백색 LED는 지난 30년간 거의 예외 없이 같은 공식을 따랐다. 청색 LED 칩 위에 이트륨·알루미늄·가넷(YAG) 같은 희토류 형광체를 입혀 청색광을 백색광으로 바꾸는 방식이다. 이 구조는 성능이 검증돼 조명·디스플레이 백라이트 등에 폭넓게 쓰였지만, 희토류라는 자원·환경 부담과 형광체·패키지를 입히는 공정 비용을 늘 안고 있었다. 광반도체 업체 서울바이오시스(SVC)가 이번에 희토류를 쓰지 않고 백색광을 내는 칩을 개발해 양산에 들어간다고 밝힌 배경에는 이 오래된 의존 구조를 끊겠다는 의도가 있다.
이 회사와 모회사 서울반도체가 내세우는 기술은 WICOP(Wafer Integrated Chip on PCB)이다. 칩을 별도 패키지에 담지 않고 웨이퍼 단계에서 기판에 바로 올리는 구조로, 두 회사는 이미 이 방식으로 자외선·청색·녹색·적색·적외선 LED를 100µm 이하 크기로 양산해왔다. 이번에 공개한 WICOP 3는 그 3세대에 해당하며, 희토류 없이 백색광까지 구현한 점이 핵심이다. 회사 측은 이를 100µm 미만 마이크로 LED에서 백색광을 낸 '세계 최초의 백색 광반도체'라고 설명한다.
희토류·패키지를 걷어낸 구조
기술적 요점은 질화갈륨(GaN) 단일 재료만으로 백색광을 만든다는 데 있다. 형광체뿐 아니라 실리콘 수지, 플라스틱, 리드프레임 같은 전통 LED의 부자재가 모두 빠진다. 서울바이오시스는 그 결과로 제조 비용이 기존 백색 LED의 절반 수준이며, 유기 재료가 없어 수명이 수십 년에 이를 수 있다고 주장한다. 전체 패키지드 LED 시장 150억 달러 가운데 백색 LED가 약 100억 달러를 차지하는 만큼, 원가와 환경 부담을 동시에 낮추는 접근이 실현된다면 교체 수요가 적지 않을 것이라는 계산이다.
성능 수치는 아직 초기 단계의 현실을 함께 보여준다. 첫 양산품인 25µm×10µm 칩은 백색광 0.015lm를 냈고, 색좌표는 CIE 백색 영역 안에 들어간다. 발광 효율은 100lm/W에 근접했으며 회사는 2년 내 200lm/W 달성을 목표로 제시했다. 비교를 위해 기존 1000µm×1000µm 칩은 50lm를 낸다. 그동안 WICOP으로 칩을 작게 만들 수는 있었지만 백색광은 희토류가 든 패키지가 필요해 1000µm 밑으로 내려가지 못했다. 희토류를 걷어내면서 1000µm 이상 대형 칩과 100µm 미만 마이크로 LED 양쪽에서 백색광이 가능해졌다는 설명이다.
조명을 넘어 AR·데이터 통신으로
회사가 더 크게 보는 곳은 전통 조명 시장 바깥이다. 눈에 보이지 않는 초소형 발광체를 벽지나 유리창에 심어 조명 기구 없이 공간을 밝히는 식의 용도가 거론된다. 동시에 마이크로 LED를 데이터 전송 매개로 쓰는 구상이 눈에 띈다. 약 10µm 칩 1000개를 1mm² 이하 면적에 격자로 배열해, 1cm 미만부터 수십 미터 거리까지 빛으로 데이터를 보내는 방식이다. AI 시대의 데이터 부하에서 구리 배선은 속도가 떨어지고 발열과 전력 소모가 커지는데, 이 광 배열은 10배 빠른 속도를 10분의 1 전력으로 낼 수 있다고 회사는 밝혔다. 시장조사업체 옴디아 등은 이 기술이 증강현실(AR)과 함께 5년 내 600억 달러 규모의 새 시장을 만들 것으로 전망했다.
서울반도체 창업자 이정훈 대표는 WICOP 1·2·3을 AR 글라스와 AI 데이터 통신 용도로 겨냥하겠다고 밝히며, AR 디스플레이와 AI 송신 분야의 상·하류 공급망 파트너를 찾고 있다고 했다. 양산은 2026년 4분기 시작되며, 지식재산권을 존중한 고객에게 먼저 공급하겠다는 방침도 함께 제시됐다.
읽을 때 유념할 점
실무자 입장에서 이 발표는 재료·공정 측면의 방향성은 분명하되 검증이 더 필요한 단계로 받아들이는 편이 안전하다. 현재 공개된 단일 칩 광속(0.015lm)과 효율(약 100lm/W)은 상용 조명이 요구하는 수준과는 거리가 있고, 200lm/W나 대면적 양산 수율, 색 균일도·신뢰성 데이터는 아직 제시되지 않았다. 데이터 통신용 광 배열의 10배 속도·10분의 1 전력, 600억 달러 시장 같은 숫자도 회사와 조사업체의 전망치라는 점을 감안해야 한다. 그럼에도 백색광을 희토류와 패키지 없이 마이크로 스케일에서 구현했다는 주장 자체는 조명·AR 디스플레이·광 인터커넥트를 함께 겨냥할 수 있다는 점에서, 공급망 파트너나 수요 기업이라면 후속 성능 공개와 양산 실적을 지켜볼 만한 사안이다.