한국화학연구원이 국내 중소기업과 손잡고 반도체 신소재 그래핀 상용화에 나선다.
한국화학연구원은 흑연에서 고품질의 산업용 그래핀을 대량생산할 수 있는 기술을 엘브스지켐텍에게 기술이전 했다고 5월19일 밝혔다.
그래핀은 흑연의 한층에서 떼어낸 2차원 물질로 전기·화학적 특성이 우수해 반도체 분야에서 꿈의 신소재로 불리면서 세계적으로 산업용 그래핀을 상용화하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으나 비용과 품질 문제 때문에 대량생산이 어렵다는 문제가 있었다.
한국화학연구원 이제욱 박사팀은 흑연 전극에 전기를 흘려보내 그래핀을 수나노미터 두께의 매우 얇은 층으로 벗겨낼 수 있는 차세대 전기화학 박리공정을 개발했다.
벗겨진 그래핀은 장치 아래의 필터를 통해 가루 형태로 추출되며 고품질 그래핀을 시간당 60g 생산할 수 있을 뿐만 아니라 1g당 가격도 2000원으로 매우 저렴해 기존 화학적 합성 공정으로 생산한 연구용 그래핀보다 가격과 품질 등 모든 면에서 우수한 것으로 평가되고 있다.
화학적 합성 공정은 흑연을 강산으로 처리해 그래핀을 얻는 방식으로 강도와 열 전도성, 전기전도도 등이 급격히 떨어지는 문제가 있다.
엘브스지켐텍의 모회사인 엘브스흑연이 국내 흑연 광산의 채굴권을 확보해 중국 수입에 의존하던 흑연을 저가에 공급할 수 있게 됐으며 2020년 대량생산하는 것을 목표로 세우고 있다.
생산된 그래핀은 디스플레이와 스마트폰 등 전자제품의 방열부품, 전기자동차(EV)용 2차전지 전극 등으로 활용할 예정이다.
박철용 엘브스지켐텍 대표는 “경기 안성에 엘브스흑연 연구소를 설립하고 그래핀 양산을 위한 준비를 하고 있다”며 “목표대로 진행되면 산업용 그래핀을 상용화하는 세계 최초의 사례가 될 것”이라고 강조했다. (K)