카이스트 김상욱 교수 “스탠다드그래핀, 입자분말 형태의 제품 생산에 주목 ”

코스피 상장사 나노메딕스가 투자한 스탠다드그래핀의 그래핀 대량생산 여부가 투자자들의 관심을 모으고 있다. 핵심은 그래핀의 응용 및 상용화 가능성이다.

김상욱 카이스트(KAIST) 교수는 “스탠다드그래핀은 세계에서 유일하게 파우더형 그래핀을 대량생산하는 업체”라며 대면적 그래핀이 아닌, 대량생산이 가능한 마이크로미터 크기를 가진 입자분말 형태의 제품을 생산하고 있다는 점에 주목했다.

흑연의 한층을 담당하는 그래핀(Graphene)은 0.2㎚의 두께로 물리적·화학적 안정성이 매우 높아 '꿈의 나노물질'로 불린다. 그래핀은 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하고, 반도체로 주로 쓰이는 실리콘보다 100배 이상 전자의 이동성이 빠르다. 강도는 강철보다 200배 이상 강하며, 다이아몬드보다 2배 이상 열전도성이 높다. 이에 초고속 반도체, 휘는 디스플레이 등 다양한 활용 방안이 논의되고 있다.

대면적 그래핀은 초기 그래핀에 대한 학술적 발전에 기여했으나 적절한 응용 분야를 찾지 못하고 있다.

반면, 입자분말 형태의 그래핀은 값싼 흑연으로부터 그래핀층을 분리해 상대적으로 비용이 적게 들어 산업화를 위한 연구개발이 활발하다.

김 교수는 “아직 대부분의 회사가 품질이 낮고 불순물이 많다. 그래핀으로 불리기에는 너무 많은 흑연층이 적층된 형태를 판매하고 있다”며 “스탠다드그래핀은 흑연을 산화시켜 그래핀 산화물을 제조하고, 이를 고품질화해 우수한 그래핀 분말을 양산하는데 성공했다”고 강조했다. 이어 “스탠다드그래핀의 제품은 층수가 얇아서 복합소재나 에너지 환경 분야 등에 활용했을 때 그래핀 한층의 이상적인 우수한 물성을 최대한 끌어낼 수 있어 대부분의 응용 분야에 소량으로 큰 향상을 기대할 수 있다”고 덧붙였다.

글로벌 시장에서의 성장성도 부각된다. 그동안 그래핀으로 실질적인 매출을 내는 회사는 전세계적으로 거의 없었으나 최근에는 활발히 시장이 열리는 상황이다. 대부분의 기술동향 예측기관들은 향후 1~2년 사이 흑자시장으로 전환될 것으로 내다보고 있다.

눈에 띄는 제품으로는 미국의 골프용품 제조회사 캘러웨이가 출시한 그래핀 골프공이다. 소모품인 골프공에 그래핀이 적용되었다는 것은 품질관리가 가능한 그래핀의 공급이 가능하다는 뜻으로 해석된다. 본격적인 실용화가 시작됐음을 의미한다는 것이다. 그래핀 복합체를 이용한 운동화나 세상에서 가장 가벼운 시계 등 매우 다양한 제품들이 판매되기 시작했다.

김 교수는 “그래핀의 활용 분야는 무궁무진하다”면서 “특히 분말형태의 그래핀은 그동안 탄소가 적용돼온 거의 모든 분야에 적용할 수 있다”고 말했다. 또 “대표적으로 2차전지나 축전기의 전극, 수처리 필터, 탄소복합체 등은 흑연, 활성탄소, 탄소섬유 등 기존에 이미 탄소계 소재들이 적용됐던 분야다.

최근의 연구결과들은 여기에 소량의 분말 그래핀을 적용할 경우 그 성능의 향상을 유도할 수 있다는 것을 보여주고 있다”고 설명했다.

[e-mail] 최두선 기자