디스플레이산업의 가치사슬별 경쟁력 진단과 정책 방향 > News Insight

1. 들어가며 1)

디스플레이산업은 한국의 주력산업 중 하나이자 주요 수출 산업이다. 세계시장 점유율 1위를 오랫동안 유지해 왔으며, 2021년 기준 수출 9위 산 업으로 반도체와 더불어 IT산업의 중추적 역할을 수행하고 있다. 디스플레이 패널의 진화는 스마트 폰과 TV의 발전을 견인해 왔다. 코로나19의 유행으로 인하여 비대면 경제가 발달함에 따라 IT산업의 중요성은 크게 상승하였고 디스플레이 패널의 수요도 크게 확대되었다. 폴더블 폰과 롤러블TV 등 혁신제품의 등장을 촉진시킨 기반기술로서 디스플레이의 중요성은 높아지고 있다. 

그러나 세계 디스플레이 시장에서 한국의 입지 는 지속적으로 축소되고 있다. 중국의 빠른 추격으로 인하여 세계시장 점유율에서 2021년 처음으로 2위로 하락하였으며, 산업 규모도 지속적으로 축소되고 있다. 초격차 기술력을 바탕으로 OLED 에서의 우위를 점하고는 있으나 중국의 양산 능력 확대로 점유율의 축소가 나타나고 있다.

이 글에서는 연구개발, 조달, 생산, 수요 등 디스플레이산업의 가치사슬(value chain) 구조를 파악하고 가치사슬 단계별로 주요국인 중국, 일 본과의 비교 분석을 통해 경쟁우위를 진단하였다. 이를 토대로 디스플레이산업의 가치사슬별 강점 과 약점을 분석하고 우리나라 디스플레이산업 발전을 위한 정책 방향을 모색하고자 한다. 

2. 디스플레이산업의 주요 현황

(1) 산업 개념과 범위

디스플레이는 전기적 신호를 시각적 정보로 나타내는 출력장치를 의미한다. 디스플레이는 구현 방식에 따라 CRT, LCD, PDP, OLED 등으로 구 분되는데 이중 PDP, LCD, OLED 등이 평판 디스플레이 패널(Flat Display Panel)이란 기존의 브라운관으로 지칭되었던 CRT에 대응하는 개념으로, 얇은 패널 형태로 구현한 디스플레이 장치로 크게 나눌 수 있다. 디스플레이 패널은 구현 방식에 따라 사용되는 소재·부품의 차이가 존재하며 특성에 따라 적용 분야에 차이를 보인다.

디스플레이 장치는 전자공학의 발달에 따라 지 속적으로 진화해 왔으며, TV, 스마트폰 등 애플리케이션의 발전에 따라 크게 변화하고 있으며 현재 는 LCD와 OLED가 시장을 양분하는 구조이다. 

국내 디스플레이산업은 LCD를 중심으로 세계 1위를 달성하였으나, 중국의 대규모 투자로 인 하여 그 경쟁력을 상실하였고 OLED로의 전환을 추진하고 있다. 산업의 주력 품목 변화에 따라 2021년 기준 디스플레이 전체 수출에서 OLED가 차지하는 비중은 67.9%로 상승하였다. 2022년 5월 삼성디스플레이는 LCD 생산 중단을 결정하였으며, LG 디스플레이도 LCD 생산을 지속적으로 축 소하고 있어 LCD의 비중은 빠르게 축소될 전망이 다. LCD산업은 규모 축소와 더불어 주요 기업의 퇴출이 빠르게 나타나고 있어 본 연구에서는 분석 대상을 OLED로 한정하여 진행하였다. 2) 3)

디스플레이산업은 한국표준산업분류에서 평판디스플레이산업(2621)으로 구분되며 OLED는 세세분류로 유기 발광 표시장치 제조업(26122) 에 해당한다. 수출입 통계 분류인 HS 코드에서는 수요 제품별로 구분하고 있어 분석이 용이하지 않아 MTI 코드로 정리하여 제공하고 있다. MTI 코드로는 디스플레이 패널 (8361)로 구분하고 있으며, 이중 OLED는 세세분류(836120)로 구분된다. 

(2) 글로벌 트렌드 변화와 OLED 제조업의 특징

OLED산업은 대량 생산이 가능한 양산설비구축이 산업의 주요한 경쟁요소로, 생산을 담당하는 패널사가 매우 중요하다. 패널사는 패널의 디자인, R&D, 생산, 공급 등을 포괄하여 수행하고 있으며, 생산을 위한 소재·부품·장비기업과 수요기 업으로 전체 가치사슬을 구성하고 있다.

국내 디스플레이산업은 오랫동안 세계시장 점유 율 1위를 유지하였으나 중국의 추격으로 위상이 하락하였으며 국내 기업은 OLED를 중심으로 전환을 완료하고 있다. 국내 디스플레이산업은 매출액 기준으로 2020년까지 16년간 세계시장 점유율 1위를 유지하였으나, 2021년 중국의 점유율이 41.5%로 상승하면서 한국의 33.2%를 상회하였다.

LCD 시장은 중국의 대규모 투자로 인한 수익성이 빠르게 하락하여 국내 기업이 생산 감산을 결정하여 생산량이 큰 폭으로 하락하였다. OLED는 국내 기업의 양산 기술을 선도적으로 확보한 품목으로 수익성이 높아 국내 패널 기업은 OLED를 중심으로 산업구조 전환 중이다. 삼성과 LG는 각각 중 소형 OLED, 대형 OLED 분야 모두 대규모 투자를 기획하고 있어 지속적으로 확대 진행 중이다.

(3) 산업 수급 동향 및 전망

세계 OLED시장은 2021년 약 377억 달러 규 모로 전년 대비 25.2% 크게 성장하여 세계 디스플레이시장에서 24.0%를 차지하였다. 2021년은 코로나19의 확산으로 비대면 경제의 활성화가 IT산업의 수요 확대로 이어져 OLED 패널시장도 역대 최대 규모로 성장하였다. 2022년 코로나 19의 종식과 경기 둔화로 인한 시장 축소가 예상됨에 따라 전체 디스플레이시장은 역성장이 예상된다. 향후에도 시장 성장이 둔화되어 정체가 전망되나 OLED 시장은 이후 2021년 규모 수준으로 천천히 회복할 것으로 전망되며, 프리미엄 시 장 중심으로 OLED의 영향력이 확대되며 전체 시 장에서의 OLED의 중요성은 더욱 높아질 것으로 전망된다. 

3. OLED 제조업의 가치사슬 구조 분석

(1) 가치사슬 구조

디스플레이산업의 가치사슬은 대체로 R&D·설계, 조달, 생산, 수요 등으로 구성된다. R&D·설 계 단계는 연구개발 및 기술력을 보유한 OLED 패널 업체와 조달 업체에서 사내 연구부서 및 연구소 중심으로 R&D·설계를 담당한다. OLED 개발 및 설계는 패널기업을 중심으로 주요 후방기업 및 전방기업과의 공동연구를 중심으로 진행되고 있다.

생산 단계는 공정 소재·부품·장비를 활용하여 OLED 패널을 제조·판매하는 단계를 의미하며, 

OLED 패널은 발광화소 구현 방식에 따라 RGB-OLED와 W-OLED로 구분된다. OLED의 수요는 OLED를 적용한 전자제품을 제작하는 분야로 스마트폰, TV, 스마트워치가 가장 주요한 제품이다. 스마트폰, TV, 스마트워치의 구매를 통해 최종 수요자가 OLED 패널을 사용하게 되므로 전자제품 제조사는 1차 수요자 역할을 수행한다. 전자제품 제조사의 제품 포트폴리오 구성에 따라 OLED 시장의 크기가 변화하는 구조로 주요 애플리케이션의 시장 변화가 패널사의 수익에 직접적으로 영향을 미친다.

조달 단계는 소재·부품과 장비로 구분되며 각 품목의 전문기업이 담당하고 있다. 소재·부품은 기판 소재, 화소 증착 소재, 모듈용 부품으로 구분 되며, 장비는 기판 제조 장비, 화소 증착 장비, 후공정 장비로 구분된다. 

기판소재는 디스플레이의 패널 기판을 제작하는 데 사용되는 소재로, 사용 목적에 따라 유리기판, 기판용 PI, 포토마스크, 불화수소 등이 해당한다. 화소 증착 소재는 OLED 화소를 증착 방식에 따라 제작하는 데 사용되는 소재들로 사용 목적에 따라 유기재료, FMM, 컬러필터 등이 해당한다. 모듈용 부품은 디스플레이 모듈을 제작하는 데 사용되는 부품들로 DDIC, PCB, MLCC 등이 해당하며 대부분이 범용 제품이나, DDIC는 디스플레이 전용 부품이다. DDIC는 디스플레이 패널을 구동하는 데 필수적인 반도체로 여타 부품과 다르게 범용성이 없는 제품이며, LCD에도 DDIC가 구동 에 필요하나 화면 제어 방식이 상이하여 OLED 전용 DDIC가 별도로 존재한다. 

기판 제조 장비는 디스플레이 패널의 기판인 TFT를 제작하는 공정용 장비로 CVD, Etcher, 노광기 등이 해당한다. 화소 증착 장비는 OLED 화소 공정의 차이에 따라 RGB-OLED와 W-OLED 증착 공정 차이가 존재하며 적용 기술의 차이도 존재한다. 후공정 장비는 셀공정 이후 모듈공정에 활용되는 장비로 LLO, 셀 커팅 등이 해당한다. 후공 정 장비 분야는 전공정 장비에 비해 요구되는 기술 수준이 낮아 국내 기업이 다수 참여하는 분야이다.

(2) 주요국별 가치사슬 특징

한국은 가치사슬 전 분야를 구축한 유일한 국가이며, 제조분야의 경쟁력을 중심으로 시장 전후방의 연관관계를 구축하고 있다. 생산과 수요기업의 규모가 크며, 조달 분야의 규모는 상대적으로 영세하고 영업이익률의 분산이 크게 나타난다. 국내 가치사슬은 조달 분야, 낮은 내수 구조 등이 약점으로 언급되고 있으나 경쟁국에 비해서는 안정적인 구조를 갖추고 있다.

지역별로 살펴보면 국내 OLED 기업은 패널기업이 위치한 경기도와 충청남도에 집중되어 있다. 국내 OLED 기업은 삼성 디스플레이가 위치한 천안·아산 지역과 LG 디스플레이가 위치한 파주 지역의 비중이 높다. 사업 분야로 반도체를 포함하는 기업이 다수 존재하여 삼성전자 반도체 사업부가 위치한 수원·화성 지역의 비중도 높다. LG 디스플레이 공장이 위치한 구미도 LCD에서는 주요 지역 이었으나 OLED에서는 그 중요도가 높지 못하다.

일본은 조달 분야에 탄탄한 입지를 구축하고 있으나, 생산과 수요를 담당하는 기업이 적절히 구축되어 있지 못하다. 일본은 디스플레이 기초기술 이 오랜 기간 축적되어 있으며, 이를 바탕으로 소 재·부품·장비 분야의 확고한 입지를 구축하고 있다. 그럼에도 생산과 수요에서의 경쟁력으로 이어 지지 못하여 가치사슬 구조가 제한적으로 구축되어 있다. 그러나 핵심 소재·부품·장비에서 대체 불가능한 품목들을 다수 갖추고 있어 국내 패널기업의 의존도가 매우 높아 산업의 잠재적 위협 요 소로 손꼽히고 있다. 특히, RGB-OLED에 핵심 소재인 FMM은 DNP에 RGB 증착기는 각각 Cannon-Tokki에 전면 의존하고 있어 해당 분야의 국산화는 시급한 과제이다. 

중국은 다수의 패널 생산기업이 경쟁력 상승을 위해 투자를 지속하고 있으며, 수요와 조달 분야 의 경쟁력도 상승 중이다. 중국은 한국을 제외하고 유일하게 OLED 양산 기술경쟁력을 확보하고 있으며, 수요기업이 지속적으로 성장하여 전방산업 중심의 경쟁력이 상승하고 있다. 조달 분야에 서는 아직까지 경쟁력이 상대적으로 열악한 상황 이지만 지속적인 국산화 정책에 따라 기반이 강화 되고 있다. 이에 중국은 가치사슬 전반의 강화가 지속되고 있으며, 향후 한국과의 경쟁이 심화될 것으로 예측된다. 

4. OLED 제조업의 경쟁우위 진단 결과

OLED 제조업의 가치사슬 단계별 경쟁우위를 전문가 델파이 조사를 통해 주요국과 비교해 진단한 결과,한국이 83.4점으로 경쟁우위가 가장 높았으며 다음으로 중국(73.1), 일본(70.7) 순으로 평가되었다.4)

가치사슬 단계별로 살펴보면 한국의 경쟁력이 전반적으로 우수한 것으로 평가되었으나 일본과 중국은 차별화된 우위 요소를 확보하고 있다고 조사되었다. 조달에서 일본은 89.8점으로 한국의 75.8점과 큰 차이를 확보하고 있어 기초 기술을 기반으로 경쟁력을 확보하고 있다. 수요에서는 중국이 81.6점으로 한국의 80.8점에 비해 소폭 높게 조사되었다. 이는 세계 최대 TV, 스마트폰 시장을 확보하고 있는 중국의 산업구조상의 우위에서 기반한다고 판단된다. 

현재 실질적인 양산기술을 보유한 국가는 한국과 중국으로 과점적 시장구조를 유지하고 있다. 한국은 전반적으로 중국에 비해 대부분의 가치사슬에서 높은 경쟁력을 확보하고 있다고 평가받고 있으나 수요에서는 한국에 비해 조금 앞서는 것으로 나타났다. 

수요 분야에 대해 세부적으로 살펴보면 중국은 수요 기반에서 93.3점으로 한국의 70.8점에 비해 크게 앞서고 있으며, 법·제도·인프라에서 중국은 91.7점으로 한국의 64.2점에 비해 높은 경쟁력을 갖추고 있다. 한국 내 TV와 스마트폰의 생산 규모가 지속 축소하고 있어 국내 수요 기반이 매우 낮게 평가받았으며, 중국 정부는 OLED 양산능력 확보를 위해 설비투자 지원까지 이루어지고 있어 큰 격차로 우위를 가진 것으로 조사되었다. 

우리나라는 세계 최초로 양산능력을 확보한 후 아직까지는 독점적 점유율을 확보하고 있다. 중국의 BOE와 CSOT 등 많은 패널사가 양산능력을 확보하였으며, 애플과 삼성을 비롯 주요 수요기업 으로 납품을 확대하고 있어 점유율을 점차 확대할 전망이다. 현재 한국 OLED의 경쟁력은 밸류체인 대부분에서 우위를 점하고 있으나 향후 그 격차가 지속 축소될 전망이다. 

5. 정책 방향 및 추진 과제

(1) 정책 방향

지금까지 살펴본 바와 같이, R&D-조달-생산- 수요 등 우리나라 OLED 제조업의 가치사슬별 경쟁력은 조달과 수요에서 약점을 보유하고 있다. 국내 OLED 가치사슬의 약점을 개선하기 위해서는 조달 분야 핵심기업 육성, R&D 협업체계 활성화, 전문인력 양성이 필요하다. 

우선 디스플레이산업 발전전략 수립을 통해 소부장 국산화율 향상, 장비·소재 1위 기술 확보, OLED 수출 규모 확대 등을 목표로 가치사슬 전방의 강화방안을 모색해야 한다. 디스플레이산업의 발전을 위해 위원회 출범, 인력양성, 기술 유출 방지, 중소기업 성장 지원을 위한 재원 마련 등을 포괄하는 종합 전략 수립이 이루어져야 한다. 

특히, OLED 소부장 전문기업 양상을 통한 밸류체인의 약점 개선이 시급하다. 국내 OLED 밸류 체인의 취약 분야인 조달에서의 강화를 통한 밸류 체인 전반의 개선이 이루어져야 할 것이다. 국내 OLED 소부장 기업은 자체 경쟁력을 키워가고 있으며, 세계 최고 수준으로 성장하여 산업의 고부가가치화를 달성하고 기술 격차를 유지해야 할 것이다. 현재의 초격차 기술력 유지를 위해서는 장기적인 관점에서의 기초기술 중심의 R&D 지원이 필요 하다. 

한국의 OLED의 응용 기술은 세계 최고임에도 기초기술의 부족으로 인한 조달 분야의 열위로 이어지고 있다. 기초기술 확보를 위해서는 장기적 인 관점에서의 R&D 지원이 필요하며 이를 통해 전반적인 가치사슬의 강화로 이어질 수 있을 것이다. 국내 디스플레이산업의 위상이 점차  하락함에 따라 신규 인력 수급의 차질이 발생하였으며, OLED 전문인력 미확보로 이어지고 있다. 이를 개선하기 위해 계약 학과 확대, 수요기업 중심 커리큘럼 조성 등을 통해 OLED 전문인력을 양성하고 산업경쟁력 확보로 이어질 수 있도록 기반 마련이 필요하다.  

(2) 주요 추진 과제

1) 수요기업 기반의 R&D·설계 역량 강화

 세계 최고 양산 능력을 보유한 국내 수요기업과의 협력 강화와 공동 기술개발 확대를 통한 수요맞춤형 기업 역량 강화가 필요하다. 국내 소재·부 품·장비 기업의 역량이 상승하고 있으나 일본에 비해 기초 역량이 부족한 상황이다. 국내 수요기업과의 협력과 공동연구를 통한 기업 역량 강화로 이어져야 한다. 기술 난이도가 높은 소재·부품·장비에 대한 해외 의존도가 높은 만큼 국내 기업의 기초기술력 확보와 전반적인 역량 강화를 위한 장기 지원이 필요하다. 

2) 고부가 OLED 소부장기술 선점

폴더블, 롤러블, 스트레처블 등 하이엔드 OLED의 양산화가 추진되고 있으며 해당 분야의 소부장 기술 선점의 중요성이 증가하였다. 폴더블을 시작으로 롤러블, 스트레처블, 투명 디스플레이 등 다양한 기술이 도입된 OLED 양산화 가능성이 증가하고 있다. 하이엔드 OLED 개발에 따른 조달 분야 품목이 다양화되고 해당 품목의 선점을 통해 산업 전반의 고부가가치화를 달성할 수 있을 것이다.

3) 혁신공정 플랫폼 활용

충남테크노파크에 디스플레이 혁신공정 플랫폼 구축이 시작되었으나, 적극적인 활용과 테스트 베드로서의 역할 수행을 위해서는 인력 확보 및 설비투자 지원 확대가 필요하다. 디스플레이 혁신 공정 플랫폼은 5,000억 규모의 최대 R&D 사업으로 2세대 규모의 전 공정라인을 구축하여 OLED 핵심기술의 개발 및 사업화를 목표로 설정하였다. 현재의 투자 및 운영 규모로는 적극적인 플랫폼 활용이 제한적일 것으로 전망되며 공정기술개발 과 시험 평가를 위한 지원 확대가 필요하다. 혁신 공정 플랫폼이 연구개발 및 인력양성의 허브로서 역할을 수행하기 위해 산학연을 아우르는 협력체계의 중추적 역할이 중요할 것이다. 

4) 지속적인 R&D 지원

중국의 추격에 대응하기 위해서는 지속적인 R&D 지원을 통한 기술경쟁력 확보가 필요하다. OLED 하이엔드 기술의 공정 기술 개선, 차세대 기술의 양산 기술개발, 디스플레이용 소재·부품· 장비 기초기술 확보 등 산업의 고부가가치화 달성을 위한 다각적인 기술개발이 필요하다. OLED 고도화를 통한 산업경쟁력 확보를 위해서는 장기 적인 관점에서의 R&D 지원이 요구된다.

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1) 본고는 산업통상자원부·산업연구원(2021), 「밸류체인 기반 산업경쟁력 진단시스템 구축사업–디스플레이산업」의 주요 내용을 요약 및 수정하였다.

2) 2021년 기준.

3) 삼성디스플레이 뉴스룸, http://news.samsungdisplay.com/8157/ (검색일: 2021. 12. 22).

4) 델파이 조사는 디스플레이 산학연 전문가 10명을 대상으로 2021년 8~9 월에 실시하였으며, 경쟁우위는 수요 안전성, 공급경쟁력, 혁신성, 법·제 도·인프라를 경쟁우위 원천으로 정의하여 평가. 자세한 경쟁우위 평가지 표는 <부록>을 참고.