토판: 새로운 자동차 표면의 제안

토판은 AUTOMOTIVE WORLD 2024에서 차량용 전자제품과 기능성 필름을 대거 전시했다. 특히 실크기에 가까운 토요타 센추리 SUV 모델 그래픽에 그들의 ‘LC MAGIC™’ 광제어 필름을 적용해 눈길을 사로잡았고, 반대편에선 에어터치 디스플레이인 ‘La+ Touch™’로 얼룩과 감염에 민감한 모빌리티 인터페이스 부분에서 기회를 엿봤다.      

글 | 한상민 기자_han@autoelectronics.co.kr

SDV 시대, 달라진 Automotive World 2024 (autoelectronics.co.kr)





전기-자율주행으로의 길. 이를 생각하면 ‘가색 필름’과 같은 기능성 필름 스페셜리스트이자 디스플레이 및 관련 제어기술의 토판(Toppan)은 자동차의 잠재적 혁신 파트너다.

예를 들어, 지금은 비용이란 걸림돌이 있지만 2030년을 상정해 토요타와 같은 OEM이 갈수록 무거워지는 차량 중량을 저감하기 위해 전통적인 도장을 배제하려 하고, BMW와 같은 회사는 ‘고객 맞춤화’란 또 다른 차원에서 E잉크와 같은 완전히 새로운 필름을 고려하기도 한다. 그리고 Automotive World 2024에서 찾은 토판 부스에서는 액정 광제어 필름(liquid crystal light control film) ‘LC MAGIC™’과 비접촉 에어터치 디스플레이(aerial touch display)인 ‘La+ Touch™’가 하이라이트되고 있었다.

토판의 일렉트로닉스 디비전 타카유키 미야모토(Takayuki Miyamoto) 세일즈 총괄은 “자율주행으로 갈수록 기능성 필름에 대한 니즈가 많을 것 같습니다. 차 안에 있는 사람들이 자유로워진다는 것은 뭔가를 더 제공해야 하는 것이고, 그런 것 중에는 보이고 싶지 않은 것에 대한 차폐 기능과 더 또렷하고 쾌적하게 풍경을 즐기고 싶은 마음에 대한 것도 있을 것입니다. 이 밖에도 코로나를 거치고 자동차의 디지털 전환기에서 다양한 터치 인터페이스에서의 오염과 감염에 대한 우려, 얼룩과 같은 성가신 문제에 대해 가상의 화면에서 비접촉으로 조작하는 기술도 새로운 기회가 될 수 있다고 생각합니다”라고 말했다. 



디지털 커튼  

토판은 AUTOMOTIVE WORLD 2024에서 그룹의 차량용 전자제품, 기능성 필름을 대거 전시했는데, 특히 실제 크기에 가까운 토요타의 센추리 SUV 모델 그래픽에 그들의 ‘LC MAGIC™’ 필름이 적용된 ‘디지털 커튼’ 글래스를 리어도어와 테일게이트에 적용해 데모하며 관객의 눈길을 사로잡았다.     

LC MAGIC™은 기본적으로 스위치를 누르면 불투명에서 투명으로 바뀌는 광제어 필름이다. 필름에 전압을 가하면 그 안에 봉처럼 생긴 특수 재료가 같은 방향으로 정렬하면서 글래스가 투명해지고 외부로부터의 빛이 투과되는 원리다. 필름이 불투명할 때는 태양광의 열과 눈부심을 줄이고 실내 프라이버시를 보장하며, 필름이 투명해지면 탁트인 시야, 밝고 열린 공간을 제공해 여행의 즐거움을 더욱 높인다. 

LC MAGIC™은 화이트 컬러는 물론 자동차에서 선호되는 블랙 컬러도 제공한다. 이런 광제어 필름은 그동안 BMW 등 일부 OEM의 모델에서 ‘노멀 화이트’ 컬러가 선루프에 적용돼왔는데, 지난해 토판은 세계 최초로 AGC, 토요타와 손잡고 센추리 SUV의 리어도어에 이를 적용했다.

토판일렉트로닉스코리아의 황병진 부장은 “센추리는 원래 세단입니다. 여기에 일종의 아날로그 커튼이 있었는데, 작년에 SUV 모델이 나왔고, 토요타가 이 커튼이란 아이템을 고집하면서 아날로그를 디지털화한다는 점을 부각시켜 리어 윈도에 LC MAGIC™을 적용하며 ‘디지털 커튼’이란 것을 적용했습니다. 자동차란 환경, 리어 도어에 적용을 위한 도전과제를 극복했습니다. 토판 제품은 실제 눈으로 확인했을 때 투명도, 투과율 등에서 경쟁사와 크게 비교됩니다”라고 말했다.  

차량용 광제어 필름은 날씨, 기온, 주행환경, 도어 및 윈도의 개폐 반복 등으로 일반적인 광제어 필름보다 훨씬 높은 수준의 내구성이 요구된다. 또 측면 윈도의 특징인 큰 개구부를 최대한 활용하기 위해 광제어 필름 내부 액정을 보호하는 외부 실링 폭을 최소화해야 한다. 토판은 이런 과제를 해결하기 위해 액정과 전극을 재검토하고 사이드 윈도에 최적화된 성능을 제공하기 위해 실링 폭, 두께 등을 최소화하는 독점적 기술을 개발했다. 

토판은 또, 리버스 제품도 세계 최초 양산화했다. 이 제품이 중요한 이유는, 프론트 윈도의 경우 사고 발생 시에 대한 조치와 관련된 법규제 대응이 중요해, 반대로 전원이 들어가지 않는 상태에서 윈도가 투명해야 긴급 상황에서 차내 운전자와 탑승자 상태를 쉽게 알 수 있기 때문이다.




노멀 블랙(위)과 리버스 모드 데모. 토판은 리버스 제품도 세계 최초 양산화했다. 


 
비접촉 터치 디스플레이  

La+ Touch™는 기본적으로 안전하고 안심할 수 있는 비접촉 인터페이스 환경 구축은 물론, 기기의 내구성을 향상시킬 수 있는 ‘에어터치’ 디스플레이 기술이다.  

미야모토 세일즈 총괄은 “터치로 인한 기기의 오염과 부식, 사용자 감염, 얼룩으로 인한 문제가 발생하지 않도록 기기의 인터페이스가 공중에 떠 있는 것처럼 작동(보이는)하면서 비접촉 터치 센서를 탑재해 사용자가 허공에서 조작할 수 있게 합니다. 토판이 직접 개발한 비접촉 센싱 기술은 물론  이 기술은 세계 최초! 평행 디스플레이 기술입니다. 다른 제품과 달리 이를 가능하게 함으로써 기기 자체의 부피를 대폭 줄였습니다”라고 설명했다. 

경쟁 제품은 LCD 패널 위 허공에 화면을 띄워주는 역할을 하는 광학 플레이트가 경사된 각을 확보해야만 기능한다. 이렇게 되면 본체의 부피, 크기가 상당히 커질 수밖에 없다. 하지만 토판의 구조는 패널과 평행하게 플레이트가 놓여 박형화가 가능하다. La+ Touch™의 디스플레이 크기는 7, 12, 15.6인치 등 다양하다. 주된 사이즈는 토판이 자체 생산하는 LCD에 맞춰 최대 12인치이지만, 고객이 OLED와 같은 패널로 그 이상의 크기, 고해상도 구현을 원한다면 그렇게 할 수도 있다.

이뿐 아니라 토판 제품은 경쟁사 대비 시야각 성능도 월등하다. 다른 제품들은 시야각이 정면에만 국한돼 사용자 시야가 조금만 범위에서 벗어나도 보이지 않지만, La+ Touch™는 상하 30도, 좌우 15도에서도 볼 수 있다.

 

“테슬라 뿐만 아니라 많은 자동차 업체가 이구동성 하는 말이 햄버거 같은 기름진 음식을 만진 손으로 터치 디스플레이를 작동하는 경우처럼 얼룩과 같은 오염요소가 상당히 신경 쓰인다는 것인데, 시야각의 한계로 La+ Touch™가 당장 헤드유닛에는 적용되기 힘들지 몰라도 이런 제약에서 자유로운 차 안팎의 다른 부분에서 충분한 사용사례가 있다고 봅니다.” 미야모토 세일즈 총괄이 말했다.  

La+ Touch™의 에어터치 인식 및 제어는 적외선과 정전용량 호버 터치 두 가지 방식으로 할 수 있다. 모두 토판이 직접 개발해 적용했다. 적외선 터치의 경우 3.5 cm, 정전용량 호버 터치의 경우 5 cm 거리에서 터치를 인지할 수 있다. 터치에 대한 피드백은 스크린에서 해당 탭에 대한 하이라이트나 문구와 같은 그래픽적 요소, 그리고 시그널 사운드 등 청각적 요소로 사용자의 작동 여부를 확인해준다. 에어 햅틱 피드백도 고려되고 있다. 제어는 멀티터치, 스크롤, 스와이프 등에 대응한다.    

이같은 혁신으로, 토판은 코로나 당시 도쿄역 인근 미드타운 야이스 빌딩 등의 엘리베이터에 약 80대의 La+ Touch™를 적용시켰다. 잠재 시장은 공장, 의료시설과 같은 오염 방지가 필요한 사업장부터 대중이 이용하는 엘리베이터, 키오스크, ATM, 사이니지, 대중교통, 충전 등 모빌리티 분야다.       

“지금은 공장 자동화 부문 전시회에 출품하면서 많은 관심을 받고 있고, 자동차도 잠재 시장이기 때문에 Automotive World에 제품을 출품했습니다. 실제로 여러 티어 1이 관심을 보였습니다.” 황 부장이 말했다.   




다양한 비접촉 터치 제어가 가능하다. 기기로부터 3~5 cm 떨어진 허공에서 제어한다. 조작이 제대로 인지되지 않았을 경우 “다시 터치해주세요”와 같은 형식의 시각적 혹은 청각적 알림을 보낸다.  


 

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Toppan   
토판은 인쇄, 기능성 필름, 포토마스크 등 반도체, LCD 등 디스플레이 제품을 주력으로 하는 1900년 창립한 일본의 중견기업이다. 연 매출 1조 5,000억 엔(약 15조 원), 종업원은 5만 4,000명이다. 사명인 ‘도판’은 본래 인쇄기법 중 하나로 우리말로는 ‘철판’이다. 당시 일본의 대장성 인쇄 기술자들 넷이 최첨단 인쇄기술인 도판을 가지고 나와 회사를 창립했다. 

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AEM_Automotive Electronics Magazine