▲ 블랙머티리얼즈는 국산 무연탄(左)으로 인조흑연(右)을 만드는데 성공했다.

경기도 시흥에 위치한 고성능 흑연·복합소재 전문기업 블랙머티리얼즈(주)(대표 김일호)가 국산 무연탄을 활용해 이차전지, 방열부품 등에 필요한 고순도 인조흑연을 제조하는데 성공해 수입 대체효과 및 제품 경쟁력 강화가 기대되고 있다.

블랙머티리얼즈(주)(대표 김일호)는 강원 삼척지역의 2개 탄광에서 채굴한 무연탄을 가지고 99% 이상 고순도 인조흑연으로 만드는 연구에 성공했다고 최근 밝혔다.

인조흑연은 우수한 전기·열 전도성을 가지고 있는 소재로 자동차, 기계, 제철 등 기존 주력산업은 물론 이차전지 음극재나 스마트폰 등 방열부품과 같은 첨단산업에 널리 쓰인다. 특히 현재 이차전지 음극재로 쓰이는 천연흑연을 인조흑연으로 대체하면 수명과 출력이 우수해지기 때문에 사용비중이 늘어나고 있다.

이로 인해 2015년 이후 인조흑연의 사용량은 매년 10% 이상씩 증가하고 있고, 세계시장 규모는 현재 50조원에 달하고 있다. 국내시장은 2조원으로 추산되고 있으나 거의 대부분 일본, 미국, 중국 등에서 수입에 의존하고 있다.

인조흑연은 대부분 수입된 석유의 잔사물을 정제공정과 열처리과정을 거치고 피치를 추출한 후 흑연화 공정을 통해 제조되고 있다. 블랙머티리얼즈는 인조흑연 생산공정 자체를 국산화하기 위해 국내 최초로 강원지역에 매장된 무연탄으로 생산을 시도했으며 분쇄, 선별, 흑연화 처리(고온 가열)라는 3단계 공정만으로 결과물을 얻어냈다.

블랙머티리얼즈는 무연탄 분쇄와 선별 후 분말로 만든 경우 수율은 평균 80%에 달하는데다 경쟁소재인 피치 대비 15%에 불과해 가격경쟁력이 있다고 밝혔다. 강원 삼척, 태백 등에 매장된 고품위 무연탄을 사용할 경우 경우는 흑연화가 보다 수월할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

블랙머티리얼즈는 경기도 안산시에 위치한 인조흑연 필름 제조사인 J사와 다년간 연구를 통해 고순도 인조흑연 생산기술을 확보했고 올해 5월에는 강원도내 석탄관련 민간업체, 기관 및 지자체를 대상으로 연구결과와 세부 제조기술에 대해 소개하고 협업을 검토 중이다.

올해 10월에는 고순도 인조흑연 제조기술에 대한 특허권을 확보했고 주·단조 이형 윤활스프레이, 2차전지 음극재 등에 적용할 인조흑연 제품화를 진행하고 있다. 회사는 이차전지 음극재의 경우 초기 실험에서 중국내 최대 업체중 하나인 P사의 음극재 성능의 동등이상의 성능을 나타내는 것을 확인했다고 밝혔다.

김일호 블랙머티리얼즈 대표는 “인조흑연은 첨단제품의 경쟁력 강화와 안정적 공급을 위해 반드시 국산화가 필요한 신소재”라며 “아울러 침체된 강원도 석탄산업을 고부가화시켜 지역경제를 활성화시킬 수 있도록 상용화에 박차를 가하겠다”고 밝혔다.