▲LG Display Newsroom

스마트폰, TV, 태블릿 화면이 어떻게 생생한 색을 표현하는지 궁금한 적 있나요? 지난 7월 24일, 디스플레이가 궁금한 73명의 초등학생들이 ‘제4회 디스플레이 캠프’에 참여했어요. 참가자들이 어떤 내용을 배웠는지 같이 만나 봐요!

스마트폰 화면을 크게 확대해 보면?

한국정보디스플레이학회(KIDS)에서 주최한 KIDS 디스플레이 캠프는 초등학생 5~6학년과 중학생을 대상으로 디스플레이에 대한 지식을 전하는 프로그램이에요. 7월 24일부터 25일까지 이틀 동안 참가자들은 온라인 플랫폼을 통해 디스플레이에 대한 강연을 들었어요. 각 강의가 끝난 후, 참가자들은 강의를 진행한 교수님에게 궁금한 점을 물어볼 수 있었습니다. 이중 좋은 질문을 한 27명의 참가자들에게는 ‘우수질문상’과 함께 상품이 주어졌지요.

“스마트폰 화면을 크게 확대하면, 화면이 아주 작은 알갱이로 가득한 게 보일 거예요. 이 알갱이를 ‘화소’라 불러요.”

1교시는 국립한밭대학교 전자공학과 최윤석 교수가 디스플레이의 작동 원리에 대한 강연을 진행했어요. 디스플레이는 작은 점을 찍어 선과 면을 그리는 점묘화처럼 색깔을 가진 화소들이 모여 이미지를 표현해요. 화소의 크기가 아주 작기 때문에 사람의 눈은 화소를 구분하지 못하고, 수많은 화소가 모여 만들어진 선과 면만 알아볼 수 있어요. 화소의 수가 많을수록 생생하고 선명한 이미지가 표현되지요.

2교시는 과학기술 기업인 한국 머크 박선미 책임연구원과 서지동 책임연구원이 디스플레이에 들어가는 소재인 액정과 OLED를 소개했어요. 액정은 1888년 오스트리아 식물학자 프리드리히가 당근의 성분을 연구하다 우연히 발견한 물질이에요. 평소에는 딱딱한 고체지만 뜨거워지면 투명한 물처럼 변하지요. 액정 밑에는 전구가 있고, 전구의 빛이 액정을 통과해 화면에 색이 표현돼요. OLED 디스플레이에는 액정이 없는 대신 스스로 빛을 내는 유기물이 들어 있어요. 그래서 LCD보다 훨씬 얇고 가볍게 만들 수 있습니다. 서지동 책임연구원은 “OLED 디스플레이 덕분에 투명한 창문에 표시되는 화면처럼 영화에서나 볼 수 있었던 기술이 생활 속에 등장했다”고 설명했어요. 국립한밭대학교 창의융합학과 이종희 교수는 “앞으로는 촉각과 청각 등 오감을 활용한 디스플레이와 제조에서 사용, 폐기까지 환경을 해치지 않는 ‘그린 디스플레이’ 기술이 각광받을 것”이라고 예측했어요.

▲셔터스톡

컴퓨터 모니터 화면을 카메라로 촬영한 후, 사진을 확대하면 화소를 볼 수 있다.

▲한국 머크

2교시 강의 화면. 액정은 평소에는 고체지만 뜨거워지면 투명한 물처럼 변한다.

▲GIB

참가자들은 강의를 들으며 실시간으로 궁금한 점을 질문했다.

▲셔터스톡

작은 크기의 퀀텀닷 결정은 파란색을 나타내고, 큰 결정은 붉은색을 나타낸다.

▲Antipof(W)

퀀텀닷 용액에 빛이나 전기를 가하면, 결정의 크기에 따라 각기 다른 색깔의 빛을 낸다.

▲한국정보디스플레이학회(KIDS)

3교시 퀀텀닷 강연을 진행한 서울대학교 전기정보공학부 곽정훈 교수.

집에서도 디스플레이 소재 만들 수 있다?

“퀀텀닷을 활용하면 화려하고 생생한 색깔을 내는 더 멋진 디스플레이를 만들 수 있어요.”

3교시는 서울대학교 전기정보공학부 곽정훈 교수가 퀀텀닷을 주제로 강연을 진행했어요. 퀀텀닷은 머리카락 굵기의 수만 분의 1 크기의 아주 작은 반도체^● 결정이에요. 자외선이나 보라색 빛처럼 강한 에너지의 빛을 비추거나 전류를 가하면, 결정의 크기에 따라 나타내는 색이 달라져요. 퀀텀닷은 결정의 크기를 조절해 원하는 색을 생생하게 표현할 수 있어 디스플레이의 소재로 활용됩니다. 퀀텀닷 디스플레이는 유리판 위에 보라색 빛을 쏘는 전구를 두고, 그 위에 크기가 다른 퀀텀닷 결정을 둬 화면에 다양한 색을 나타내요.

곽정훈 교수는 집에서도 물, 설탕, 식초, 베이킹 소다, 전자레인지만 있으면 퀀텀닷을 가볍게 만들 수 있다며 실험을 선보였어요. 설탕 퀀텀닷 용액을 보라색 빛이 비치는 물병에 한 방울씩 떨어뜨리자, 물병 전체에 하늘색 빛이 생생하게 비쳤어요. 곽정훈 교수는 “전자레인지에 가열하는 시간, 식초와 베이킹소다의 농도를 조절하면 퀀텀닷 용액의 색깔을 바꿀 수 있다”고 설명했어요.

마지막으로 서울대학교 전기정보공학부 박재형 교수는 가상 현실(VR)과 증강 현실(AR)에 어떤 디스플레이 기술이 사용되는지 소개했어요. AR과 VR 기기는 대부분 안경이나 헤드셋 형태로 만들어지기 때문에 화면을 스마트폰보다 훨씬 작은 크기로 만들어야 해요. 그래서 손톱만 한 크기의 화면과 사람의 눈 사이에 볼록 렌즈를 두면, 볼록 렌즈를 통해 화면을 크게 확대해 영상을 볼 수 있지요. 박재형 교수는 “스마트폰에 볼록 렌즈를 붙여 가상 현실(VR) 디스플레이를 만들 수도 있다”고 덧붙였어요. 서울대학교 전기정보공학부 이수연 교수는 “KIDS 디스플레이 캠프를 계기로 참가자들이 디스프레이에 대한 호기심을 갖고, 일상 속에서 디스플레이 기기를 더욱 즐겁게 사용할 수 있으면 한다”고 말했답니다.

▲유튜브 채널 <플레이포> 영상 캡처

실제 세계에 영상을 겹쳐 보여주는 증강 현실(AR).

▲셔터스톡

▲한국정보디스플레이학회(KIDS)

4교시 VR과 AR의 디스플레이를 강연한 서울대학교 전기컴퓨터공학과 박재형 교수.

_인터뷰 : 서이초등학교 5학년 이정빈

Q.제 4회 KIDS 디스플레이 캠프에서 어떤 내용이 인상 깊었나요?

가상 현실(VR)과 증강 현실(AR) 기기에 아주 작은 디스플레이 패널과 볼록 렌즈가 들어간다는 점을 새로 알게 되어 좋았어요. 가상 현실을 체험하면 구토나 멀미가 나기도 하는데, 이를 방지할 수 있는 기술이 있는지 좀 더 알아보고 싶어요.

_인터뷰 : 성남은행초등학교 5학년 정아인

Q.미래에는 어떤 디스플레이가 나오길 바라나요?

여러 번 접을 수 있는 디스플레이가 나오면 좋겠어요. 손으로 원하는 만큼 늘리면 투명한 디스플레이가 눈 앞에 펼쳐지는 거예요. 이런 디스플레이가 나오는 그날까지, 연구자들을 응원할게요!