2021년 대한민국 최고 과학기술인상 권오경 한양대학교 석좌교수

 

□ 과학기술정보통신부(장관 임혜숙, 이하 과기정통부)와 한국과학기술단체총연합회(회장 이우일)는 2021년 ｢대한민국최고과학기술인상｣ 수상자로 권오경(66세) 한양대학교 석좌교수를 선정하였다고 9일 밝혔다.

 

 ∙ 성명 : 권오경(權五敬)
 ∙ 소속/직위 : 한양대학교 / 석좌교수
 ∙ 전공분야 : 전기전자 (세부 전공 : 디스플레이)

 

□ 권오경 교수는 ‘능동형 유기 발광 다이오드(Active Matrix OLED, 이하 AMOLED)’ 관련 연구 노력을 통해 세계 최초로 모바일용 AMOLED 디스플레이와 대형 TV용 AMOLED 디스플레이 관련 기술개발에 각각 성공하여, 대한민국이 디스플레이 강국이 되는데 크게 기여하였다.

 

ㅇ 권 교수는 현실적으로 불가능하다고 여겨지던 매우 낮은 전류레벨까지 정확히 제어할 수 있는 AMOLED 화소회로와 구동회로를 개발하여, 모바일용 AMOLED 디스플레이의 양산을 가능하게 만들었다.

 

ㅇ 또한, 전류레벨 제어는 물론 OLED의 열화까지 보상할 수 있는 AMOLED 화소회로와 구동회로도 개발하여 장시간 사용이 가능한 TV용 AMOLED 디스플레이의 양산에도 성공하였다.

 

ㅇ 최근에는 스마트폰, 가상현실(VR) 기기 등 시장에서 요구하는 높은 해상도와 균일한 화질을 보장할 수 있는 AMOLED 디스플레이 관련 최신기술 개발과 상용화에도 계속 노력하고 있다.

 

□ 권 교수는 권위 있는 디스플레이 관련 학술지와 학술대회에 총 545건의 논문을 게재하였으며, 미국 등록 특허 228개를 포함하여 418건의 해외 특허와 310건의 국내 특허를 보유하고 있다.

 

ㅇ 이러한 세계 최고 수준의 업적들은 주요 디스플레이 기술 국산화에 크게 기여하였으며, 국내 반도체 중견기업들로의 기술 이전을 통해, 치열한 세계 디스플레이 시장에서의 기술경쟁력 확보를 이끌었다.

 

ㅇ 아울러 권 교수는 우리나라의 과학기술 발전을 위한 대외활동도 활발히 수행하고 있으며, 대학과 기업체에서 세미나, 강의 등 교육과 자문역할을 하며 디스플레이 기술보급 확산과 후진 양성에도 심혈을 기울이고 있다.

 

□ 대한민국최고과학기술인상은 탁월한 연구성과를 이룬 과학기술인을 발굴하여 그 공로를 치하하고, 국민들에게도 널리 알려 그 명예와 자긍심을 높일 수 있도록 2003년부터 시상해온 우리나라 최고의 과학기술인을 위한 상이다.

 

ㅇ 수상자는 과학기술분야 최고 전문가로 연구개발 업적 뿐 아니라 우리나라 경제발전 기여도, 국민생활 향상에 미친 영향 등을 종합하여 평가하며 그동안 수상자는 총 44명(‘21년 수상자 포함)이다.

 

ㅇ 올해 대한민국최고과학기술인상은 지난해 말부터 후보자 공모와 발굴, 추천을 통해 총 22명의 후보를 접수하고 3단계 심사과정(전공자심사–분야심사–통합심사)을 거쳐 최종 1명을 선정하였다.

 

□ 과학기술정보통신부는 9월 10일(금) 한국과학기술단체총연합회가 주최하는 2021년 대한민국과학기술연차대회 개회식에서 수상자에게 대통령 상장과 상금 3억원을 수여할 계획이다.

 

[2021 대한민국최고과학기술인상 수상자(권오경 교수) 인터뷰]

 

권오경 교수는 평판 디스플레이 장치 및 구동기술, 그리고 디스플레이용 반도체 핵심기술 등 다양한 분야에서 연구개발을 수행하고 있으며, 관련분야에서 수많은 연구 업적을 남겼다.

 

권 교수는 무엇보다도 연구개발 결과를 실제 양산제품에 적용하여 대한민국이 디스플레이 강국이 되는데 크게 기여하였으며, 그의 연구결과는 권위 있는 디스플레이 관련 학술지 및 학술 대회에 총 545건의 논문으로 게재 되었을 뿐만 아니라 경쟁력 있는 418건의 해외특허와 310건의 국내특허를 보유하고 있다.

 

권 교수는 현재 한국공학한림원 회장 및 세계공학한림원평의회 회장뿐만 아니라, 세계정보디스플레이학회 펠로우 등 국내외적으로 왕성한 학술 활동을 통하여 기술 보급 확산 및 후진 양성에 심혈을 기울이고 있는 권오경 교수의 연구 이야기를 들어보았다.

 

o 대한민국 최고과학기술인상 수상을 진심으로 축하드립니다. 수상 소감 부탁드립니다.

 

- 우선, 이렇게 큰 상을 주신 문재인 대통령님과 과학기술정보통신부 임혜숙 장관님, 그리고 심사위원분들께 감사드립니다. 국내 과학기술분야 최고 명예와 권위를 자랑하는 이 상을 수상할 수 있도록 저와 함께 연구실에서 밤낮 가리지 않고 연구에 몰두한 160 여명의 제자들과 연구교수님들, 그리고 항상 아낌없는 지원과 격려를 해주신 많은 분들과 사랑으로 지원해준 가족들에게 진심으로 감사드립니다. 지난 40년 동안 공학자의 길을 걸어오면서 우리나라의 디스플레이산업과 시스템반도체산업에 기여할 수 있는 기회가 주어진 것에 늘 감사하며, 우리나라 디스플레이산업과 시스템반도체산업의 세계적인 위상을 제고하는데 조금이라도 기여할 수 있어서 매우 영광스럽고 또한 자부심을 느낍니다.

 

대학을 졸업한 후에도 줄곧 배우는 자세로 전자공학분야에서 연구자로 살아오면서 신호처리분야, 통신분야, 그리고 반도체분야로 전공을 확장하게 되었고, 1992년 귀국하여 디스플레이분야로까지 도전하게 되었습니다. 대한민국최고과학기술인상을 받으면서 생각해보니 귀국하여 새로운 분야인 디스플레이분야를 도전한 것이 참으로 잘 한 선택이구나 하는 생각을 하게 됩니다. 오늘 수상을 통해 대한민국의 디스플레이 분야와 반도체 분야에 더 많은 기여를 하라는 말씀으로 여기고, 앞으로도 국가산업발전에 이바지할 수 있도록 지속적인 연구와 인재양성에 더욱 노력하겠습니다.

 

또한, 한국공학한림원 회장으로써 과학기술과 산업기술 향상, 공학인재 양성, 벤처기업들의 육성과 글로벌 진출 지원을 위한 실효성 있는 정책 제안을 위해서도 최선의 노력을 다하겠습니다.

 

o 지금까지 연구하시면서 가장 의미 있는 연구와 성과는 무엇이며, 그렇게 생각하신 이유는 무엇인지요?

 

- 1990년대 말에는 디스플레이 소자로는 주로 LCD는 소형, PDP는 대형 평판디스플레이로 자리를 잡아가고 있을 때에 OLED 디스플레이가 미래 유망 디스플레이로 대두되었고, 이를 미국 코닥사, 일본 세이코엡손사, 소니사 등에서 차세대 자발광 디스플레이로 기술개발을 시작하게 되었습니다. 이 사실이 국내에 알려졌고 차세대 디스플레이로 OLED 디스플레이를 우리도 개발해야 된다는 의견이 제기되었으나, OLED 소자와 생산설비도 없는 상태였고 겨우 실험실에서 OLED 소자 제작과 Back-plane 제작을 겨우 할 수 있는 수준이 2001~2002년도에 달성 되었습니다.

 

OLED 소자의 휘도는 OLED에 흐르는 전류값에 비례하여 결정되는데, PMOLED (Passive Matrix OLED)의 경우는 구동 칩에서 원하는 밝기를 나타낼 수 있는 전류를 생성해서 OLED소자에 넣어주는 방식으로 row line time(하나의 가로방향으로 배열된 화소들을 구동하는 시간)동안만 빛을 발광하는 구조로 선(row line)의 수가 많아지면 구동이 어려워져서 소면적 저해상도의 디스플레이에만 적용할 수 있습니다. 따라서 PMOLED 디스플레이는 2000년대 초반에 매우 작은 크기(1.5인치 이하)로 생산되어 휴대폰의 외부창에 디스플레이로 사용되었습니다. AMOLED의 backplane으로는 저온 폴리실리콘 박막트랜지스터(TFT)를 이용하게 되는데 TFT의 특성으로 인해 화소별 전류제어가 어려운 문제가 발생합니다. 화소의 크기와 OLED의 효율에 따라서 다르지만 제어해야 되는 전류의 범위가 최소 수 pA에서 수 백 fA의 전류로 256계조를 구현하여야 합니다. 일본의 소니사가 2004년에 PDA용 AMOLED의 시제품을 출시하였으나 화소구조가 너무나 복잡하고 휘도의 균일도가 좋지 않을 뿐 아니라 수율이 매우 낮아서 6개월 만에 사업을 중단하게 되었습니다. 이러한 상황에서도 어떻게 우리는 전류를 잘 제어할 수 있을지를 고민하게 되어 화소회로 내부에 TFT의 특성편차를 보상할 수 있는 회로를 만들고 4인치 VGA급 해상도에 적용하여 성공하게 되었습니다. 디스플레이 해상도를 높여가면서 매우 낮은 전류레벨을 어느 정도 제어할 수 있는 기술을 개발하여 2008년에 처음 삼성모바일디스플레이에서 양산을 하게 되었습니다. 일본 소니사 엔지니어들을 세계정보디스플레이학회에서 만나면 수 pA전류(현재는 수백 fA전류)를 제어한다는 것은 불가능한 일임을 우리가 보여 주었는데 아직도 그런 일을 하느냐는 말을 계속 했는데, 2007년에 양산한 샘플을 보고 놀라는 모습은 아직도 제 뇌리에 남아 있습니다.

 

아무리 어려운 일이라도 원인들을 제대로 파악하고, 그 원인들을 하나씩 제거하거나 줄여나가면 된다는 생각입니다. 그 당시에도 4가지의 원인들이 있었는데 그들을 하나씩 제거하거나 줄여가는 방법으로 문제를 풀었더니 디스플레이로 사용 가능한 영역까지 달성하였습니다.

 

o 디스플레이 분야와 인연을 맺게 된 계기는 무엇인지요?

 

- 우리나라의 전자산업의 경쟁력을 키우기 위해서는 반도체기술이 반드시 필요하다는 것을 금성전기(주)에서 통신장비를 만들면서 뼈저리게 느꼈습니다. 그래서 국내 기술발전에 기여하기 위해 미국 유학과 미국 첨단 반도체회사에서의 경험을 결심하였고, 스탠포드 대학을 졸업하고 미국의 텍사스 인스트루먼트사 반도체연구소에서 다양한 경험을 하게 되었습니다. 그 중 하나로 고전압 IC 공정을 개발하였고 이를 응용하여 자동차용 IC 개발에 적용하였는데, 개발한 공정으로 LCD 구동회로를 만들면 좋겠다는 제안을 TI재팬에서 받아 LCD 구동회로에 적합한 공정으로 만들어서 테스트용 LCD 구동 IC를 선보였습니다. 그 후 TI재팬에서 PDP 구동 IC공정을 만들어 달라는 요청을 성공적으로 완성하여 TI재팬에 기술이전까지 하였습니다. 1992년에 귀국하여 한양대학교 교수로 자리 잡고 있을 때 몇몇 회사들이 저를 디스플레이 전문가로 찾아와서 제 전공은 반도체이지 디스플레이가 아니라고 했는데도 계속 같이 연구를 하자고 했습니다. 그래서 국내 디스플레이 산업의 현황을 알아보니 완전 초기단계여서 디스플레이구동 칩을 만들어 본 사람이면 전문가라고 여기고 있었습니다, 디스플레이 구동 칩은 TI 재팬에서만 생산했는데 일본 기업들에 납품하기도 바쁜 일정이여서 한국회사들에는 공급할 수 없다고 하였습니다. 한국회사들이 디스플레이 구동 칩을 구매하려고 일본에 갔다가 한양대학교에 구동 칩 전문가가 있다는 이야기를 듣고서 찾아온 것이었습니다. 그래서 제가 디스플레이를 공부해서라도 디스플레이 분야와 구동 칩을 개발해야겠다고 결심을 하고 엘지전자의 PDP와 TFT-LCD개발, 엘지반도체의 PDP 구동 칩과 LCD 구동 칩의 제조공정 개발, 삼성전자의 TFT-LCD모듈 개발, 오리온전기의 STN LCD개발 등의 연구과제들을 받아 디스플레이 분야 연구에 첫걸음을 내딛게 되었습니다. 회사에서 파견된 연구원들과 첫 3개월 동안은 LCD디스플레이와 PDP디스플레이에 대한 공부를 집중적으로 하고 연구를 시작하였습니다. 첫 3개월 동안만큼 열정적으로 공부를 했던 기간이 제 인생 중에 없었던 것으로 기억합니다.

 

o 디스플레이 분야에서 좋은 성과를 낸 전략이 궁금합니다.

 

- 디스플레이분야에 입문한 후 약 6개월 정도까지는 후회도 많이 했습니다. 잘 알고 있는 반도체분야만 했으면 훨씬 편하게 살 수 있었는데 하는 생각이 많았습니다. 디스플레이분야는 공학적인 것만 잘 안다고 되는 것이 아니고 휴먼팩터(human factor) 즉 색채과학, 인간의 감각기관인 눈에 대한 분야까지도 잘 알아야 됩니다. 이렇게 다양한 분야까지 공부를 하면서 알게 된 것이 사람의 오감 중에서 시각이 차지하는 정도가 모든 감각기관의 83% 이상이라는 것입니다. 그래서 “백번 듣는 것보다 한번 보는 것이 낫다” 라는 말이 생겼구나 생각하면서 연구개발의 업무가 힘들 때마다 이 일은 사람들을 위한 일이라고 마음속으로 외치며 자부심을 스스로 심어 주었습니다. 연구원들과는 계속 소통과 협업을 통해 모두가 현재 디스플레이를 어떻게 개선하면 좋은가 하는 방법에 대해 끊임없이 토론하면서 모두가 하나가 되어 움직였기 때문에 좋은 성과들을 낸 것으로 생각합니다. 국내 디스플레이가 세계 일등이 되어야만 살아남을 수 있다는 생각으로 더 우수한 화질과 합리적인 가격으로 신뢰 높은 제품을 생산할 뿐만 아니라 새로운 기능도 추가하는데 연구원들과 끝없이 같이 고민한 결과라고 생각합니다.

 

o 연구와 더불어 다수의 대학과 기업체에서 세미나 및 자문교수 및 사외이사 활동을 통하여 디스플레이 기술보급 확산 및 후진양성에도 기여하고 계십니다. 함께 연구하는 학생들에게 강조하고 싶은 부분이 있다면 소개해주세요.

 

- 공학은 인류에게 이롭고, 편리하고, 안전하고, 건강하고, 즐거운 삶을 살 수 있도록 새로운 도구나 소프트웨어를 만들어서 제공하는 일입니다. 이러한 일을 하는 공학인들은 항상 자부심을 가지고 사고하고 행동하시길 먼저 당부 드립니다. 또, 호기심이 많아야 배우겠다는 열정이 생깁니다. 호기심을 가지고 여러분들 주변에 있는 모든 기기, 소프트웨어부터 새롭게 접하는 모든 것들이 어떤 원리로 동작하는지 탐구하고, 모르는 것은 찾아보면서 동료, 선배, 스승들께도 질의하고, 꾸준히 배우려는 자세를 가지고 평생을 살아야 합니다. 우리가 인류에 유용한 도구나 소프트웨어를 제공하기 위해서는 우리 사회가 어떻게 변하고 있는지 잘 관찰해야 합니다. 현재 쓰는 도구를 더 발전시키기 위해서는 그 개선점들을 하나하나 파악하여 열거하고 어떤 개선이 더 큰 효과를 줄 수 있을지 고민하는 것을 꾸준히 지속해야만 합니다. 이제는 더 이상 혼자서 일을 다 잘 할 수가 없습니다. 다양한 분야의 전문가들과 협업을 통해서만 문제를 해결할 수 있으며, 협업을 위해서는 서로에 대한 배려가 필요합니다. 상대방을 배려하는 것으로 일을 시작하시고 마무리하시길 바랍니다. 그리고 늘 많이 배울 수 있는 동료들과 같이 노력해야 더 많은 성취가 있다는 것도 잊지 말기를 바랍니다. 공학도의 일은 인류를 위하는 일이라는 것에 대한 자부심을 가지고 열정으로 늘 배우는 자세로 호기심을 가지고, 즐겁게 연구하고 노력하시길 바랍니다.

 

o 연구자로서 연구철학, 좌우명 등이 있으시면 소개해주세요.

 

- 저는 같이 일하는 연구원들에게 이런 말을 자주합니다. 첫 번째로 “별을 바라보는 자에게 빛을 비추듯이 비전을 갖은 자에게 나갈 희망의 길이 보인다”. 새로운 연구를 시작하기 전에 본인이 할 일이 인류를 위해서 매우 중요하다고 인식하면 연구할 때에도 열정이 생겨서 열심히 할 수 있습니다. 두 번째로는 “논리적으로 신중하게 생각해고 촘촘한 계획을 세워서 연구를 수행하자”입니다. 다만, 어느 누구도 가보지 않은 길을 가는데 면밀하게 계획을 세운다 하더라도 실수를 줄일 수 있을 뿐이지 실수를 100%까지 막을 순 없다는 것이지요. 그래서 세 번째로 “같은 실수는 두려워하되 새로운 실수는 두려워하지 말자. 실수도 새로운 경험이다.”라고 이야기 합니다. 이러한 생각을 가지고 연구자들이 열심히 연구를 한다면 연구의 목표는 달성할 수 있을 것으로 생각합니다.

o 앞으로 교수님의 연구분야에서 궁극적으로 도전하고 싶은 목표, 이루고 싶은 연구 성과는 무엇인가요?

 

- 현재 초고해상도 VR용 마이크로 디스플레이의 해상도를 4K×3K(화소의 수가 가로 4000개, 세로 3000개)까지 달성하였는데 궁극적으로 8K×8K의 해상도로 가야만 가상세계와 현실세계의 구분이 없어진다고 이야기합니다. 8K×8K의 해상도를 만들기 위해서는 풀어야 되는 숙제들이 많이 있습니다. 첫 번째가 1인치당 적어도 6000개의 화소를 넣을 수 있는 기술, 180Gbps의 비디오 전송기술, 눈동자추적 IR이미지 센서, 이미지 프로세서, SRAM 등을 간결하게 집적화 기술들을 필요한데 이들은 반도체 기술과 OLED디스플레이 기술로 풀어 나가고자 합니다. 이러한 VR용 마이크로 디스플레이가 완성된다면 VR기기를 사용할 때 현실과 가상세계 구분이 어려울 정도로 되면서 어지러움도 해결될 것으로 판단됩니다. 초고해상도 복합 마이크로 디스플레이 개발을 위하여 반도체와 디스플레이가 함께 개발될 수 있도록 최선을 다하겠습니다.

 

향후 고령화 사회가 되면서 각종 헬스케어 센서들과 무선통신기능이 내재화된 피부 부착형 디스플레이도 개발하고자 합니다. 이러한 디스플레이는 통기성, 통습성이 있는 기판이 필요하고, 이러한 기판 상에 각종 센서들과 무선통신기능을 내재화하고 그 위에 디스플레이를 만드는 것으로 매우 도전적인 과제입니다.

앞으로 현업에서 일을 할 수 있는 시간까지는 최선을 다하여 반도체 및 디스플레이 분야와 연관된 연구개발에 최선을 다 하여 정진할 것입니다.

 

o 미래 과학자를 꿈꾸는 학생들이 그 꿈을 이룰 수 있도록 도움 말씀 부탁드립니다.

 

- 지난 40년간의 정보통신 분야 중에서도 반도체 분야와 디스플레이 분야에서 많은 기술발전이 있었습니다. 앞으로는 인공지능, 빅 데이터, 사물인터넷, 차세대 무선통신기술, 반도체, 그리고 디스플레이 기술들이 다양한 산업분야들과 융ㆍ복합화해가면서 엄청난 변화를 일으킬 것입니다. 이러한 변화를 이끌어갈 미래 과학자인 학생 여러분들은 더 많은 상상의 꿈을 꾸어야 하고, 그 꿈을 현실로 만들기 위해 과학, 기술, 엔지니어링, 수학, 컴퓨터와 코딩 공부에 전력을 다한다면 여러분들에게는 상상을 초월한 미래가 펼쳐질 것입니다. 또한 앞으로의 연구는 융합연구이기 때문에 혼자서 할 수는 없습니다. 어려서부터 서로 협력하는 습관과 기회를 만들고, 혼자서 모든 분야를 공부하기보다는 스터디 그룹을 만들어 공부한 것들을 공유하는 것이 훨씬 더 효율적이기 때문에 아는 지식을 공유하는 습관을 기르십시오.

 

"본 저작물은 과학기술정보통신부에서 '2021년' 작성하여 공공누리 제1유형으로 개방한 보도자료를 이용하였으며, 해당 저작물은 정책브리핑 사이트  www.korea.kr 에서 무료로 다운받으실 수 있습니다."