최영석 LG디스플레이 CTO(부사장)이 21일 오전 서울 코엑스에서 열린 ‘디스플레이 비즈니스포럼 2026’ 개막 기조연설을 하고 있다. /사진:한국디스플레이산업협회

최영석 LG디스플레이 CTO(부사장)이 21일 오전 서울 코엑스에서 열린 ‘디스플레이 비즈니스포럼 2026’ 개막 기조연설을 하고 있다. 심화영기자

최영석 LG디스플레이 CTO(부사장)이 21일 오전 서울 코엑스에서 열린 ‘디스플레이 비즈니스포럼 2026’ 개막 기조연설을 하고 있다. 심화영기자

LCD IPS 이어 ‘OLED 핵심 아키텍처’ 제시
온디바이스 AI 시대, NPU 연산 폭주로 ‘초저전력 디스플레이’ 강세
LGD가 첫 상용화한 탠덤 OLED, 삼성·BOE 등 전 세계 패널사 채택

[대한경제=심화영 기자] 온디바이스 AI 시대가 본격화되면서 디스플레이 산업의 게임체인저로 ‘탠덤(Tandem) OLED’가 부상하고 있다. AI 연산으로 인한 기기의 전력 소모가 극에 달한 상황에서, 디스플레이의 소비전력을 획기적으로 낮추면서도 고휘도·고수명을 구현할 수 있는 가장 현실적인 아키텍처로 탠덤 OLED가 지목됐다.

최영석 LG디스플레이 CTO(부사장)는 21일 서울 코엑스에서 열린 ‘디스플레이 비즈니스포럼 2026’ 개막 키노트에서 “AI 시대 디스플레이가 갖춰야 할 낮은 소비전력, 긴 배터리 수명, 높은 전력효율을 모두 만족시키는 차세대 핵심 기술은 단연 탠덤 OLED”라며 “탠덤이 향후 디스플레이 시장의 새로운 표준이 될 것”이라고 밝혔다.

이날 행사에는 약 400여명의 글로벌 디스플레이 업계 관계자들이 등록한 가운데, 개막 첫날부터 300여명에 달하는 인원이 참석해 AI 시대의 디스플레이 진화 방향에 대한 관심을 입증했다.

“디스플레이 진화마다 게임체인저 있었다”

최 CTO는 이날 발표에서 디스플레이 산업의 세대교체 과정을 짚으며 발표를 시작했다. 소니가 1960년대 개발한 CRT는 전자빔이 전달되는 구조를 바꿔 해상도를 크게 끌어올리며 고급형 CRT의 기준을 새로 세웠고, 이후 등장한 LCD는 좁은 시야각 문제를 해결한 IPS 패널과 터치 기술의 결합으로 플랫 패널 시대를 열었다. 특히 아이폰4에 탑재된 IPS LCD 레티나 디스플레이는 모바일 혁명의 상징적 순간으로 꼽혔다.

최 CTO는 이제 산업이 OLED로 넘어가는 전환점에 있다며, 다음 세대를 이끌 핵심 아키텍처로 탠덤 구조를 지목했다. 탠덤 OLED는 기존 한 개의 유기발광층을 사용하는 싱글 스택 OLED와 달리 유기발광층을 2개 층으로 쌓는 구조다. 동일한 밝기를 구현할 때 각 발광층에 걸리는 부담을 분산해 소비전력을 낮추고, 같은 전력으로 더 높은 밝기를 구현할 수 있다는 게 핵심이다. 발광층의 열화도 분산돼 수명과 내구성을 높이는 데 유리하다.

LG디스플레이는 2013년 세계 최초로 55인치 대형 OLED TV 패널을 양산하며 대형 OLED TV 시대를 열었다. 이 시기의 대형 OLED는 일반적으로 단일 발광층 기반의 WOLED 구조를 통해 상용화됐고, 대형 패널 증착과 균일도 문제를 풀어내는 데 의미가 컸다.

반면 탠덤 OLED는 발광층을 2개 이상 수직 적층하는 구조로, 밝기와 수명, 전력 효율을 동시에 끌어올린 기술이다. LG디스플레이는 2019년 차량용 OLED에 이 탠덤 구조를 처음 상용화했고, 이후 노트북용 등 IT 기기로 적용 범위를 넓혔다. 즉, 일반 OLED의 상용화가 2013년 대형 TV 중심이었다면, 탠덤 OLED의 상용화는 2019년 차량용을 시작으로 본격화됐다.

NPU 연산으로 전력 ‘기아’…탠덤이 배터리 방어막 될 것

최 CTO가 탠덤 OLED를 AI 시대의 대안으로 꼽은 결정적 이유는 ‘전력 인프라의 한계’다. 클라우드 중심의 초창기 AI와 달리, 퍼스널 디바이스 내부에서 실시간으로 추론을 수행하는 온디바이스 AI는 극심한 전력 소모를 야기한다. 생성형 AI 연산은 기존 검색 대비 10배 이상의 에너지를 소비하며, 이는 스마트폰과 PC의 NPU(신경망처리장치) 전력 부담으로 직결된다.

최 CTO는 “모바일 및 IT 기기에서 디스플레이는 전체 전력의 약 40%를 차지하는 최대 전력 소비원”이라며 “프로세서가 30%의 전력을 쓰는 상황에서, 디스플레이가 이전과 다른 방식으로 에너지를 혁신적으로 아껴주지 못하면 온디바이스 AI는 성립하기 어렵다”고 지적했다.

이어 “탠덤 OLED 아키텍처를 적용하면 기존 싱글 스택 대비 디스플레이 소비전력을 최대 40%(전체 100% 기준 60% 수준으로 절감)까지 줄일 수 있다”며 “배터리 사용 시간을 크게 늘려 온디바이스 AI 기기의 실질적인 작동 환경을 완성해 준다”고 설명했다.

실제로 ‘SID 2026’에서 삼성디스플레이가 77인치 대형 탠덤 OLED를 공개했고, 중국 BOE 역시 6.5인치 모바일용 탠덤 기술을 선보이는 등 글로벌 디스플레이 생태계 전체가 탠덤 구조로의 전환을 서두르고 있다. 최 CTO는 “LG디스플레이는 차량용과 IT를 넘어 모바일까지 포함한 전 카테고리에 탠덤 OLED를 확대 적용할 것”이라며 “AI 디바이스 시대를 이끄는 핵심 성장 동력으로 탠덤 아키텍처를 진화시켜 나가겠다”고 강조했다.

심화영 기자 dorothy@

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