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LCD 산업의 현황과 정부 육성정책
자료제공: 산업연구원
주대영 연구위원
1. LCD 산업의 현황
LCD, PDP 및 유기 EL 등으로 대표되는 차세대 디스플레이(FPD) 산업은 디지털 기술의 발전을 배경으로 정보표시 방식이 바뀌면서 수요가 폭발적으로 증가하고 있다. 디지털 TV, 컴퓨터, 휴대전화기 등 후방산업에 미치는 파급효과가 매우 크기 때문에 반도체에 이어 새로운 성장 동력으로 자리매김하고 있다.
그 중에서도 산업의 한 축을 이루고 있는 LCD, 특히 TFT-LCD 산업분야는 우리나라가 일본을 제치고 세계 최대의 생산국으로 시장 지배적 입지를 확고히 굳히고 있다. 최근 LG 필립스 LCD와 삼성전자는 세계 최고의 자리를 서로 번갈아 가면서 1, 2위를 수성하고 있다. 특히 2003년에 이들 양대 기업은 5세대 2기 라인까지 본격적인 가동에 들어가 경쟁국 기업들과의 격차를 더욱 벌리고 있다.
이처럼 우리나라는 동 분야에서 세계 최고 수준의 경쟁력을 유지하고 있으나, 경쟁국 대만의 추격 또한 집요하게 이어지고 있다. 대만의 경우는 일본을 넘어서 2위로 부상하였을 뿐 아니라 우리나라와의 격차도 근소하게 좁히고 있다. 더욱이 2003년에 AUO와 CMO는 5세대 라인의 본격가동을 시작하여 우리를 바짝 추격하고 있다. 또한 일본은 TFT-LCD 시장에서 소형 부문의 강점을 바탕으로 시장점유율을 확대하고 있다. 우리나라는 TFT-LCD 제조부문에서는 강점이 있으니, 핵심부품 및 소재, 장비 등의 경쟁력은 아직 미약하다.
이러한 문제의식을 바탕으로 TFT-LCD 산업에 대한 현황과 정부정책을 소개하고자 한다.
꾸준한 성장
2003년 들어 TFT-LCD의 공급량은 꾸준히 증가하고 있다. 10인치 이상 대형제품은 LCD-TV용 및 노트북 PC용 제품이 성장을 견인하고 있다. 이에 따라 대형제품의 경우 현재 가장 큰 비중을 차지하고 있는 PC 모니터용의 비중이 조금씩 축소되고 있는 반면, 노트북용과 TV용의 비중이 조금씩 증가하고 있는 추세에 있다.
중소형 제품은 휴대폰용 및 PDA용의 공급량이 큰 폭으로 증가하고 있다. 삼성전자는 2003년 5월 노트북 PC 모니터용 LCD를 생산하던 기흥공장 1라인(370mm×470mm)과 2라인(550mm×650mm)을 1.1~7인치의 중소형 제품 라인으로 전환하면서 휴대폰용 등 모바일 LCD의 생산을 크게 늘리고 있다. LG 필립스 LCD도 2003년 7월부터 소형제품 시장에 본격 참여를 선언하였다.
한편, 2003년까지는 수요와 공급이 어느 정도 일치하였으나, 차세대 라인의 잇단 가동에 따른 영향으로 2004년부터는 공급이 수요를 10% 이상 초과할 것으로 전망되고 있으며, 일부에서는 공급 과잉에 대한 우려의 소리도 나오고 있다.
차세대 라인 경쟁: 치열한 유리기판(Mother Glass)의 크기 싸움
삼성전자가 천안공장 6라인(G5.5 1,100mm×1,300mm)을 2003년 10월부터 조기 가동한 것을 필두로 다시 LG 필립스 LCD가 예정보다 6개월 앞당겨 P6라인(G6, 1,500mm×1,850mm)을 가동할 계획이다. LG는 G5의 선행투자와 양산 성공으로 시장점유율 측면에서 삼성을 누르고 1위로 역전한데 대한 삼성의 반격과 LG의 대응이 매우 공격적이다.
LG의 6세대(G6) 생산라인이 조기 가동되면 생산능력 측면에서 삼성을 앞서기 때문에 삼성전자 또한 2005년부터 가동예정인 7세대(G7)라인의 조기가동 또는 기존 생산라인의 추가증설 등 맞대응이 있을 것으로 예상된다.
최근 차세대 라인에 대한 투자경쟁은 우리나라 기업간에 치열한 규격 싸움에서 촉발되고 있다. 차세대 규격에 대한 논쟁은 2003년 5월에 삼성전자가 7세대 규격을 발표하면서 촉발되었다. 이전까지는 일본의 샤프가 2004년 초에, LG 필립스 LCD가 2004년 6~7월에 6세대 라인을 가동할 예정으로 있는 등 대부분 6세대에 초점이 맞추어져 있었다.
현재 시점에서 7세대 라인에 대한 투자 발표를 한 기업은 삼성전자와 대만의 CMO, 그리고 소니와 삼성의 합작회사 정도에 불과하다. 대부분의 기업들은 6세대에 대한 투자를 예정하고 있고, 심지어 일부기업들은 5세대 라인도 가동하지 못하고 있는 실정이어서 주력세대가 6세대가 될지 아니면 7세대가 될지 판단하기에는 이르다.
그러나 삼성과 LG의 기술경쟁은 세계가 주시하는 ‘선의의 싸움’이 돼 왔다. 두 업체가 경쟁을 통해 채택하는 더 나은 기술이 세계의 특허이자 표준이며 규격이기 때문이다.
기술경쟁은 유리기판의 크기에서 시작됐다. 유리기판을 키워 가능한 한 많은 수의 패널(Panel)을 잘라 냄으로써 생산원가를 줄일 수 있기 때문이다. 글라스 사이즈의 변화는 1세대의 기판 사이즈가 300mm×400mm로 10.4인치 패널 4개를 잘라 내는 데 불과했다.
2세대(12.1인치 6개)→3세대(14.1인치 6개)→3.5세대(15인치 4개)를 거치며 기판 사이즈가 점점 커지면서 1100mm×1250mm의 5세대(15인치 15개)를 지나 7세대까지 진전했다. 1850mm×2100mm의 7세대는 46인치 패널 6개를 잘라낼 수 있는 크기다. 시기별로는 4세대/730×920mm(2000)→5세대/1100×1250mm→7세대/1850×2100mm(2005)로 진화되고 있다.
삼성이 2002년 8월에 40인치 패널제작을 성공하자 LG는 10월에 42인치의 패널제작을 성공했고, 이어 삼성은 곧 바로 46인치를 만들어 냈다.
그 해 12월 4일에는 LG가 세계 최초로 52인치 개발에 성공했다. 그러나 삼성은 12월 26일 54인치를 세계 최초로 개발했다고 발표했다. 양사는 생산량에서도 서로 앞서고 있다고 주장하고 있다. LG는 2002년 10월부터 생산량에서 삼성을 앞질렀다고 주장한다.
LG 측은 1위의 이유로 2000년 4월에 제 4세대의 양산 체제에 들어간 구미 3공장, 2002년 5월에 가동하기 시작한 5세대 구미 4공장이 모두 세계 최초이며, 이들 제품이 모두 모니터용 패널을 생산했다는 것을 들고 있다.
물론 삼성은 전체 생산량에서 LG를 앞섰다고 한다. 두 회사의 접전이 매우 민감하기 때문에 정부에서도 수치가 제대로 파악 안 되고 있다.
삼성전자의 TFT-LCD 강점은 무엇보다 기반이 되는 반도체 기술을 보유했기 때문이다. 또한 삼성 계열사들이 유리기판, 컬러 필터(Color Filter), LDI(LCD의 구동 칩), 인쇄회로기판(PCB) 등을 안정적으로 공급함에 따라 개발, 실험, 제품화에 일관성을 유지할 수 있다. 그밖에 삼성은 선행투자와 연구개발 외에 TFT-LCD 대형화 추세를 예측해 노트북용 15인치와 모니터용 17, 19인치 생산에 집중한 것이 세계 시장을 장악한 이유라고 할 수 있다. 이제는 삼성이 디지털 TV용 대형 TFT-LCD에 집중하고 있다. 이는 아마 TFT-LCD 시장의 마지막 출구라고 인식하고 있기 때문인 것으로 생각된다.
대만과 일본이 뒤따라오고 있지만 그 격차는 크다. 대만은 원천 기술의 부족으로 고전하며, 샤프사로 대표되는 일본은 중형급 생산에 머무르고 있는 수준이다. 한국은 유리 기판의 계속적인 대형화 외에 마스크(Mask)를 줄여 부품 수를 줄이는 데도 성공했다. 마스크는 TFT 회로를 1층씩 쌓아가는 기술이다. 한국은 5~6개 마스크에서 4개 마스크 사용을 성공하여 120~150개의 부품을 90개로 줄였다.
삼성전자
2004년 1월 현재 세대 라인이 본격 가동되면서 삼성전자의 캐파시티가 현저하게 증가하고 있다. 2003년 6월에 5라인이 풀 캐파시티 10만 매 유리기판 투입을 달성한데 이어 10월부터 6라인에서도 생산이 시작되었다. 6라인은 1, 2단계로 나누어 투자가 진행될 계획인데, 2003년 말까지는 월 6만 매 캐파시티를 확보하고, 2004년 중반까지는 추가적으로 4만 매를 늘려 합계 월간 10만 매 생산능력을 확보할 계획이다.
삼성전자는 2004년 중순에 5세대급 라인의 월간 생산능력이 20만 매로 세계 최대수준의 5세대 생산능력을 보유할 전망이다. 7세대급 패널을 생산하게 될 7라인은 2003년 10월에 아산시 탕정면에서 착공식을 했다. 디지털 TV용을 전문으로 생산하게 될 7라인은 삼성전자와 소니가 별도로 합작사를 설립하여 투자를 진행할 계획이다. 풀 캐파시티는 월간 6만 매로 예상되며, 1, 2기로 나누어 공사가 진행될 예정이다. 생산 시기는 2005년 2분기 중을 목표로 하고 있다. 삼성전자는 2005년 4분기에는 월간 526천 m2의 생산능력을 확보하여 2003년 4분기 대비 70%의 생산능력 증강이 예상된다. 전체 생산능력에서 삼성이 2003년 4분기 기점으로 LG를 앞지르고 있다.
LG 필립스 LCD
LG는 세계 최초의 5세대 라인 P4의 가동에 이어 P5가 2003년 3월부터 가동을 시작하면서 전체 생산능력에서는 삼성전자와 거의 대등한 수준까지 올라서게 되었다. 그러나 P5가 2003년 4분기에 풀 캐파시티인 월 6만매를 이룩하여 2004년 2분기까지는 생산능력 증강은 없을 것으로 예상된다. 5세대 이후의 차세대 라인은 일본 샤프의 라인규격과 비슷한 6세대를 채택할 것으로 보인다. 풀 생산능력은 월간 9만 매로 예상되며, 1, 2기로 나누어 공사가 진행될 것으로 보인다. 생산 시기는 2004년 3분기 중에 목표를 두고 있다.
P6 이후의 차세대 라인은 파주에 부지를 마련하여 건설될 예정이다. 아직까지는 파주에 건설될 차세대라인의 정확한 제원이 알려져 있지 않다. 2004년 후반부터 파주에 건물 골조공사가 착공된다면 7세대 이후의 생산은 2006년부터 가능해 질 것이다.
TFT-LCD 부품산업 동향
TFT-LCD 제조에는 대규모의 설비시설이 필요하고, 제조공정이 복잡하다는 것은 반도체 제조와 비슷하다. 또한 TFT-LCD 산업이 일본에서 태동되었기 때문에 일본은 대부분의 공정기술에 관련된 원천기술과 각종 원재료 시장을 장악하고 있다. 즉 액정과 유리기판 등을 제외하고, 일본 업체들은 고부가가치의 LCD 부품을 장악하고 있다.
TFT-LCD의 5대부품은 유리기판, 컬러 필터, Drive IC, 액정(Liquid Crystal), BLU이다. TFT-LCD는 메모리반도체와 달리 원재료의 비중이 매우 높다. 일반적으로 메모리반도체의 경우 제품판매가에 대한 원재료의 비중이 15~20% 수준이다. 반면 TFT-LCD의 경우 비중이 업체마다 다르지만, 전반적으로 60~70%에 달한다. 17인치 노트북용 LCD 패널기준으로 유리기판의 비중은 11%, 컬러 필터 12%, 액정 5%, BLU 25% 정도이다.
유리기판, 컬러 필터, 액정, Drive IC 등을 생산하는 업체들은 수익성이 매우 좋은 편이지만, 프리즘 시트 등 각종 광기능성 시트류, CCFL, 도광판 등을 공급받아 조립하는 BLU 생산업체의 수익성은 수율 향상에도 불구하고 그렇게 좋은 편은 아니다. BLU 생산은 노동집약적이어서 고정된 인건비와 높은 원부자재 비용 등으로 업체들의 수익성 개선에 한계가 있다.
이와 관련하여 우리나라 TFT-LCD 등 디스플레이산업의 핵심기지로 부상하면서 일본을 비롯한 해외업체들은 경쟁적으로 한국에 공장설립을 추진하고 있다. 한국시장은 TFT-LCD 부품시장의 격전지로 변모하고 있다. 이처럼 세계 TFT-LCD 부품업체들은 국내 디스플레이 시장 성장 잠재력을 염두에 두고 잇따라 설비를 투자하고 있다.
세계 액정시장의 60% 이상을 점유하고 있는 독일의 Merk사는 한국에 법인을 설립한 이후 2003년 8월 평택에 생산시설을 갖추고 삼성과 LG에 공급하고 있다. 일본의 NEG는 유리기판 공장을, 오끼전기와 Chisso의 자회사인 Sun Electronic은 Drive IC 법인을 설립할 예정이다. 스미또모화학은 동우 STI와 동우광학필름을 통해 6천억 원을 투자하여 평택 포승공단에 4만 5천 평 규모의 컬러 필터 및 편광필름 공장을 건설 중에 있다. 당초 스미또모화학은 동우화인켐이라는 합작법인을 통해 반도체 및 LCD 재료를 제조하고 있으나, 한국 LCD 시장이 급속히 성장함에 따라 동우광학필름과 동우 STI를 추가로 설립하였다. 동우광학필름은 편광판을, 동우 STI는 컬러 필터를 제조할 계획이다.
그리고 프리즘 시트를 독점적으로 공급하는 미국 3M사는 이미 투자한 기술연구소를 2005년까지 120억원을 추가로 투자하여 “아시아디스플레이기술센터(ADTC)"로 격상시키고, LCD용 프리즘 시트를 생산할 계획이다. 또한 Harrison-Toshiba Lighting(HTL)은 5천만 달러를 충북 오창에 투자하여 CCFL 제조공장을 설립하기로 했다.
이와 같이 국내외 업계의 지속적인 LCD 부품의 투자로 성장은 계속될 것이다. 그러나 LCD가 고위도화, 경량화 및 대형화로 전환됨에 따라 이와 같은 시장 욕구를 충분히 만족시켜 줄 수 있는 부품과 재료의 개발이 선행되어야 할 것이다.
한편, 그동안 심하게 겪고 있는 TFT-LCD의 부품부족 문제는 2004년 2/4분기쯤 해소될 것으로 전망된다. 현재 TFT-LCD 업체들이 공급부족을 겪고 있는 부품은 컬러 필터, 유리기판, CCFL, Polarizer 순이다. 그러나 이중 컬러 필터를 제외하고는 공급부족 문제가 그다지 심각하지 않은 것으로 보인다. 유리기판의 경우 전 세계 1/3을 공급하는 일본 아사히가 2004년 초까지 신증설 고로(2003년 9월 3개, 2004년 초 1개)를 가동할 예정으로 공급부족 문제는 해소되고 있는 상황이다.
부품은 전반적으로 대만 업계들이 공급부족 현상을 심하게 겪고 있다. 컬러 필터의 경우는 대만 다수업체들이 동시에 5세대 이상의 생산라인을 신증설하고, 컬러 필터 제조업체인 Toppan이 설비증설을 위해 2003년 12월에 일시적으로 공장가동을 중단한 영향으로 2004년 초까지 공급부족 상황이 지속될 전망이다. 그러나 AU 옵트로닉스, 치메이가 2004년 2/4분기까지 각각 월 6만개 규모의 자체 컬러 필터 공장을 가동할 예정이며, Toppan 역시 G5용 생산규모를 현재 월 4만 개에서 8만 개로 2배 증설할 계획이다.
우리나라는 컬러 필터의 경우 2003년 4분기에 공급부족이 심하였으나, 2004년 2/4분기부터 다시 수급균형을 찾을 것으로 전망한다. 따라서 현재 대만 업체들의 설비증설을 제약하고 있는 부품부족문제가 해소됨에 따라 전반적으로 2004년 2/4분기부터는 TFT-LCD 패널 공급량이 크게 증가할 전망이다.
미래를 위해 풀어야 할 숙제
첫째, 원재료, 부품 및 핵심 장비의 국산화이다. 백라이트 필름은 전량을, 백라이트에 불을 밝히는 램프는 80%를 수입하고 있다. 핵심 장비도 70%는 수입에 의존하고 있으며, 분석 장비나 세정장비는 다소 국산화돼 있지만, 대부분 아직 초기단계에 머물고 있다.
둘째, 기술 인력의 문제이다. LG 필립스의 경우 1987년 5명의 인원으로 출발한 TFT-LCD 개발팀이 2000년대에 들어 매년 1000명씩 인원이 늘어날 정도로 비약적인 확장이 계속되고 있다. 관련 분야의 인원 공급을 위해 대학에 디스플레이 학과도 신설이 필요하다.
셋째, 과감한 투자와 정부의 각종 지원이 필요한 단계이다. TFT-LCD 공장 건설에 1조~2조원의 자금이 소요되므로 기업으로서는 큰 부담이 아닐 수 없다. 더욱이 LG와 삼성은 1990년대 중반 이후 매년 수백억 원의 투자를 해 온 끝에 세계 시장을 압도하는 결과를 낳았다. 일본과 대만 정부는 국가 중추 산업으로 육성하기 위해 세금은 물론 민-관-학 공동연구개발을 적극 지원하고 있다. 가격 하락 시에 기업은 원가경쟁을 할 수 있어야 하고, 자금력 문제로 투자시기를 놓쳐 세계 시장에서 밀리는 일은 없어야 할 것이다.
2. 정부의 육성정책
산업자원부는 우리나라 디스플레이산업이 세계 1위 디스플레이 강국으로 도약하고, 나아가 국민 소득 2만 달러 달성에 이바지할 수 있는 “디스플레이 산업 비전 및 발전전략”을 2003년 11월에 발표하였다.
주요 내용은 우리나라 디스플레이 산업의 장기 비전으로 수출을 2002년 93억 달러에서 2010년 340억 달러로 증대시키고, 세계 디스플레이 시장의 40% 이상을 점유함으로써 명실상부한 디스플레이 산업 강국으로 도약하는 것을 목표로 하고 있다.
이를 실현하기 위한 주요 추진 과제로 ① 차세대 신기술 개발, ② 기술 인프라 구축 확대, ③ 전문인력 양성, ④ 장비ㆍ재료산업 육성, ⑤ 국제협력 및 수출ㆍ마케팅 능력제고, ⑥ 투자촉진 및 제도개선 등을 제시하였다.
이에 앞서 산자부는 2003년 10월 디스플레이장비재료산업의 저변을 확대하고 기술개발, 표준화, 신제품 개발 등 산업 기반을 마련하기 위해 “한국디스플레이장비재료산업협회(KODEMIA: Korea Display Equipment Material Industry Association)" 설립을 허가한 바 있다.
가. 시장 선도형 차세대 신기술 개발
성장 잠재력이 높은 분야 및 경쟁력 확보가 시급한 장비ㆍ부품 소재 분야에 대한 전략적 기술개발을 지원하는 것이며, 2007년까지 400억원을 투입할 계획이다. 세부사업으로는 고화질 능동형 유기 EL 개발사업, 유기 EL 및 PDP용 부품소재 개발, 대면적 유기 EL 장비 등 10개 장비개발 등이 있다. 또한 성장 동력 추진사업 중 디스플레이의 연구개발 과제로 발굴된 13개 과제에 대해 체계적인 지원을 추진하며, 2004~2008년 동안 총 4, 451억원을 투입할 예정이다. 여기에는 유기 EL 개발(2개 과제), TFT-LCD 개발(3개 과제), PDP 및 장비ㆍ부품소재 개발(3개 과제), LED 개발(2개 과제), 입체형 디스플레이 및 전자종이 개발(각각 1개 과제) 등이 있다.
나. 기술 인프라 구축 확대
중소업체의 기술력 제고를 위해 차세대디스플레이 연구기반을 구축하며, 2001~2005년 동안 총 66억원을 투입한다. 또한 지역사회의 디스플레이 연구거점화를 위해 충남 아산에 디스플레이산업 지원센터를 설립하고, 2002~2007년 동안 총 461억원을 투입한다.
디스플레이 관련 국내 표준제정 및 국제표준화를 위해 평판디스플레이 표준화기반 구축사업을 추진하고, 2003~2007년 동안 총 87억원을 투입할 계획이다. 또한 디스플레이 연구기획단에서 발굴하는 과제에 대해 체계적으로 지원하기 위해 디스플레이 종합평가센터 구축 등 5개 과제를 수행하는 제 1안과 산ㆍ한ㆍ연 공동인력을 양성하는 연구거점 센터를 운영하는 제 2안이 있다.
다. 전문인력 양성 확대
지방대학과 지역 업체간 유기적인 연계를 활성화하여 기술 인력의 지역 내 수급체계를 구축한다. 이를 위해 디스플레이 전문인력 양성사업을 지속적으로 추진하며, 2003~2007년 동안 총 87억원을 투입한다.
또한 연구기획단 발굴과제인 디스플레이 인력 양성 클러스터 구축을 실현하기 위한 환경을 조성한다. 여기에는 대학의 디스플레이 관련 학과 및 기업간 클러스터 형성, 대학 간 상호 학점 인정 및 기업 인턴제도 등의 촉진, 해외 첨단기술 인력의 국내 채용 활성화 등을 추진한다.
라. 장비ㆍ재료 산업 육성
내수기반을 활용한 장비ㆍ재료 개발을 통해 수입대체 및 글로벌 시장 진출 발판을 마련한다. 이를 위해 디스플레이 장비ㆍ재료 관련 유망품목 및 선도기업을 발굴ㆍ육성한다. 유망품목은 기술 집약도, 매출 증가 속도, 시장성 등을 감안하여 선정하고, 기술 개발 자금 우대지원 및 수출 지원 등 다양한 방안을 강구한다.
또한 패널기업과의 유기적 협력관계 확대를 유도한다. 이를 위해 교환구매를 장려하여 경쟁력 있는 전문 업체의 성장환경 조성, 패널기업과 산ㆍ학ㆍ연 공동개발을 추진한다.
마. 국제협력 및 마케팅 능력제고
미국, 중국 등 해외전시회 및 국내전시회 참여를 지원하고, 일류상품 발굴 확대를 통한 해외마케팅 지원ㆍ홍보를 추진한다. 또한 환경규제 대응을 위한 국제협력사업을 추진하며, 2004~2008년 동안 총 38억원을 투입할 예정이다. 이는 선진국의 납, 액정 등의 사용규제에 따른 생산국간 공동대응체제를 확립하기 위한 것이다.
바. 디스플레이산업의 투자 촉진
외국인 투자기업의 애로사항을 수시 확인 및 신속 해결로 외국인 투자를 촉진시킨다. 또한 공장자동화기기, 활당관세 등을 확대하여 업계의 신규투자를 활성화하고, PDP 장비, 일부 부품ㆍ소재 등 디스플레이의 HS 분류체계를 보완한다.
문의: 산업연구원
주대영 연구위원
Tel: 02-3299-3190
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출처: 월간 반도체 2004.12
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