“나무 잎사귀는 초록색이지만 아침부터 저녁까지 색이 변합니다. 빛의 양에 따라 우리 눈에 보이는 색이 달라지기 때문인데요. 이처럼 주위 환경에 따라 변화하는 무수히 많은 자연의 색을 표현하는 데 최적화된 물질이 바로 퀀텀닷입니다.”

최근 삼성전자 수원사업장에서 만난 삼성 QLED TV의 개발 주역들은 퀀텀닷이 현존 기술 중 최고의 화질을 보여주기에 가장 적합한 기술이라고 자신했다. 빛으로 색을 표현하는 방식은 여러 가지지만 그중에서 퀀텀닷은 가장 순도 높은 빛의 삼원색(빨강·초록·파랑)을 낼 수 있어 이들의 조합으로 기존 TV보다 약 64배 많은 색을 구현할 수 있다는 설명이다. 채승훈 삼성전자 영상디스플레이사업부 수석연구원은 “기존 TV에서는 색재현력을 높일 때 밝기가 떨어지는 약점이 있지만 퀀텀닷은 색재현력은 올리면서도 밝기가 떨어지지 않는 유일한 물질이어서 업계가 주목하고 있다”며 “QLED TV란 이 같은 퀀텀닷 기술을 활용해 화질, 빛 반사율, 블랙 표현, 수명 등에서 가장 앞선 기술을 종합적으로 갖춘 TV의 새로운 카테고리를 의미한다”고 설명했다.


퀀텀닷(quantum dot)이란 크기가 머리카락 굵기의 수만분의1에 불과한 초미세 반도체 입자를 말한다. 인듐을 나노 단위로 쪼개는 과정에서 얻을 수 있는 물질로 입자 크기에 따라 다양한 색 구현이 가능하다. 똑같은 빛을 받아도 2나노미터 퀀텀닷은 푸른색을, 6나노미터 퀀텀닷은 붉은색을 각각 구현하는 등 나노 단위의 미세한 변화에 따른 다양한 색표현이 가능해 QLED TV가 보여줄 수 있는 컬러는 약 10억개에 달한다.

특히 QLED TV 개발자들은 경쟁사의 유기발광다이오드(OLED) TV보다 ‘블랙 표현’에서 앞서 있다고 강조했다. OLED TV의 경우 화소 하나하나를 직접 끌 수 있기 때문에 ‘리얼 블랙’은 맞지만 QLED TV는 소비자의 실사용 환경에 최적화된 ‘표현 블랙’에서 우월하다는 주장이다. 장내원 삼성전자 영상디스플레이사업부 연구원은 “QLED TV 시청자들은 햇빛·형광등 등 외부 빛이 TV 화면을 반사해 시야를 방해해도 깊이 있는 블랙을 느낄 수 있다”며 “서로 다른 굴절률을 가진 물질들을 나노 단위의 미세한 두께로 TV 화면에 코팅함으로써 외부 빛이 반사되는 양을 제로에 가깝게 한 덕분”이라고 말했다. 이어 장 연구원은 “퀀텀닷은 구름의 미묘한 색깔 차이 등 사람 눈으로나 구분할 수 있는 디테일한 흰색까지 디스플레이에 옮겨옴으로써 명암 표현 기술인 HDR에 최적인 소재”라고 덧붙였다.

연구원들은 QLED TV를 시작으로 TV 업계에서 ‘컬러볼륨’이라는 새로운 화질 평가 기준이 각광받을 것이라고도 예상했다. 그동안 TV 화질은 해상도·명암비·밝기 등으로만 평가받았지만 이제는 영상 콘텐츠의 밝기나 주변 조명에 따른 ‘색 재현 능력’까지도 중요해졌다는 설명이다. 채 수석연구원은 “종전 화질 측정이 얼마나 넓은 범위의 색을 표현하는지 파악하는 2차원적 방식이었다면 이제는 빛의 세기가 커져도 본래 색을 잃지 않고 표현하는지까지 보는 3차원적 평가가 이뤄지고 있다”며 “국제디스플레이계측위원회(ICDM)도 ‘컬러볼륨 재현능력 평가법’을 신규 TV 성능 평가 방식으로 꼽고 있으며 삼성 QLED TV는 독일전기기술협회(VDE) 컬러볼륨 100% 인증을 받은 유일한 TV”라고 말했다.

/수원=신희철기자 hcshin@sedaily.com