▲ ▲16일 열린 ‘고품질 그래핀 대량제조 및 유연전극 응용기술’ 이전식에서 김호용 전기연구원 원장(右)과 김상근 상보 대표가 기념촬영에 응하고 있다.. ▲16일 열린 ‘고품질 그래핀 대량제조 및 유연전극 응용기술’ 이전식에서 김호용 전기연구원 원장(右)과 김상근 상보 대표가 기념촬영에 응하고 있다.

국내 연구진에 의해 개발된 그래핀 대량제조 기술이 세계 최초로 국내 중견기업에 의해 상용화돼 ‘꿈의 신소재’인 그래핀 시대를 열 전망이다.

한국전기연구원(KERI, 원장 김호용)은 나노융합기술연구센터 이건웅 박사팀이 지난 2010년부터 착수한 ‘전기기능성 2차원 나노소재(그래핀) 대량제조 및 소자응용기술개발’ 과제의 성과로서 ‘고품질 그래핀 대량제조 및 탄소나노튜브와 그래핀의 융합을 통한 유연소자 응용기술’을 ㈜상보에 착수료 5억, 런팅로얄티 2.7%의 조건으로 기술이전하기로 했다고 16일 밝혔다.

(주)상보는 탄소나노튜브 투명필름의 양산기술을 보유하고 있는 중견기업으로서 이번에 이전받은 기술을 보완해 현재 스마트폰에 널리 사용되고 있는 정전용량방식에도 적용한다는 계획이다.

특히 상보는 이번 기술과 관련해 향후 400억원 이상 투자함으로써 정전용량 방식 투명전극 필름, 태양전지·연료전지, 플렉시블 디스플레이 전극소재 등의 상용화를 통해 향후 5년간 6,000억원의 매출을 달성한다는 계획이다.

KERI 이건웅 박사팀이 개발한 기술은 습식공정 기반 화학적 흑연 박리법으로 고효율의 그래핀을 대량 제조할수 있는 대면적·고품질 그래핀의 고농도 분산, 페이스트 대량제조기술이다.

흑연으로부터 추출된 그래핀을 얇고 고르게 분산·유지시킨 고농도 용액 및 페이스트, 다공성 분말의 대량제조를 통해 차세대 유연(flexible) 전기전자·에너지 소자 적용을 위한 인쇄전자공정에 접목이 가능하다.

연구팀이 확보한 고농도 분산용액 및 페이스트 제조기술은 농도와 점도 조절이 쉬워 인쇄전자용 잉크로 직접 활용할 수 있어 향후 소프트 일렉트로닉스의 구현을 위한 습식공정기반 인쇄전자공정 적용이 가능할 것으로 예상된다.

특히 연구팀의 그래핀 대량제조기술은 향후 투명전극에 필수적으로 쓰이는 ITO(산화인듐주석)를 대체하는 탄소나노튜브·그래핀 혼성 투명전극, 유연(flexible) 디스플레이, 태양전지 등의 각종 유연 전극, 에너지 소자전극 및 전자파 차폐필름, 자동차 열선유리 등에 쓸 수 있는 투명히터, 스마트 윈도우, 각종센서 등에 다각적인 활용이 가능하다.

이를 통해 향후 ITO를 대체하고 관련 기술분야를 선도함은 물론 향후 5년간 2,000억원의 생산비용 절감효과와 420만달러에 달하는 수입대체효과를 창출할 것으로 KERI는 전망하고 있다.

한편 전기기능성 나노카본소재인 그래핀 나노기술과 관련된 세계시장규모는 2018년 약 24조원, 국내시장규모는 2015년 4조원에 달할 것으로 예상되고 있다.