KISTI, OLED 소재 물성 시뮬레이션으로 중소기업 지원

- 삼성디스플레이와 OLED 소재 물성 시뮬레이션 플랫폼 공동개발 - 

Sync-OLED 플랫폼을 통해 사용자가 유기소재의 분자구조를 손쉽게 디자인하고, 

한 번의 클릭으로 복잡한 시뮬레이션을 반복적으로 자동 수행할 수 있다.

한국과학기술정보연구원(원장 김재수, 이하 KISTI)은 삼성디스플레이와 유기발광다이오드 (OLED) 디스플레이 소재 분야의 중소기업의 R&D 효율화를 지원하기 위한 오픈 플랫폼 'Sync-OLED'(https://sync-oled.edison.re.kr)를 개발해 7일부터 일반에 공개했다.

첨단 나노소재의 물성은 원자의 배열로 이루어진 작은 구조체 혹은 분자의 특성으로부터 나타난다. 이러한 원자의 배열은 머리카락 두께의 5만분의 1 수준인 수 나노미터(10-9m) 규모로 매우 작기 때문에, 실제 소재의 합성 과정에서 미세 구조나 물성을 일관성 있게 규명하기 어렵다. 하지만 컴퓨터 시뮬레이션을 활용하면, 실제로 나노소재를 합성해 보지 않고도 미리 특성을 예측할 수 있다. 

하지만 컴퓨터 시뮬레이션 환경을 구축하는 데에는 초기 비용이 많이 들기 때문에, 실제 산업 현장의 중소 업체들이 시뮬레이션을 활용해 연구개발을 수행하기 어려운 실정이다. 산업 현장에서 중소 업체들이 소재 물성을 자체적으로 시뮬레이션하기 위해서는 소프트웨어 구입, 전문 인력 고용, 전문 소프트웨어 사용이 가능한 슈퍼컴퓨팅 서버 확보 등을 위한 상당한 비용이 필요하다.

이에 KISTI는 영세한 기업이나 대학도 시뮬레이션을 통해 손쉽게 소재개발을 할 수 있도록 효율적인 신소재 개발을 돕는 자동 시뮬레이션 웹 플랫폼 Sync*를 개발하고 있다. Sync-OLED는 첫번째 Sync 프로젝트로서, KISTI 슈퍼컴퓨팅응용센터와 HPC융합플랫폼연구단이 지난 2020년부터 삼성디스플레이와 공동연구를 통해 산업계의 필요를 정확하게 반영하여 OLED 디스플레이 분야에 대한 특화 플랫폼으로 개발한 것이다.

*  Sync: “동기화”라는 의미인 “synchronize”의 줄임말. 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 소재 해석과 산업현장 활용의 동기화, 소재업체와 소자제작업체간의 물성기준 동기화를 촉진시키고자 하는 중의적 의미를 담아 명명하였다.

Sync-OLED는 유기 소재에 대한 시뮬레이션 결과가 소재개발에 즉시 활용될 수 있도록 구성되어, 사용자가 유기 소재가 지니는 기본 물성뿐 아니라 OLED의 성능과 밀접하게 연관되는 복합물성을 단 몇 번의 클릭만으로도 간단하게 시뮬레이션 할 수 있는 환경을 제공한다. 소재 기업의 연구자라면 누구나 KISTI와 삼성디스플레이의 사용 동의를 거친 후 Sync-OLED 웹 사이트에서 OLED 소재 물성을 평가해 볼 수 있다.

KISTI 슈퍼컴퓨팅응용센터 나노소재연구팀과 삼성디스플레이 전문가들의 시뮬레이션 노하우를 집약해 만든 Sync-OLED를 통해 일관적인 시뮬레이션을 자동으로 수행하게 되면, 누구나 자신의 소재를 동일한 물성 기준으로 평가하는 ‘소재 물성 표준화’를 이룰 수 있다. 이번 프로젝트를 통해 OLED 패널 성능 향상의 핵심인 유기 재료 개발 분야에서 중소기업의 연구 역량 강화를 돕고, 삼성디스플레이와 소재 업체 간의 효율적인 협력을 지원하겠다는 것이 KISTI의 설명이다. 따라서 Sync-OLED를 통한 '물성 표준화'는 국내 OLED 기술의 향상을 위한 기업 간 상생협력 생태계를 구축하는 첨병이 될 것으로 기대된다.

KISTI 슈퍼컴퓨팅응용센터 나노소재연구팀 김한슬 박사는“향후 첨단소재산업 분야 전반에서의 시뮬레이션 저변확대에 기여하고자 한다”며, “그 첫 번째 사례로서, 삼성디스플레이와의 협력을 통해 유기 디스플레이 소재 분야 특화 사이트인 Sync-OLED의 개발과 공개를 진행하게 되었다”라고 설명했다. 

KISTI 정민중 슈퍼컴퓨팅응용센터장은 "소재 분야 시뮬레이션은 전 세계적으로도 초고성능컴퓨터(HPC)를 통해 가장 활발하게 수행되고 있는 연구 분야 중 하나이다"라며 "이번 Sync-OLED의 공개는 HPC기반 소재시뮬레이션을 통해 실제 OLED 디스플레이산업 분야 전반의 상생협력체계와 연구개발능력의 발전을 이끌어내는 시작점이 될 것이라 기대한다"라고 말했다.