AI 사용 시간 50% 늘렸다…LGD “탠덤 OLED, 전력난 해법” [현장+]

스마트폰, 노트북 등 개인 기기 내부에서 인공지능(AI)이 작동하는 ‘온디바이스 AI’ 시대가 열리면서 제한된 배터리 전력을 둘러싼 기술 경쟁이 뜨겁다. 연산 과정에서 막대한 전력을 소모하는 AI 특성상 기기 전력의 약 40%를 차지하는 디스플레이의 전력 절감이 핵심 과제로 부상했기 때문이다. LG디스플레이는 발광층을 복수로 적층한 ‘탠덤(Tandem) OLED’를 AI 시대의 전력난을 해결할 게임체인저로 제시했다.

최영석 LG디스플레이 최고기술책임자(CTO·부사장)는 21일 서울 강남구 코엑스에서 열린 ‘디스플레이 비즈니스 포럼’에서 “스마트폰, 노트북에 탑재된 온디바이스 AI 사용을 위해 많은 전력이 소모되는 상황”이라며 “제한된 배터리 전력 확보가 디스플레이 경쟁력을 좌우하는 핵심 요소가 됐다”라고 설명했다.

온디바이스 AI는 외부 서버를 거치지 않고 기기 내부 애플리케이션 프로세서(AP) 및 메모리에서 직접 데이터를 처리한다. 정보 유출 위험이 적고 응답 속도가 빠르지만, 배터리 소모와 발열이 급증하는 치명적인 약점이 있다. 특히 디스플레이가 전체 기기 전력 소비량의 40% 가량을 차지하는 실정이다. 화면 부문에서 전력을 충분히 아끼지 못하면 AI 기능 작동 시 배터리가 조기에 방전되는 전력 병목 현상에 직면한다.

LG디스플레이의 해법은 유기 발광층을 여러 겹 이상 쌓아 올린 ‘탠덤 OLED’다. 하나의 발광층만 사용하는 기존 ‘싱글 스택(Single Stack)’ 구조와 달리, 적은 전류로도 동일한 밝기를 구현할 수 있다. 싱글 스택 대비 수명을 2배 이상 늘리고, 소비 전력을 30% 이상 줄일 수 있다.

실측 데이터에서도 성능 개선이 확인됐다. 6.7인치 모바일 패널 기준 탠덤 OLED의 전력 소모량은 기존 싱글 스택 대비 39% 낮았다. 디스플레이에서 아낀 전력을 AI 연산에 할당한 결과, 동일 배터리 조건에서 온디바이스 AI 구동 시간은 기존 2.6시간에서 3.9시간으로 1.3시간(약 50%) 늘었다.

탠덤 OLED는 OLED의 영토 확장도 이끌고 있다. 싱글 스택 구조는 교체 주기가 짧은 스마트폰에는 적합했으나, 장시간 켜두는 TV·모니터·노트북 등에서는 화면에 잔상이 남는 번인 현상이 한계로 지적됐다. LG디스플레이는 대형 영역에는 ‘탠덤 화이트(W)OLED’를, 소형 모바일 기기에는 ‘RGB 탠덤 OLED’를 정교하게 적용해 한계를 보완했다.

LG디스플레이는 차세대 IT 및 모바일 기기 전반으로 탠덤 OLED 적용을 대폭 확대해 초격차 경쟁력을 유지한다는 방침이다.

최 부사장은 “인공지능(AI) 시대에는 저전력과 고효율이 필수적이며, 탠덤 OLED가 향후 디스플레이의 글로벌 표준이 될 것”이라며 “모바일 기기에 최적화된 초고효율 탠덤 기술을 성공적으로 적용함으로써, 대형 디스플레이부터 소형 IT 기기까지 저전력·고효율을 요구하는 AI 시대의 수요를 충족시키겠다”라고 말했다. 

김은빈 기자 eunbeen1123@kukinews.com