나노카본 소재 시장이 확대되고 있다.
CNT(Carbon Nano Tube)를 비롯한 나노카본 소재는 기술적 과제로 작용하던 분산성이 개선되면서 도전성과 열전도성 등 강점을 충분히 발휘할 수 있게 됐다.
앞으로는 LiB(리튬이온전지) 분야에서 꾸준히 수요가 증가하고 커패시터 등 에너지 디바이스에도 적용이 기대되고 있다. 아울러 반도체산업 회복과 함께 방열 부품용 수요도 증가할 것으로 예상된다.
다만, LG화학이 최근 CNT No.4 3200톤 공장 건설을 일시 중단하는 등 전기자동차(EV) 캐즘(Chasm: 일시적 수요 정체)은 불안감을 자극하고 있다.
LG화학은 No.4 공장에서 생산한 CNT를 배터리 생산기업에게 양극 도전재 용도로 공급할 예정이었으나 배터리 생산량이 감소하면서 완공을 미룬 것으로 알려졌다. 
앞으로 전기자동차 배터리 시장에 따라 공장 건설을 재개할 예정이나 공장 가동은 2025년 1분기에서 한참 지연될 것으로 예상된다.

CNT, 글로벌 생산량 2028년 5만톤으로 확대
나노카본 소재 시장은 빠르게 성장할 것으로 예상된다.
CNT는 나노미터 크기 직경의 탄소로 이루어진 튜브형 소재로 전기자동차(EV) 배터리, 전도성 페인트, 자동차 정전도장 외장재, 면상발열체 등 다양한 분야에 활용되고 있다.
여러 장의 튜브가 겹쳐지는 다층(MW) CNT와 흑연시트 1장으로 형성되는 단층(SW) CNT로 분류되며 인장강도는 강철 대비 50배, 열전도율은 구리 대비 10배 이상 높은 편이다.
그래핀(Graphene)은 탄소 원자가 그물형으로 연결된 시트형 소재이며, 풀러렌(Fullerene)은 탄소 원자가 구형으로 배치돼 단리가 가능하고 화학수식을 통해 유도체를 합성할 수 있다.
대표적인 나노카본 소재인 CNT는 LiB용 도전조제로 주로 사용되고 있다. 
LiB 시장은 중국이 압도적인 점유율을 장악하고 있으나 세계적으로 경제안보 등을 고려해 자국 생산으로 회귀하는 트렌드가 확대되면서 일본 등지에서 소재 개발이 재활성화되고 있다.
일본이 추진하는 반도체 신르네상스도 CNT 시장에 호재로 작용할 것으로 판단된다. CNT는 높은 열전도율(방열성) 등을 살려 반도체 분야에서 패키징 소재와 칩 캐리어 등에 적용될 것으로 기대되고 있다.

글로벌 출하량 1만톤 돌파
야노(Yano) 경제연구소는 글로벌 CNT 출하량이 2023년 1만966톤으로 전년대비 50% 급증해 1만톤을 돌파한 것으로 파악하고 있다. 
CNT 시장은 MW CNT와 실리콘(Silicone) 음극용 SW CNT 채용이 확대되면서 자동차용 LiB를 중심으로 성장을 유지해 2028년 5만톤을 돌파할 것으로 예상되고 있다.
벤처와 스타트업들은 탄소중립 달성에 기여하는 나노카본 소재의 장래성에 기대를 걸고 차세대 소재 개발에 주력하고 있다.
Carbon Fly는 CNT 제조장비 Caltema 상용화를 추진하고 있으며 MGC(Mitsubishi Gas Chemical) 계열사인 유피카(Japan U-Pica)와 CNT 컴포지트를 공동개발하고 있다. 덴카(Denka)도 출자하는 등 일본 화학기업들로부터 높은 관심을 받고 있는 것으로 알려졌다.
Carbon Fly는 불순물이 매우 적고 직경과 길이가 균일한 CNT를 얻을 수 있는 공법을 보유하고 있다. 독자적인 매체에 촉매를 형성한 다음 로에 투입해 원료 가스를 주입하면 CNT가 수직방향으로 성장하며 섬유와 필름으로 가공하기 용이한 점이 특징이다.
3DC는 도호쿠(Tohoku)대학이 개발한 신소재 그래핀 메소 스펀지(GMS) 응용을 추진하고 있다. GMS는 속이 빈 구조의 탄소 소재로 스펀지처럼 신축성이 있다.
2024년 3월부터 LiB용 도전조제 출하를 시작했으며 도전성 경로를 효율적으로 형성할 수 있어 적은 첨가량으로 배터리 특성을 개선할 수 있다.
Meijo Nano Carbon은 Tokai Rika와 실 모양 CNT를 이용한 열전 변환소자 등을 공동개발하고 자동차, 우주 분야로 적용을 확대할 계획이다.

제이오, EUV 펠리클용 멤브레인 개발 
국내 CNT 시장은 2차전지용 도전재에서 반도체로 사업 영역을 확대하고 있다. 
제이오(대표 강득주)는 차세대 극자외선(EUV) 펠리클(Pellicle)용 CNT 멤브레인 기술 개발에 착수했다.
제이오는 반도체산업 혁신을 선도하기 위해 10월 나노융합산업연구조합이 총괄하는 EUV 펠리클용 CNT 멤브레인 제조기술 개발 과제에 세부 주관기관으로 업무협약을 체결했다. 
CNT 멤브레인 개발 과제에는 펠리클 전문기업 에프에스티와 한양대학교, 포스텍(포항공과대학교), 인하대학교 등이 참여하기로 했다.
에프에스티는 최신 반기보고서 기준 펠리클 매출이 전체의 43.2%, 펠리클 프레임이 9.5%에 달해 절반 이상을 차지하고 있다.
펠리클 생산능력은 40만개 수준이나 신규설비 투자로 확대할 계획이며 2세대 EUVP 멤브레인 특성 및 준양산 공정을 개선하고 있다.
제이오는 2027년까지 반도체 분야의 EUV 펠리클용 CNT를 개발하며 △차세대 펠리클 소재 △건식 공정을 통한 CNT 멤브레인 공정 △CNT 멤브레인 플레어 분석 평가 등을 위한 세부 기술을 확보하며 산학협력 연구 과제를 수행할 계획이다. 
펠리클은 EUV 공정으로 회로를 새겨 넣는 포토마스크를 이물질로부터 보호해 손상을 최소화하고 수율을 높일 수 있는 핵심부품으로 가격이 개당 최대 1억원에 육박하는 고부가제품이다.
현재 EUV 노광장비 출력 300-400W에 적합한 EUV 펠리클이 상용화됐으나, 앞으로 도입될 하이-NA EUV 장비는 출력이 높아 600W 이상의 내구성을 요구하고 있으며 CNT 펠리클은 기존 실리콘 소재 EUV 펠리클보다 내구성이 2배 강한 것으로 알려졌다. 
제이오는 20년간 CNT 연구개발(R&D)에 집중하고 산업계 최초로 MW CNT 대량생산에 성공했으며 2014년 세계 최초 비철계 CNT와 삼층(TW) CNT, 2023년 SW CNT를 개발했다. 
제이오 김주희 상무는 “제이오는 EUV 펠리클용 연구개발을 통해 유관기관들과 협력을 강화하고 차세대 반도체 연구에 기여하며 CNT 선도기업으로 자리매김할 것”이라고 강조했다.

LG화학, 4공장 건설 일시중단
LG화학(대표 신학철)은 CNT No.4 공장 건설을 일시 중단했다.
LG화학은 2023년 5월 착공해 대산에 국내 최대 생산능력인 3200톤을 건설하고 있던 CNT No.4 공장 건설을 일시 중단했으며 가동 시점이 기존 목표인 2025년 1분기에서 지연될 것으로 예상된다.
LG화학은 No.4 공장에서 생산한 CNT를 LG에너지솔루션을 포함한 배터리 생산기업에게 양극 도전재 용도로 공급할 예정이었으나, 전기자동차 캐즘으로 배터리 생산량이 감소하면서 공장 완공이 시급하지 않다고 판단하고 건설을 중단했다.
LG화학은 전기자동차 배터리 시장 상황에 따라 공장 건설을 재개할 계획이다. 
국내 스타트업 어썸레이(대표 김세훈)는 2024년 9월 CNT 펠리클 개발의 마무리 단계를 진행하고 있는 것으로 알려졌다.
글로벌 펠리클 시장 1위인 일본 미쓰이케미칼(MCI: Mitsui Chemicals)은 세계 최대 반도체 연구소인 벨기에 아이멕(IMEC)과 차세대 CNT 펠리클을 개발해 양산할 계획이다. (김진희 기자)