LG디스플레이가 성능은 높이고 소비전력은 줄인 탠덤 유기발광다이오드(OLED)로 노트북용 OLED 시장 공략에 나섰다. 탠덤 OLED는 레드·그린·블루(RGB) 유기발광층을 2개 층으로 쌓는 방식으로 장수명, 고휘도를 구현해 기존 1개 층인 OLED 패널 대비 내구성과 성능이 뛰어나다. 2019년 LG디스플레이가 최초로 상용화에 성공한 바 있다. LG디스플레이는 업계 최초로 노트북용 '13인치 탠덤 OLED 패널' 개발을 완료하고 최근 양산을 시작했다고 24일 밝혔다. 이번에 양산을 시작한 '13인치 탠덤 OLED 패널'은 부품 설계 및 구조 개선 등을 통해 기존 노트북용 OLED 대비 약 40% 얇고, 28% 가벼워져 휴대성을 높였다. 그간 탠덤 OLED는 OLED 소자에 가해지는 에너지를 분산시켜 보다 오랫동안 안정적으로 작동할 수 있어 품질 기준이 까다로운 차량용 OLED에 적용됐다. 노트북 패널에 탠덤 OLED가 적용된 것은 이번이 처음이다. 탠덤 OLED 패널은 기존 OLED 패널 대비 수명은 2배, 밝기는 3배까지 향상시킬 수 있고, 소비전력은 최대 40% 저감 가능해 일반 노트북뿐 아니라 인공지능(AI) 노트북 등 고성능 IT 기기에도 최적이란 평가를 받는다. 김준석 기자

[파이낸셜뉴스] LG디스플레이가 성능은 높이고 소비전력은 줄인 탠덤 유기발광다이오드(OLED)로 노트북용 OLED 시장 공략에 나섰다. 탠덤 OLED는 레드·그린·블루(RGB) 유기발광층을 2개 층으로 쌓는 방식으로 장수명, 고휘도를 구현해 기존 1개 층인 OLED 패널 대비 내구성과 성능이 뛰어나다. 2019년 LG디스플레이가 최초로 상용화에 성공한 바 있다.  LG디스플레이는 업계 최초로 노트북용 '13인치 탠덤 OLED 패널' 개발을 완료하고 최근 양산을 시작했다고 24일 밝혔다. 이번에 양산을 시작한 '13인치 탠덤 OLED 패널'은 부품 설계 및 구조 개선 등을 통해 기존 노트북용 OLED 대비 약 40% 얇고, 28% 가벼워져 휴대성을 높였다. 그간 탠덤 OLED는 OLED 소자에 가해지는 에너지를 분산시켜 보다 오랫동안 안정적으로 작동할 수 있어 품질 기준이 까다로운 차량용 OLED에 적용됐다. 노트북 패널에 탠덤 OLED가 적용된 것은 이번이 처음이다. 탠덤 OLED 패널은 기존 OLED 패널 대비 수명은 2배, 밝기는 3배까지 향상시킬 수 있고, 소비전력은 최대 40% 저감 가능해 일반 노트북뿐 아니라 인공지능(AI) 노트북 등 고성능 IT 기기에도 최적이란 평가를 받는다. rejune1112@fnnews.com 김준석 기자

[파이낸셜뉴스] 서울대 이태우 교수팀이 서로 다른 종류의 발광 소재를 겹으로 쌓아 만든 하이브리드 탠덤 발광 부품을 개발했다. 기존 페로브스카이트 하나로 만든 발광 부품은 구동 수명이 100 니트(nit) 정도 밝기에서 1.8시간 밖에 되지 않았지만 새로 개발한 탠덤 발광 부품은 5600시간에 육박해 3108배 오래 사용할 수 있다. 16일 과학기술정보통신부에 따르면, 이태우 교수팀이 페로브스카이트를 기반으로 탠덤 발광부품을 제작한 세계 최초의 연구결과를 국제학술지 '네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology)'에 발표했다. 이번 연구결과는 향후 차세대 디스플레이 분야에서 페로브스카이트 발광 소재 상용화에도 기여할 것으로 전망된다. 이태우 교수는 "서로 다른 발광 부품을 적층해 효율과 고색순도를 동시에 만족하도록 부품을 구성하는 가이드라인을 제시한 데 의의가 있다"며, "이를 기반으로 녹색뿐 아니라 청·적색 하이브리드 페로브스카이트 탠덤 부품을 개발, 풀컬러 하이브리드 탠덤 디스플레이 구현에 도전하겠다"고 말했다. 차세대 태양전지 소재로 널리 알려진 페로브스카이트는 전기적 특성과 색 순도가 우수하고 가격이 저렴해 차세대 디스플레이 소자로 주목받고 있으나, 기존 유기발광소자(OLED)보다 효율이 낮다는 한계가 있다. 이를 해결하는 방법 중 하나는 서로 다른 특성의 소자를 결합하는 탠덤구조를 이용하는 것이다. 하지만 용액공정으로 제작하는 페로브스카이트의 특성상 다른 소자와 적층하는 것이 매우 까다롭고, 단순히 적층하는 것만으로는 높은 색순도와 발광 효율을 갖게하는 것이 어렵다. 연구진은 용액공정으로 하단의 페로브스카이트 나노 결정 단일부품을 만든 뒤 증착공정으로 상단의 유기 발광 단일부품을 제작하는 새로운 설계 디자인으로 탠덤 구조 페로브스카이트 발광 부품을 만들어냈다. 연구진은 광학 시뮬레이션을 통해 고효율·고색순도를 동시 구현하는 최적의 소자구조를 찾아 '하이브리드-탠덤 밸리'로 명명했다. 새로운 하이브리드 탠덤 부품은 최초로 외부 양자효율 37%에 달한다. 또한 페로브스카이트 상단 유기 발광층의 빛이 모두 투과하도록 30나노미터(㎚) 정도로 얇고 투명한 나노입자 발광체를 사용해 광추출 효율을 극대화했다. 특히 이 기술을 이용해 면적이 크고 유연한 발광 부품까지 만들어내는데 성공했다.   monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 차세대 디스플레이 소자로 주목받는 페로브스카이트와 기존 유기발광다이오드(OLED) 장점을 접목시킨 새로운 발광소자가 국내 연구진에 의해 개발됐다. 과학기술정보통신부는 서울대 이태우 교수 연구팀이 금속 할라이드 페로브스카이트와 유기 발광 소재를 결합해 오래가면서도 고효율인 하이브리드 탠덤 발광소자 개발에 성공했다고 16일 밝혔다. 태양전지 소재로 주로 활용되는 페로브스카이트는 전기적 특성과 색 순도가 우수하면서도 값은 싸 차세대 디스플레이 소자로 주목받고 있지만 OLED보다 효율이 낮다는 단점이 있다.  이같은 단점을 보완하기 위해 두 개 이상 소자를 쌓는 '탠덤' 구조를 이용하는 연구가 이어지고 있지만, 용액 공정으로 만드는 페로브스카이트 특성상 다른 소자 위에 쌓기 힘들고, 높은 색 순도와 발광 효율을 내기도 어려웠다. 연구팀은 용액공정으로 페로브스카이트 나노결정 단일소자를 만든 후 증착 공정으로 상단에 유기 발광 단일소자를 만드는 새로운 디자인을 개발했다. 광학 시뮬레이션을 통해 고효율이면서도 고색순도를 동시에 구현하는 소자구조를 찾았으며 '하이브리드-탠덤 밸리'란 이름을 붙였다. 신 소자는 100니트(휘도 단위)일 때 5596시간 가동할 수 있어, 2시간을 견디지 못하는 페로브스카이트보다 지속 시간이 3000배 이상 늘어나 상용화에도 유리한 것으로 밝혀졌다. 이태우 교수는 "서로 다른 발광 소자를 쌓아 효율과 고색순도를 동시에 만족하도록 소자를 구성하는 가이드라인을 제시한 데 의의가 있다"며 "녹색뿐 아니라 청·적색 하이브리드 페로브스카이트 탠덤 소자를 개발해 풀컬러 하이브리드 탠덤 디스플레이 구현에 도전하겠다"고 전했다. camila@fnnews.com 강규민 기자

[파이낸셜뉴스] 대신파이낸셜그룹 계열사 탠덤이 투자한 파로스젠이 항체약물접합체(ADC) 항암제 개발을 위해 경보제약과 협업한다. 파로스젠은 이득원 파로스젠 대표와 김태영 경보제약 대표가 참석한 가운데 새로운 ADC 개발 및 위탁개발생산계약(CDMO) 사업을 위한 업무 협약을 체결했다고 24일 밝혔다. 현재 파로스젠이 개발 중인 ADC는 암조직의 혈관 내피세포에서만 발현되는 도펠 단백질을 타겟으로 하는 항암제다. 특수한 펩타이드 링커를 사용해 항암제의 큰 장벽인 종양의 이질성을 해결한 치료효과를 지니고 있다. 김상윤 파로스젠 CTO(서울 아산병원 명예교수)와 변영로 서울대학교 약대 교수는 “파로스젠이 개발하고 있는 ADC항암제는 동물실험에서 피실험동물 모두 완전관해와 재발이 없음을 확인했다”며 “혈관육종암의 치료를 위한 희귀의약품으로 허가를 받을 수 있어 글로벌 빅파마들과 기술 이전을 협의하고 있다“고 설명했다. 김태영 경보제약 대표는 “ADC 항암제 분야에서도 두 회사의 기술 개발력을 향상시킬 수 있는 방향으로 협력해 나아갈 것”이라며 “이번 협력으로 경보제약이 cGMP 수준의 ADC 생산능력까지 확충하는데 도움이 될 것으로 기대한다”고 밝혔다. 한편 파로스젠과 경보제약은 지난해부터 CDMO를 맺고 표적항암제 MPD-1의 임상시료를 생산하고 있다. zoom@fnnews.com 이주미 기자

[파이낸셜뉴스] 울산과학기술원(UNIST) 신소재공학과 최경진 교수팀은 탠덤태양전지의 수명과 효율을 동시에 잡을 수 있는 다기능성 반사 방지 필름을 개발했다. 탠덤 태양전지는 실리콘 태양전지와 페로브스카이트 태양전지를 결합한 것이다. 연구진은 여기에 이 필름을 맨 위에 올려 전력변환 효율을 22.48%에서 23.50%로 끌어 올렸다. 또한 기존에는 5시간 밖에 못 버티던 태양전지를 120시간까지 성능을 유지시켰다. 최경진 교수는 17일 "자외선도 차단할 수 있어 탠덤 전지 상용화 뿐만아니라, 자외선에 약한 유기 태양전지, 유기물 다이오드와 같은 분야에도 응용할 수 있을 것"이라고 말했다. 연구진에 따르면 이 다기능성 반사 방지 필름은 자연 태양광에서 포함된 자외선을 차단해 페로브스카이트 태양전지의 수명을 늘린다. 또 태양전지가 전기를 만드는데 필요한 가시광선의 흡수를 늘려 광전효율이 올라간다. 연구진은 자외선 차단과 가시광선 흡수를 위해 고분자 필름에 형광체 입자와 실리카 입자를 첨가했다. 고분자필름은 태양빛의 반사를 줄이기 위해 실리콘 태양전지와 비슷하게 표면에 피라미드 모양의 질감을 갖고 있다. 여기에 첨가된 형광체는 자외선을 흡수한 뒤 녹색 가시광선으로 변환시키는 역할을 한다. 이를 통해 페로브스카이트가 망가지는 자외선을 차단한다. 이와동시에 녹색 파장대의 빛 흡수를 늘려 탠덤 태양전지의 전기생산 효율을 향상시킬 수 있었다. 이와함께 미세한 구슬모양의 실리카 나노 분말을 첨가해 빛이 산란하는 것을 막았다. 연구진은 다기능성 반사 방지 필름을 탠덤 태양전지에 붙여 테스트했다. 기존 반사 방지 필름을 쓴 탠덤 태양전지의 효율은 5시간 후 초기 효율의 90%로 수준으로 떨어지다가 20시간 후에는 50% 수준으로 급격하게 줄었다. 반면 연구진이 개발한 필름을 쓴 경우 120시간이 지나도 초기 효율의 91% 이상을 유지했다. 또 초기 효율 자체도 기존 대비 약 4.5% 증가했다. 한편, 이번 연구는 미국 피츠버그대 이중건 교수팀과 함께했으며, UNIST 김찬울 신소재공학부 박사후연구원과 피츠버그대 이성하 기계·재료공학부 박사후연구원이 제1저자로 참여했다. 또한 이번 연구결과는 기능성 소재분야의 세계적 학술지인 '어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials)'에 6월 24일 온라인 공개돼 정식 출판을 앞두고 있다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

【파이낸셜뉴스 광명=강근주 기자】 국민체육진흥공단 경주사업총괄본부는 장애인 주간을 맞이해 24일 광명스피돔에서 ‘장애인과 함께하는 탠덤 사이클 운영과 기부금 전달식’을 열고 ESG경영을 실천했다. 이날 행사는 대한장애인사이클연맹 소속 시각장애인 사이클 선수(3명)이 경륜선수로 구성된 파일럿과 탠덤 사이클(장애인과 비장애인이 2인1조로 동승해 타는 자전거)에 탑승해 다음경주 출전선수 입장 시 선두에서 선수소개 주행과 경주시작 8분전 다음경주를 소개하는 깃발을 사이클에 부착하고 자유 주행을 진행했다. 광명 1경주부터 마지막 15경주까지 전 경주에 걸쳐 진행된 이날 탠덤 사이클 주행은 장애인 사이클 선수에게 평소 가까이 하기 어려운 광명스피돔(경륜장) 경주로를 달릴 수 있는 특별한 체험기회를 제공했다. 장애인 탠덤 사이클 라이더로는 김정빈-이연성-남태공 선수가 참석했다. 특히 작년 전국장애인체육대회에서 200m 스프린트, 4km 개인추발, 도로독주 부문에서 모두 우승을 차지한 김정빈 선수는 현재 국내 유일 탠덤 사이클 남자 국가대표로 활약하고 있으며 올해 하반기에 열릴 아시안 패럴림픽 출전을 위해 훈련에 매진하고 있다. 아울러 11경주 종료 후에는 인필드 내에서 장애인 사이클 선수-감독-코치 등이 참석한 가운데 기부금 전달식을 진행했다. 이날 대한장애인사이클연맹을 통해 전달된 500만원 기부금은 탠덤 사이클 발전과 선수 지원을 위해 쓰이게 된다. 김정빈 선수는 전달식에서 “장애인 사이클 발전을 위해 후원금을 내준 경주사업총괄본부에 감사하다”며 “앞으로도 장애인 사이클에 많은 관심을 부탁하고, 더 열심히 훈련해서 국제대회에서 좋은 성적을 거두도록 노력하겠다”고 말했다. 김성택 경주사업총괄본부장은 “오늘 따뜻한 마음을 모아 준비한 지원금이 장애인 사이클 발전에 조금이나마 도움이 되길 바란다”며 “앞으로도 장애 선수들이 용기와 희망을 가질 수 있도록 지속적으로 사랑과 나눔 실천을 이어가겠다”고 말했다. 한편 이날 열린 대상경륜 시상식에 2016년 리우데자네이루 패럴림픽 핸드 사이클 은메달리스트인 이도연 선수가 1위 시상자로 나서 장애인의날을 기념해 진행된 행사에 그 의미를 더했다. 이도연 선수는 어려운 환경을 극복하면서 현재 장애인 사이클 국가대표로 훈련하고 있으며 2020 도쿄 패럴림픽에도 출전한 바 있다. kkjoo0912@fnnews.com 강근주 기자

한국에너지기술연구원 태양광연구단이 두종류의 태양전지를 위아래로 겹쳐 만든 탠덤태양전지를 개발해 최고 효율을 달성했다. 또한 이 태양전지를 만드는데 일반 기압과 온도상에서도 가능한 기술을 개발해 양산화로 한걸음 다가갔다. 연구진은 페로브스카이트와 구리·인듐·갈륨·셀레늄으로 만든 2종류의 태양전지를 결합해 23.03%의 전력 변화 효율을 달성했다. 태양광연구단 안세진 단장은 27일 "탠덤 태양전지의 높은 발전 성능과 저비용 공정이라는 두 마리 토끼를 한꺼번에 잡을 수 있는 원천기술을 개발했다"며 "향후 일체형 태양전지 구현 및 대면적화에 노력을 기울일 것"이라고 말했다. 연구진은 페로브스카이트와 구리·인듐·갈륨·셀레늄을 각각 다이메틸폼아마이드(DMF)에 녹여 잘 휘어지는 판에 잉크를 코팅하는 방식으로 태양전지를 만들었다. 태양전지를 유연한 기판에 코팅할때 일반적인 기압과 온도에서 고속 스핀과 열처리 공법을 적용했다. 연구진은 이 과정에서 태양전지를 만들면 공기 중 산소가 소자 효율을 오히려 증가시킨다는 것을 발견했다. 이 방식으로 만든 구리·인듐·갈륨·셀레늄 태양전지는 14.4%의 전력 변화 효율을 보였다. 이는 같은 종류의 태양전지 효율인 13.5%를 뛰어넘는 기록이다. 이번 연구결과는 우수성을 인정받아 에너지·환경과학 분야의 세계적 권위지인 '에너지와 환경과학(Energy & Environmental Science)'의 4월 표지논문으로 선정됐다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 한국에너지기술연구원 태양광연구단이 두종류의 태양전지를 위아래로 겹쳐 만든 탠덤태양전지를 개발해 최고 효율을 달성했다. 또한 이 태양전지를 만드는데 일반 기압과 온도상에서도 가능한 기술을 개발해 양산화로 한걸음 다가갔다. 연구진은 페로브스카이트와 구리·인듐·갈륨·셀레늄으로 만든 2종류의 태양전지를 결합해 23.03%의 전력 변화 효율을 달성했다. 태양광연구단 안세진 단장은 27일 "탠덤 태양전지의 높은 발전 성능과 저비용 공정이라는 두 마리 토끼를 한꺼번에 잡을 수 있는 원천기술을 개발했다"며 "향후 일체형 태양전지 구현 및 대면적화에 노력을 기울일 것"이라고 말했다. 연구진은 페로브스카이트와 구리·인듐·갈륨·셀레늄을 각각 다이메틸폼아마이드(DMF)에 녹여 잘 휘어지는 판에 잉크를 코팅하는 방식으로 태양전지를 만들었다. 태양전지를 유연한 기판에 코팅할때 일반적인 기압과 온도에서 고속 스핀과 열처리 공법을 적용했다. 연구진은 이 과정에서 태양전지를 만들면 공기 중 산소가 소자 효율을 오히려 증가시킨다는 것을 발견했다. 이 방식으로 만든 구리·인듐·갈륨·셀레늄 태양전지는 14.4%의 전력 변화 효율을 보였다. 이는 같은 종류의 태양전지 효율인 13.5%를 뛰어넘는 기록이다. 이 태양전지 위에 페로브스카이트 태양전지를 올려 탠덤 태양전지를 만든 결과, 23.03%의 전력 변화 효율을 기록했다. 이는 다른 공정으로 만든 기존 태양전지의 최고 효율이었던 19.4%를 크게 뛰어넘는 수치다. 이번 연구결과는 우수성을 인정받아 에너지·환경과학 분야의 세계적 권위지인 '에너지와 환경과학(Energy & Environmental Science)'의 4월 표지논문으로 선정됐다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 한국에너지기술연구원은 태양광연구단 홍성준 박사팀이 두종류를 결합한 탠덤 태양전지의 효율과 안정성을 높일 수 있는 기술을 개발했다고 16일 밝혔다. 이 기술을 사용하면 페로브스카이트 태양전지 아래의 실리콘 태양전지의 효율을 떨어뜨리지 않는다. 연구진은 페로브스카이트 태양전지를 만드는데 저가의 물질을 사용하면서도 낮을 열처리로 인해 제작단가를 낮출 수 있을 것이라고 전망했다. 연구진이 이 기술을 이용해 탠덤 태양전지를 만들어 실험한 결과, 22.4% 이상의 고효율을 달성했다. 이는 기존기술로 만든 태양전지 효율 18.95%보다 높은 수치다. 또한 100시간 동안 안정적으로 전기를 만들어냈다. 홍성준 박사는 "이번 성과는 고성능 페로브스카이트 태양전지 개발을 위한 정공수송물질의 분자 설계 원리를 제공할 뿐만 아니라, 개발한 물질을 적용해 실리콘 태양전지의 이론적 한계효율을 극복할 수 있는 고효율 탠덤 태양전지 개발에도 적용할 수 있을 것"이라고 말했다. 기존 페로브스카이트 기반의 탠덤 태양전지는 빛이 들어오는 상부 층에 정공수송층을 배치한다. 이곳에서 들어오는 빛의 일부를 흡수해 효율이 떨어진다. 이 문제를 해결하기 위해 구조를 뒤집어 만든다. 즉 페로브스카이트 광흡수층을 가운데 두면서 전자수송층과 정공수송층의 위치를 역순으로 바꾼 것이다. 이렇게 하면 빛이 중간에 흡수되는 양이 적어져 실리콘 태양전지의 효율을 높일 수 있지만 윗쪽에 있는 페로브스카이트양전지는 효율이 떨어진다. 연구진은 이 문제를 해결하기 위해 전기화학적으로 매우 안정하고 염료나 의약물질로 많이 이용되는 페노티아진 물질을 활용했다. 이를 활용해 기판의 표면 거칠기에 무관하게 단분자막을 형성할 수 있는 저가의 정공수송물질을 만들었다. 연구진은 페노티아진 물질을 원료로, 간단한 3단계 유기합성을 통해 기판과 결합할 수 있는 정공수송물질을 합성했다. 이 정공수송물질을 불소가 첨가된 주석산화물로 이뤄진 투명 기판에 간단한 스핀공정과 낮은 열처리만으로도 자기조립단분자막을 만들어낸 것이다. 이렇게 기판에 코팅된 정공수송물질은 기존 상용 고분자 기반의 정공수송물질에 비해 가시광 영역에서 중간에 빛이 흡수되는 일이 거의 일어나지 않았다. 또한 페노티아진 물질 내 존재하는 황과 브롬 작용기를 도입해 정공수송물질과 페로브스카이트 광흡수층 사이에 불가피하게 발생하는 결함을 제어한 것이다. 뿐만아니라 광흡수층과 우수한 에너지 레벨을 형성해 정공수송 특성과 안정성을 크게 향상시켰다. 이번 연구결과는 우수성을 인정받아 에너지 분야 최우수 국제학술지인 '어드밴스드 에너지 머티리얼스(Advanced Energy Materials)'의 1월 표지논문을 장식했다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자