표준과표준화연구 (2018. 9) 제8권제3호 p.11-21. http://www.standards-standardization.org OLED 조명국제표준화추진현황및전략 * 강정모 ** 우리나라는지난 2010년세계최초로 IEC( 국제전기기술위원회, International Electrotechnical Commission) 에조명용 OLED 패널국제표준을제안하여제정을완료하였다. 또한이를기반으로 2016 년 IEC TC 34( 조명분과, Lamps and related equipment) 에 OLED WG을신설하고 WG 컨비너를수임하여국제표준을주도하고있다. 그러나미래고부가가치산업인 OLED 조명의국제표준주도권을유지하기위해서는보다체계적인대응전략도출이시급한상황이다. 특히, 우리나라와경쟁국인일본은자국의 OLED 조명국제표준에서의지배력강화와주도를위해다양한관련표준을 IEC 에활발히제안중이며중국도 OLED 조명국제표준에큰관심을보이고있어향후 OLED 조명국제표준의새로운경쟁국으로대두되고있다. 더욱이 2018 년 1월 TC 34 시드니회의에서 2인의공동컨비너중한명의후임을일본에서수임하게되었다. 따라서지속적으로 OLED 조명의국제표준을선도하고 IEC 에서의영향력을제고해나가기위해서는표준진행현황을실시간으로공유하고국내 OLED 기업의표준화참여를활성화하여국내표준화기반을조성하는것이요구된다. 본연구에서는최근각광을받고있는 OLED 조명관련 IEC 의국제표준화추진현황, OLED 조명제품및기업의주요동향및주요현안들을분석하여향후우리나라의 OLED 표준경쟁력을확보하기위한전략을도출하고자한다. 주요어 : OLED 조명, 국제표준, 국제전기기술위원회, 조명분과 (IEC TC 34), OLED 워킹그룹 Ⅰ. 서론 조명산업은새로운광원의개발과응용분야의확대, 조명의시스템화등빠르게변화, 발전하고있으며감성과디자인중심의소비환경에따라조명산업패러다임변화가이루어지고있다. 특히 OLED 조명은경량 박형의투명하고유연한특성을이용하 여다양한디자인의제품자유도를추구할수있고최근 LED 조명에서이슈가되고있는광생물학적안전성문제에서도자유로워다양한조명분야에서활용이가능할것으로기대된다. 전통적인조명산업은원천기술을보유하고있는 Osram, Philips, GE 등선진조명기업이기술과시장을주도하고있어국내조명산업은매우열악한형편이며선진국의기술과표준을그대로받아들여 * 본연구는국가표준기술력향상사업 (20001802, IEC TC34 국제표준선도를위한스마트 OLED 조명 CDV 채택표준화연구개발과제의지원에의하여연구되었음. ** 한국기계전기전자시험연구원해외인증센터장 (jmkang@ktc.re.kr) 111
표준과표준화연구제 8 권제 3 호 사용하는수준이었으나, 최근 LED 조명에대한관심이높아지고성능면에서우수한기술경쟁력을갖춘다수의신흥기업들이조명시장에진출하면서기존전통조명과는달리국내기업들도해외조명선진기업들과동등한위치에서시장선점을위해경쟁하고있다. OLED 조명분야또한기존전통조명과달리조명의새로운미개척분야로써우리나라가디스플레이산업의기술경쟁력우위를기반으로세계시장을선도해나갈수있는분야로국내기업에서생산된 OLED 패널의점유율이증가하고있는긍정적인상황이다. 이에미국의에너지성 (DoE: Department of Energy) 은 1999년부터 LED 및 OLED 반도체조명에대한연구개발을지속적으로지원중이며특히 OLED 연구개발예산을 LED 연구개발예산과동등한비율로지원할정도로 OLED 의발전가능성을크게보고있다. 특히, 최근 DoE의연구보고서에의하면 OLED 등기구의광효율은 2017년 85 lm/w에서 2020년 106 lm/w로크게상향되어 (2018년현재 LED 등기구와동일한수준 ) 대부분의조명응용분야에활용가능할전망이다. 또한일본은 2015년 1월산업혁신기구 JNC, JDI (Japan Display Inc.), Sony 및 Panasonic 등 4 개기관을하나로통합한 JOLED 를설립하여 OLED 패널양산의가속화및조기사업화를추진하고있으며이는일본정부차원에서 Sony와 Panasonic 등 OLED 관련기업의기술자원을하나로집결하고 JDI가쌓아온디스플레이기술등을융합함으로써 OLED 조명분야를선도일류기업으로발전시키려는전략을추진하고있다. OLED 조명관련국제표준은우리나라가 2010년 6월헬싱키에서개최된 IEC TC 34 MT 회의에서 OLED 조명의국제표준규격제정의필요성을피력하고일반조명용 OLED 패널안전및성능요구사항을세계최초로 IEC 측에국제표준으로제안한이래총 3건의표준화가완료되고 2건의신규표준화가진행되고있다. 해외조명선진기업들은우리나라디스플레이분야의기술적우위를인식하고 OLED 조명국제표준활동에있어우리나라의중요성을인정하고있으나, 기존전통조명에대한자국의기술적우위와자국의 OLED 조명기술을국제표준에반영, 향후초기 OLED 조명상용화시점에서세계시장의선점을위해노력하고있어우리나라의지속적이고보다적극적인 OLED 조명국제표준활동이필요한시점이다. 따라서, 본연구에서는주요 OLED 기업의제품특성과 OLED 관련 IEC의국제표준화현황을분석하여국제표준화대응방향을제안하고자한다. Ⅱ. OLED 산업동향및제품특성 1. OLED 조명의특징최근전통적인방전 (Discharge) 광원중심의조명시장은고체 (Solid State) 광원중심으로빠르게대체되고있으며기후협약, 온실가스감축및중금속규제등의전지구적환경이슈에따른고효율친환경조명의수요또한증가하고있다. 이러한고체광원중 OLED 조명은현재 LED 보다효율과수명, 휘도에서경쟁력이다소떨어지지만면광원을통한확산광으로서눈에피로감을줄이고낮은높이에서넓은면적을밝힐수있으며, 가볍고다양한형태로제조가능하다는장점이있다. 12
OLED 조명국제표준화추진현황및전략 < 그림 1> 조명시장전망 ( 출처 : Mckinsey 및조명관련기업 ) 또한 LED 면조명의경우는방열팬, 방열판및확산판이필요하고, 투명조명이불가능한반면, OLED 면조명은방열팬, 방열판및확산판이불필요하고, 플렉시블및투명조명이가능하다는장점을가지고있다. 이러한장점을바탕으로 OLED 조명시장또한크게성장할것으로전망되며시장조사기관및관련기업의예측에의하면 OLED 시장은그림 1과같이향후 5년간큰폭으로성장하여 2020년기준조명전체시장의약 9% 인 10B 에달할전망이다. 2. 주요 OLED 기업동향 GE는 2007년 Konica-Minolta( 일본 ) 와 OLED 조명개발을위한파트너쉽을체결하고 2008년 3월에는세계최초로 flexible roll-to-roll 제조공법을적용한 OLED 조명패널개발에성공함으로써저비용의생산가능성을검증하였으며 Osram 은 2003 년부터 PMOLED 디스플레이를생산해왔으나 2007 년부터 OLED 조명에집중하기위해디스플레이사업을중단하였으며, 일반조명용 OLED 개발을지속적으로추진중이다. Flexible OLED 조명에가장공격적인투자를하는기업은 Konica Minolta 로, 이미 IMID 2016에서 1,600 만의색상구현이가능한 color tunable flexible OLED를선보인바있다. OLED 조명의가치사슬은크게 OLED 패널과완제품조명으로구분할수있다. 현재세계 OLED 패널시장은 Philips 의 OLED 사업부분을인수한 OLEDWorks 와 LG 디스플레이가양분하고있으며그림 2와같이다양한제품군을양산하고있다. 반면에 OLED 조명완제품사업화에있어서는 ABL이가장상용화에주도적이며 2012년부터상용 < 그림 2> LG 디스플레이와 OLEDWorks 의 OLED 패널제품라인업 ( 출처 : 각사홈페이지 ) 113
표준과표준화연구제 8 권제 3 호 < 그림 3> ABL 사의 OLED 조명제품현황 ( 출처 : ABL) 화하여그림 3과같이대형리테일시장에서 OLED 조명을판매하고있다. 3. OLED 제품개발로드맵조명용 OLED 패널의광효율로드맵을표 1에나타내었으며현재실험실수준으로는 120 lm/w를상회하였으며양산제품기준으로는최대 75 lm/w 수준이다 (CRI 80이상, 2580~3710K 의상관색온 도를갖는최소 50cm 2 기준 ). 이러한 OLED 패널의광효율은 DoE의제품개발로드맵에따르면 2020년 125 lm/w, 2025년 160 lm/w을달성할전망이다. 이는 OLED 조명완제품기준으로는 2020년 106 lm/w, 2025년 130 lm/w에해당하는수치로일반조명용 LED 제품의광효율이 100 lm/w 내외인것을고려하면거의모든실내응용처에사용가능한수준이다. < 표 1> DoE 의 OLED 조명제품개발로드맵 ( 출처 : DoE SSL R&D plan, 2016) 성능지표 2015년 2017년 2020년 2025년 최종목표 패널광효율 [lm/w] 60 100 125 160 190 등기구광학효율 [%] 100 100 100 90 ( 지향각제어 ) 90 ( 지향각제어 ) 드라이버효율 [%] 85 85 85 90 95 전체광효율 [%] 85 85 81 81 86 조명완제품광효율 [lm/w] 51 85 106 130 162 14
OLED 조명국제표준화추진현황및전략 < 표 2> OLED 조명제품원가전망 ( 출처 : DoE SSL R&D plan, 2016) 구분 2016년 2018년 2020년 2025년 총원가 ( 재료 / 공정 ) [$/m 2 ] 1,100 355 160 90 수율 [%] 60 70 80 90 수율포함총원가 [$/m 2 ] 1,850 550 200 100 4. OLED 제품가격전망 5. OLED 제품성능 동등수준의성능을갖는 LED 조명에비해상대적으로고가인 OLED 조명의단점을극복하고시장의요구치에대응가능한수준의단가와신뢰성개선을위해다양한기술이시도되고있으며획기적인가격절감을위해 R2R 공정관심증가하고있다. 현재휴대전화용 OLED 디스플레이의경우 LCD 패널단가와유사한수준에근접하였으며 OLED 조명은복잡한후면 TFT 공정이나 RGB 패너닝이불필요하기때문에향후대량생산시충분한단가하락을기대하고있다. 표 2는 2025년까지의단가를전망한것으로재료와공정을포함한최종단가는 2016년 1,850 [$/m 2 ] 에서 2020년 200 [$/m 2 ] 으로약 1/10 수준으로크게개선될전망이다. OLEDWorks 의발표에따르면 2세대제조라인에서 5세대제조라인양산시원가는 1/10로감소하고 R2R 공정적용시추가 30% 정도의원가절감을기대할수있어 2020년에는현실적으로 LED 조명대사한가격경쟁력을확보할것으로기대된다. 시장에유통중인 OLED 패널의성능을검증하기위하여표 3과같이 5개제품에대한평가를진행하였으며그결과연색지수는 LED 대비동등수준이상이였으며광효율은시판중인 LED 모듈대비 50% 수준으로파악되었다. 또한광효율과함께취약할것으로예상된광속유지율 (1000 시간동작후초기광속대비 ) 은 90% 이상으로기존 LED 제품의인증기준을만족하는수준이었다. 따라서현재는데코레이션용으로주로판매되지만광효율만개선된다면일반조명용으로도충분히사용가능한수준으로평가되었다. Ⅲ. OLED 조명관련표준동향 1. IEC( 국제전기기술위원회 ) TC 34 국제표준동향 LED 및 OLED 조명을포함하는모든조명제품 < 표 3> 시장에유통중인 OLED 패널제품성능 성능지표 / 제품 A B C D E 패널광효율 [lm/w] 45.2 42.3 40.5 43.5 42.1 CRI ( 연색지수 ) 90 92 91 90 94 균제도 [%] 80 82 84 81 88 광속유지율 [%@1,000h] 92 95 94 92 94 115
표준과표준화연구제 8 권제 3 호 의표준은 IEC TC 34에서전담하고있으며 TC 34 기술분과는그림 4와같이 SC 34A( 광원 ), 34B ( 캡및홀더 ), 34C( 컨트롤기어 ) 그리고 34D( 등기구 ) 의 4개의하위분과로구성되어있다. 특히 SC 34A 광원분과는광원의형태에따라 WG2( 전장용광원 ), WG3(OLED 광원 ), WG4(LED 광원 ) 및 WG PRESCO( 전통광원 ) 으로구성되어있으며각역할에따라표준의제 / 개정을담당하고있다. 특히조명용 OLED 광원에대한표준은그림 5와같이 2017년신설된 WG3 OLED light sources 에서이루어지고있으며 9개국 20명의전문가가참여하고있다. OLED 조명국제표준은우리나라가 2010년 6월, IEC TC 34 MT 회의에서일반조명용 OLED 패널안전및성능요구사항을세계최초로 IEC 측에국제표준으로제안한이래 SC 34A 산하에 OLED PT가신설되어총 3건의표준이제정되었으며그노력과필요성을인정받아 17년 WG3 OLED light sources 가신설되었다. WG3의컨비너는 ETRI 의조두희박사와저자가공동으로수임하고있어우리나라가주도적으로추진할수있는 체계를구축하였다. 그러나내부사정으로 2018년 1월부로조두희박사가사임하고일본의야수키교수가후임공동컨비너로추천을향후로는한국과일본의공동컨비너체제가예상되어이부분에서치열한주도권경쟁이예상된다. 현재 WG3 에서개정을담당하고있는 3개의 OLED 표준과제정단계에있는 2건의표준을그림 6에요약하였으며본저자는 2017년 3월 OLED 모듈의안전에대한신규 NP를제안하여채택되었으며현재 CD 회람중인단계로 2018년 5월 18일까지각국의의견을수렴중이다. OLED 국제표준화를진행하는과정에서가정어려운점은 OLED 사업군을포함하지않은 LED 기업의의견으로수행과정에서많은시간적지연이있었으며이를해결하기위하여 OLED 조명에많은관심을갖고있는일본과의협력, 그리고스마트조명분야에서의협력을기반으로중국의지지요청등을통하여 NP 승인의요건을만족할수있었다. 향후로는국내기업과타국가의지지를바탕으로플랙서블 OLED 패널에대한표준화를추진에대한 < 그림 4> IEC TC 34 조명분과현황 ( 출처 : IEC) 16
OLED 조명국제표준화추진현황및전략 < 그림 5> IEC TC 34/ SC 34A/ WG3 OLED light sources 현황 ( 출처 : IEC) < 그림 6> IEC TC 34/ SC 34A/ WG3 OLED 표준진행현황 ( 출처 : IEC) 논의가진행중이며주도권을두고일본과경쟁이예상된다. 2. 국내 KS 표준동향국내 KS 표준으로는 2011 년에일반조명용 OLED 패널의안전요구사항 (KS C8016) 과일반조명용 OLED 패널의성능요구사항 (KS C 8017) 이 KS로고시되 었으며이를기반으로 2014년과 2016년에각각국제표준화를완료하였다. 이과정에서기술적인내용수정이수반되어그림 7과같이해당 KS 표준을국제표준과부합화하는과정을수행중으로 OLED 패널용어정의및성능에관한국제표준이제정됨에따라기존 KS 표준인 일반조명용 OLED 패널성능요구사항 (KS C 8017) 을국제표준부합화를통해신규제정하고자기존 KS 표준의폐지와 2016 117
표준과표준화연구제 8 권제 3 호 < 그림 7> OLED 관련현행 KS 표준 ( 위 ) 과예고고시중인 KS 표준 ( 아래 ) 년 7월국제표준으로등록된 IEC/TS 62972 OLED products and related equipment Terms & definitions 의부합화를추진하여현재, KS C IEC 62972 일반조명 - 유기발광다이오드 (OLED) 제품과관련장비 용어와정의 가예고고시중이다 (2017.11.6., 예고고시 ). 3. OLED 조명국제표준화추진전략현재 OLED 조명분야의국제표준을주도하고있는것은우리나라와일본이다. 필립스및 GE 등주요조명기업은선택과집중차원에서 OLED 조명사업을매각한상황으로직접적인표준화주도보다는관망의자세를취하고있으며일본은디스플레이분야의실패를거울삼아 OLED 조명분야에서주도 18
OLED 조명국제표준화추진현황및전략 권을확보하기위하여국가주도로많은자원을투입하고있는상황이다. 이러한상황에서우리나라가 OLED 조명표준의주도권을유지하기위해서는전략적으로일본과의협력추진이절실하다. 이러한판단하에현재추진하고있는국제표준도우리나라기업의의견을수렴하여일본과의사전협의를통하여서로의이득을확보하는범위에서협력하고있으며특히, 향후 OLED 조명산업에큰영향을미칠것으로전망되는플렉서블 OLED 조명표준의경우에는긴밀한검토와의견교환이이루어지고있다. 이후로도동분야에있어서는일본과때로는사안에따라협력과경쟁을피할수없을것으로전망된다. Ⅳ. 결론및제언 본연구에서는단순한조명으로서의역할과고효율화의이슈에서벗어나인간감성의편안함과기능성등을추구하는고품질조명인 OLED 조명의제품과표준동향을분석하였다. 본론에서알수있듯이현재조명용 OLED 의성능은일반조명용도에적합한수준으로발전하였으며향후급격한 OLED 조명의기술발전과더불어차세대양산라인의증설로가격적인경쟁력을확보하여일반조명으로서 OLED 의시대가도래하고있다. OLED 패널의경우우리나라가제안한일반조명용 OLED 패널에대한안전및성능이 IEC 국제표준으로재정되어그공로를인정받고있으나향후 OLED 조명제품에대한국제표준을우리나라가지속적으로주도해나가기위해서는 OLED 패널다음단계인 OLED 모듈에대한국제표준화완료가절실한상황이다. 그러나우리나라와경쟁국인일본은자국의 OLED 조명국제표준에서의지배력강화와주도를위해다양한관련표준을 IEC에활발히제안중이며중국의경우도 OLED 조명국제표준에큰관심을가지고있어향후 OLED 조명국제표준의새로운경쟁국으로대두되는상황이다. 따라서, 지속적으로 OLED 조명의국제표준을선도하고 IEC에서의영향력을제고해나가기위해서는표준진행현황을실시간으로공유하고국내 OLED 기업의표준화참여를늘려국내표준화기반을조성하는것이절실히요구된다. 특히향후 OLED 조명산업에있어큰비중을차지할것이라고전망되는플렉서블 OLED 조명의국제표준화추진에있어일본과의치열한경쟁이예상된다. 우리나라는 OLED 디스플레이산업을기반으로제품관련우수한기술경쟁력을보유하고있으며점차로 OLED 조명분야로확대되고있다. 이러한시점에서기업과의긴밀한협력과국제표준화과정에서전략적인적절한선택을통해우리나라가국제표준을주도한다면 OLED 시장의보급및확산시기도앞당겨질수있다. 본연구를통하여 OLED 패널및모듈의표준화를시작으로다양한제품과응용처특히상대적으로큰관심을얻고있는플렉서블 OLED 표준화로확산되기를기대하며또한그과정에서국내기업의다양한의견과수요를반영하여시장활성화와기업지원에기여할수있기를바라마지않는다. 참고문헌 Department of Energy(2016). Solid-State Lighting (SSL) R&D Plan. 119
표준과표준화연구제 8 권제 3 호 Lighting the way(2012). Perspectives on the global lighting market, McKinsey & Company. Mike Lu(2017). Acuity Brands Lighting, OLED Luminaire with Individually Addressable Panels, 2017 SSL R&D Workshop. John Hamer(2018). The Challenge of R2R Manufacturing of OLED Lighting for General Lighting Market, 2018 SSL R&D Workshop. http://www.iec.ch/dyn/www/f?p=103:29:33087 569289329::::FSP_ORG_ID,FSP_LANG_I D:1235,25#1. 강정모 (2017). ICT 융합스마트조명분야국제표준동향및주요기업사례분석을통한대응전략도출. 표준과표준화연구. 7(3), 69-77. http://www.iec.ch/dyn/www/f?p=103:29:33087 569289329::::FSP_ORG_ID,FSP_LANG_ ID:1340,25#1. http://www.iec.ch/dyn/www/f?p=103:14:33087 569289329::::FSP_ORG_ID,FSP_LANG_I D:20408,25. IEC 62868-2-1 ED1(2018). Organic light emitting diode (OLED) light sources for general lighting - Safety - Part 2-1: Particular requirements for semi-integrated OLED modules [34A/2070/CD]. 논문접수일 : 2018. 06. 04 1차수정본접수일 : 2018. 07. 01 게재확정일 : 2018. 07. 12 20
표준과표준화연구 (2018. 9) 제8권제3호 p.11-21. JOURNAL OF STANDARDS AND STANDARDIZATION Current Status and Strategy for OLED Lighting International Standards Kang, Jeungmo* Abstract In 2010, Korea proposed the first international standard for lighting OLED panel to International Electrotechnical Commission (IEC). Based on this, in 2016, the OLED WG was newly established in IEC TC 34 (Lamps and related equipment). However, in order to maintain the leadership of the international standard for OLED lighting, which is a high value-added industry in the future, it is urgent to develop a more systematic strategy. In particular, Korea and its competitor Japan are actively proposing various related standards to the IEC for strengthening and leading dominance in their own position in OLED lighting international standards, and China is showing great interest in the international standard for OLED lighting as an emerging competitor. Therefore, in order to continuously lead the international standard of OLED lighting and to enhance the influence in IEC, it is required to share the standard progress status in real time and activate the participation of standardization of domestic OLED companies. In this study, we will analyze the present status of international standardization of OLED lighting, OLED lighting products, major trends and issues of companies, and draw out strategies for securing Korean OLED standard competitiveness in the future. Key Words: OLED lighting, international standard, International Electrotechnical Commission (IEC), IEC TC 34, OLED WG * Head of Global Market Access Center, Korea Testing Certification, Korea (jmkang@ktc.re.kr) 121