이 기사는 2017년 05월 31일 07:00 thebell 에 표출된 기사입니다.

테라세미콘을 창업했다 매각한 장택용(사진) 티지오테크(TGOTECH) 대표가 이번엔 차세대 디스플레이 부품 사업으로 제 2의 창업 신화를 꿈꾼다.

장 대표는 지난해부터 자신이 대주주로 있는 연구개발(R&D) 전문 벤처기업 티지오테크 경영에 참여해 중소형 OLED(유기발광다이오드)패널 제조에 필수적인 섀도마스크(shadow mask) 개발에 박차를 가했다. 티지오테크가 개발 중인 섀도마스크는 VR(가상현실)과 AR(증강현실)용 OLED패널 구현을 가능케 해주는 차세대 부품으로 양산에 성공할 경우 막대한 수익을 기대할 수 있다.

장 대표는 30일 서울 여의도 금융투자교육원에서 진행된 '2017 반도체 IR 컨퍼런스'에서 티지오테크라는 회사를 소개하고 전주도금 인바 새도마스크를 개발 중이라고 밝혔다. 이미 소형 사이즈(70x140mm) 샘플 개발은 완료해 국내외 OLED 패널 제조사의 검증을 받고 있다. 올해 8월에는 사이즈를 확대해 2차 검증을 받고 12월 개발을 최종 완료한다는 계획이다.

OLED패널은 색을 이루는 3원색인 RGB(레드·그린·블루) 화소를 아래에서 위로 디스플레이 기판에 진공 증착시키는 방식으로 만들어진다. 섀도마스크는 미세한 구멍이 수없이 뚫려 있는 얇은 금속판으로 디스플레이 기판 아래에 위치해 RGB화소가 원하는 영역에 증착되도록 하는 역할을 한다. 섀도마스크 구멍이 미세할수록 보다 높은 화질을 구현할 수 있다. 때문에 패널 해상도는 전적으로 섀도마스크 기술력에 달렸다.

섀도마스크 시장 1위는 일본 다이니폰프린팅(DNP)로 삼성디스플레이 물량을 독점하고 있다. 글로벌 점유율이 90%가 넘는다. 다만 DNP는 기술한계에 직면해 있다. 구현 가능한 최고 해상도가 577ppi(인치 당 픽셀수) 수준에서 더 이상 높아지지 않고 있다. 압연방식의 제조공법이 원인이다.

섀도마스크의 원재료는 고온에도 쉽게 변하지 않는 인바(invar) 소재로 만들어진 얇은 박판이다. 인바 박판 가공법은 크게 두 가지로 나뉜다. 판재 상태의 인바를 롤링(rolling)을 거쳐 압연해 두께를 줄이는 방식과, 전기 작용으로 인바 소자를 도안과 같은 틀에 도금한 후 떼어내는 전주도금(electroforming)방식이 있다.

보다 높은 해상도를 구현하기 위해서는 인바 박판이 더욱 얇아져야 한다. 해상도를 높이려면 섀도마스크 구멍을 더 작게 더 많이 뚫어야 한다. 구멍은 미세해지는데 인바 박판 두께가 그대로이면 RGB화소의 증착 경로가 왜곡된다. 판화에서 도안이 두꺼울 경우 먹물이 전 영역에 골고루 스며들지 않는 것과 비슷한 이치다.

압연방식은 롤링을 반복하는 가공법 특성상 20마이크로미터(㎛) 이하로는 얇게 만들 수 없는 한계가 존재한다. DNP가 해상도를 높이지 못하는 이유다. 반면 전주도금 방식은 말 그대로 도금을 통해 섀도마스크를 만들기 때문에 초박판 생산이 가능하다. 티지오테크는 이 방식으로 소형 사이즈 샘플 생산까지 성공한 상황이다.

<자료:티지오테크>

티지오테크가 양산에 성공하면 막대한 이익을 창출 할 수 있다. 전주도금 방식은 VR과 AR용 초고해상도 OLED패널 제조를 가능케 해준다. 이 패널이 대중화 될 경우 티지오테크는 섀도마스크 시장의 주력 공급사 자리를 꿰찰 수 있다.

DNP는 섀도마스크 사업으로 연간 2500억~3000억 원 매출을 내고 있다. 특히 시장독점 덕에 영업이익률이 50%에 달해 매년 1250억~1500억 원 수준의 이익을 올린다. 섀도마스크 시장 자체도 매년 큰 폭으로 성장하고 있다. OLED패널 제조사가 급격히 늘고 있는 덕이다. 티지오테크는 이 시장이 2020년 1조 원 규모로 폭증할 것으로 내다봤다.

다만 전주도금 방식으로 양산 수율을 확보하는 것이 굉장히 어려운 작업이라 지켜봐야 한다는 평가도 있다. 인바는 철과 니켈이 각각 64%, 36% 비중으로 섞인 합금이다. 때문에 도금과정에서 철과 니켈이 틀에 달라붙는 속도가 다를 수 있다.

합금비중이 달라지면 인바 본연의 특성을 잃는 등 각종 스트레스가 발생할 수 있다. 한 금속 전문가는 "일본 DNP가 압연방식의 한계를 알면서도 전주도금 방식을 도입하지 못했던 것은 철과 니켈을 처음의 상태로 균일하게 도금하지 못하는 등 기술 난이도가 굉장히 높기 때문"이라고 말했다.

티지오테크는 이날 IR에서 섀도마스크 사업에 대한 중장기 매출 전망을 공개하며 자신감을 내비췄다. 티지오테크는 올해 섀도마스크 사업 매출은 샘플 공급에 그쳐 30억 원 수준에 그치겠지만 내년엔 500억 원 규모로 껑충 뛸 것으로 내다봤다. 내년 예상 영업이익은 200억 원으로 영업이익률이 40%에 달할 전망이다. 내후년 예상 매출은 1650억 원 영업이익은 500억 원(영업이익률 30%)이다.

한편 장 대표는 2002년 반도체 제조장비 기업 테라세미콘을 창업하고 키운 뒤 2014년 원익IPS에 매각했다. 장 대표는 지난해 8월 티지오테크 대표이사로 취임했다.