 '아트모드'를 작동시키면 사용자가 선택한 예술작품이나 사진이 화면에 액자처럼 보이는 기능을 탑재했다.

전 세계 약 40명의 저명한 미술, 사진작가들과 협력하여 다양한 작품들을 제공할 예정이다. 조명 등 주변 환경을 자동으로 센싱해 작품들을 보다 생동감 있게 표현해준다.

더 프레임은 55인치와 65인치로 구분된다. 상반기 내 전 세계 순차 출시될 예정이다.

한편, 삼성전자는 생활양식 TV시장 확대를 위해 스탠드, 벽걸이, 광케이블, 액자 등으로 구성된 TV 액세서리 시장을 개척하고 액세서리 업체들과 에코시스템을 구축할 방침이다.

김문기기자 moon@inews24.com

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