[IT·디스플레이] '美 컨슈머리포트 역대 최고점' 삼성 SUHD TV…비결은 나노기술

삼성 SUHD TV '나노 크리스털 디스플레이'

머리카락보다 가는 나노소자
정확한 색과 또렷한 명암 표현

기존 풀 HD보다 4배 향상된 화질
"현존하는 최고의 디스플레이 기술"

미국의 유력 소비자 전문 매체인 컨슈머 리포트는 최근 북미지역에서 판매 중인 TV 162종에 대한 평가 보고서를 발표했다. 종합 평점 1위의 영예를 차지한 제품은 삼성전자의 차세대 초고화질(UHD) TV인 ‘SUHD TV’였다. SUHD TV 점수는 81점으로 유일하게 80점대를 기록했다. 액정표시장치(LCD) 발광다이오드(LED) TV 중 역대 최고 점수다. 컨슈머 리포트는 “색 정확도가 우수하고 높은 명암비 등으로 영상이 마치 화면에서 튀어나올 것처럼 보인다”고 극찬했다.

기존 풀 HD 대비 동일 면적에서 해상도가 4배 향상된 초고화질 UHD가 최근 디스플레이의 혁신을 이끌고 있다. 9년 연속 세계 TV 판매 1위를 기록하고 있는 삼성전자는 SUHD TV로 또 한 번의 성공 신화를 써내려갈 전망이다.

정확한 색 표현의 비밀 ‘나노 크리스털’

삼성 SUHD TV는 현존하는 디스플레이 가운데 가장 정확한 색 표현이 가능한 것으로 알려져 있다. 여기에는 지금까지 TV에 사용되지 않았던 ‘나노 크리스털’이라는 비밀이 숨겨져 있다. 나노 크리스털은 지름이 10㎚(나노미터·10억분의 1m) 미만에 불과한 발광소자다. 반도체의 특성을 갖고 있어 별도의 광원 없이도 전압을 가하면 스스로 빛을 낸다. 삼성전자는 2002년부터 나노 크리스털 소재 개발에 착수해 10여년 만에 독자기술 확보에 성공했다.

나노 크리스털은 결정의 크기에 따라 원하는 색을 얻을 수 있는 게 최대 장점이다. 크기가 7㎚에 가까울수록 붉은색, 3㎚에 근접할수록 푸른색을 띤다.

나노 크리스털 입자는 빛의 3원색인 적(R) 녹(G) 청(B)을 보다 정확하게 표현해낸다. TV 화면을 구성하는 최소 단위인 화소에는 RGB가 포함된다. 각 RGB가 얼마나 깨끗하고 순수한 색을 내느냐가 화질을 결정한다.

나노 크리스털 디스플레이는 미세한 나노 크기 입자로 더 넓은 영역에서 순도 높은 색을 구현할 수 있다. 다른 UHD TV와 비교해 섬세하고 깨끗해진 화질의 차이를 느낄 수 있다. TV가 표현 가능한 색 재현력의 한계를 뛰어넘은 가장 진화한 디스플레이라는 찬사가 그래서 나온다.

미국 정보기술(IT) 매체인 디지털 트렌드는 SUHD TV를 테스트한 후 “TV에서 보이는 나뭇잎의 색이 현실에서와 똑같은 초록색으로 보일 것”이라며 “중남미 카리브해 등 여행지 바다에서만 볼 수 있었던 ‘아쿠아마린’ 색을 이제 집안 거실에서도 그대로 볼 수 있게 됐다”고 했다.

인체에 유해한 독성 물질은 쏙 빼

그동안 차세대 디스플레이 소재로 여겨진 나노 크리스털이 일반화되지 못한 이유는 또 있다. 인체에 유해한 독성 물질인 카드뮴(Cd)이 있어야만 소재의 안정성을 보장받을 수 있었기 때문이다. 삼성전자는 카드뮴이 없는 친환경 소재로 최상의 화질을 유지하는 나노 크리스털 제어 기술을 개발했다.

이 기술은 유산균을 안전하게 보호하기 위해 캡슐로 코팅하는 것과 비슷한 원리다. 머리카락보다 수백배 가는 굵기의 나노 소자 하나 하나를 열과 수분 등에 끄떡없도록 3중 보호막으로 감쌌다. 오랜 시간 TV를 시청하더라도 변함없는 색감을 내도록 했다. 아울러 수많은 입자가 나노 크리스털 디스플레이에 고르게 분포, 고정되도록 하는 기술도 개발됐다.

김현석 삼성전자 사장은 SUHD TV 출시 기자간담회에서 “반도체 미세화 기술에는 한계가 없다”며 “10나노 시대를 열겠다”고 선언했다. 김 사장은 “나노 크기의 소자를 다루는 삼성전자의 기술력은 여타 경쟁사와 비교해 순도와 정교함에서 차이가 난다”고 강조했다.

기존 TV보다 최대 2.5배 밝아

SUHD TV에는 ‘하이 다이내믹 레인지(HDR)’를 가능하게 하는 ‘피크 일루미네이터’ 기술이 적용돼 있다. HDR은 보다 선명한 색 표현을 위해 명암을 극대화하는 것을 말한다. 어두운 곳은 더 어둡게, 밝은 곳은 더욱 밝게 나타냄으로써 기존 TV가 담을 수 없었던 빛의 영역까지 보여준다. 즉 눈이 부실 정도로 강렬한 태양빛이나 어두운 밤하늘에 떠 있는 달 속의 세세한 무늬까지 또렷이 볼 수 있도록 다양한 밝기 표현이 가능하다. SUHD TV에 탑재된 피크 일루미네이터는 기존 TV보다 밝기를 최대 2.5배까지 구현할 수 있다.

삼성전자 관계자는 “오랜 기간 나노 소재 연구를 통해 완성된 SUHD TV의 나노 크리스털 기술은 현존하는 디스플레이 중 가장 넓고 세밀한 색 표현을 가능케 했다”며 “앞으로도 지속적인 연구개발(R&D)을 통해 시간이 지나도 변함없는 최상의 화질을 선보이겠다”고 말했다.

이호기 기자 hglee@hankyung.com