알아두면 쓸모 있는 TV 상식, ‘번인 현상’ 왜 생기는 걸까?

해외 유수 영상디스플레이(AV) 포럼 사이트 ‘AVS 포럼’에서는 최근 TV의 번인(Burn-in)과 잔상이 쟁점 사안으로 떠올랐다. 지난 4월, 번인 현상 토론 페이지가 개설된 이래, 현재까지 1200개가 넘는 전문가 의견과 사용자 후기가 등록됐고 사용자의 경험담 공유와 토론이 활발하게 이루어지고 있다. 번인 현상에 대한 의견이 분분해지자, 미국의 유력 IT 리뷰 매체 ‘알팅스’는 사실 확인을 위해 지난달, 9월 1일부터 1년간 (8300시간,약 345일) 진행되는 실험을 공개하고 있다. TV에서 나타나는 번인 현상, 과연 무엇을 의미할까?

▲AVS 포럼에 게재된 번인 사례 사진

TV ‘번인(Burn-in) 현상’ 이란?

오랜 시간 실내조명이나 태양을 바라본 후 다른 곳을 쳐다보면 눈에 잔상이 남는 것을 경험한 적이 있을 것이다. 번인 현상도 이와 비슷하다. TV에 장시간 같은 화면을 켜두거나, 혹은 채널마다 위치가 고정된 방송사 이미지가 화면에 계속 노출되면 그 부분의 색상이 제대로 표현되지 않거나 화면에 잔상(얼룩)이 영구적으로 남는 것, 이것을 ‘번인(burn-in)’이라고 한다.

알팅스는 OLED TV와 QLED TV 그리고 LED TV까지 총 3종류의 디스플레이에 자사 로고가 박힌 이미지를 10분간 켜놓은 뒤 잔상을 확인하는 실험을 했다. 10점을 기준으로 QLED TV는 10점을 기록했으나, OLED TV는 그 절반 수준인 5.5점을 받았다. 우측 하단  이미지를 보면 OLED TV 화면상의 알팅스 로고의 잔상을 확인할 수 있다.

▲ 알팅스의 로고를 화면에 10분동안 띄워 놓은 뒤(왼쪽) 잔상을 확인하는 테스트. QLED TV에는 잔상이 남지 않은 반면 OLED TV에는(오른쪽) 잔상이 남았다. (출처: 알팅스닷컴 테스트)

세월이 흐르면 사람의 ‘얼굴’이 변하듯 TV도 시간이 지나면 그 모습과 성능이 변하기 마련이다. 결국, TV의 사용 시간이 길어질수록 번인 현상이 나타날 확률이 높아진다. 그렇다면 번인 현상은 모든 TV에서 발생할까? 번인을 피할 수 있는 방법은 없을까?

디스플레이 방식에 따라 나타나는 번인 현상

현재 프리미엄 TV시장에서 사용되는 디스플레이 방식은 OLED(Organic Light Emitting Diode ,유기발광다이오드)와 QLED(양자점 발광다이오드)가 있다. 이 두 방식의 차이를 이해하려면 OLED와 QLED의 구성물의 차이를 이해하면 된다.

OLED는 ‘O’의 ‘Organic’에서 알 수 있듯이 유기물로 되어있다. 일반적으로 유기물은 ‘탄소원자’가 수소와 산소 등과 결합한 화합물을 의미하며, 생명체만이 가지고 있거나 생명체가 만들어내는 물질을 말한다. 탄수화물, 단백질, 지방, 비타민 등이 유기물이며, 가열하면 연기를 발행시키면서 검게 타고 시간이 지나면 부패한다. 이 유기물에 전류가 흐를 때, 스스로 빛을 내는 ‘자발광 패널’이 OLED다. OLED는 발광 물질로 사용하는 유기물의 종류에 따라 빛의 색이 달라진다. 한편, 이런 특성으로 인해 영상을 보여줄 때 화면 뒤에서 빛을 쏴주는 광원(Back Light)이 필요하지 않기 때문에, TV를 보다 얇고 가볍게 만들 수 있다.

▲삼성 QLED TV Q8 (왼쪽)과 Q7(오른쪽)

OLED TV에서 잔상이 생기는 이유는 구성 물질이 바로 ‘유기물’이기 때문이다. 빛과 열에 약한 OLED는 사용 시간이 늘어날수록 밝기와 색 재현력이 떨어진다. 마치 과일 주스와 같은 ‘유기물’은 사용시간이 늘어날수록 변질되고 산화되어 색감이 변하는 것이다. 특히, 장시간 특정 색을 고정적으로 보여주면 사용된 픽셀의 수명이 줄어드는데, 이때 화면이 얼룩진 것처럼 보이기 시작한다. 결국, 이 얼룩이 영구적으로 화면에 잔상으로 남는 ‘번인 현상’으로 이어지는 것이다.

한편, 유기물을 발광소자로 사용하는 OLED와 달리, QLED는 무기물인 퀀텀닷을 사용한다. 무기물은 돌이나 흙을 구성하는 광물에서 얻을 수 있는 물질로서 탄소화합물을 가지고 있지 않아 쉽게 변하지 않는다. 다이아몬드가 무기물의 좋은 예이다.

TV와 모니터에 적합한 QLED

번인 현상은 과거 CRT 모니터를 사용할 때도 존재했었다. CRT 모니터의 화면이 정지된 상태로 켜져 있을 경우 시간이 지남에 따라 자국이 남았고, 이를 방지하기 위해 ‘화면 보호기(스크린 세이버)’를 사용했다. 화면 보호기는 움직이는 화면을 계속 표시해 특정 부분의 수명만 소모되지 않게 방지해주는 역할을 했다. 

디스플레이 전문가들은 ‘평균 수명이 길지 않은 제품의 경우 OLED 디스플레이도 문제없다’는 입장이다. 예를 들어 스마트폰은 평균 사용 기간이 2~3년 정도로 길지 않기 때문에 OLED 디스플레이를 사용하더라도 번인 현상이 눈에 띄게 생기지 않는다. 하지만 장시간 사용하는 TV나, 게이밍 모니터의 경우는 다르다.

게임 속의 과녁이나 표 같은 특정 그래프가 고정 위치에 있어 결국엔 잔상이 남는 문제로 이어지고 스포츠 경기의 점수 자막이나 고정된 위치의 방송사 로고 또한 잔상을 남긴다. 게이밍 모니터에서 OLED를 사용하지 않는 이유가 바로 이 때문이다.

내구성은 곧 TV의 생명력 

TV는 한 번 구입하면 오랫동안 사용하는 대표적인 가전제품이다. 그리고 TV는 단순히 영상을 보는 것을 넘어, 게임, 갤러리, 인터넷의 플랫폼으로 사용될 뿐 아니라 홈 IoT의 중심으로 자리를 잡고 있다. 이렇듯 다양해지는 용도와 한 번 사면 사용 시간이 비교적 긴 제품의 특성 때문에  내구성은 곧 TV의 생명력과 같다.

▲셀 외곽에 산화알루미늄 소재를 채택한 메탈 퀀텀닷의 모습

무기물인 퀀텀닷을 사용하는 QLED는 오랜 시간이 지나도 번인 현상 없이 밝기와 정확한 색상을 구현한다. 삼성 QLED TV는  머리카락보다 수만 배 작은 퀀텀닷 셀 외곽에 산화알루미늄 소재를 입혀 빛의 파장을 세밀하게 조절할 수 있다.  정교한 색 표현이 가능하며, 시간이 흘러도 색감이 변하지 않고 오래 유지된다.

QLED TV는 ’10년 번인 무상 서비스’를 제공해 품질을 보장한다. 잔상과 번인으로부터 안전한 QLED TV는 내구성과 화질 모두를 만족시킬 수 있을 것이다.