전기연구원, 日 수입대체 '전도성 금속잉크' 대성금속에 기술이전

[파이낸셜뉴스] 한국전기연구원(KERI)은 나노융합연구센터 이건웅·정희진 박사팀이 개발한 '금속·그래핀 입자 및 복합잉크 제조기술'을 최근 국내 업체인 대성금속(주)에 기술이전 했다고 3일 밝혔다.

KERI는 착수기술료 5.5억원, 경상기술료 1.5% 조건으로 기술이전했다. 대성금속(주)은 이미 파일럿 규모에 해당하는 월 1t의 구리·그래핀 복합 입자 대량 생산설비를 구축했고, 2020년 1분기에는 월 10t 규모까지 확대할 예정이다.

이를 기반으로 디스플레이 및 모바일 기기의 배선전극에 해당 기술을 우선적으로 적용해 조기 상용화를 달성하고, 추후 자동차 전장 부품 및 배터리 분야로 확장하여 관련 기술 분야를 선도한다는 목표다.

대성금속(주) 노윤구 대표이사는 "은을 대체한 구리·그래핀 복합 소재를 사용하면 가격 경쟁력이 매우 높아 다양한 제품을 만들고 테스트할 수 있어 기업 성장에 큰 도움이 될 것"이라고 전했다.

KERI는 기술이전 후에도 대성금속(주)이 제품 상용화에 성공할 수 있도록 지원을 아끼지 않는다는 계획이다.

KERI의 개발 기술은 꿈의 나노 신소재라고 불리는 '그래핀'을 구리에 합성해 가격은 낮추면서도 뛰어난 전기 전도성을 갖는 '구리-그래핀 복합 잉크'다. 연구팀은 그래핀과 구리 입자의 단순한 혼합방식이 아닌, 구리 입자 표면에 여러 층으로 이루어진 고결정성의 그래핀을 용액상에서 직접 합성할 수 있는 '액상합성법'을 세계 최초로 시도했다.

이 방법을 통해 구리·그래핀 복합 입자를 대량으로 연속 공정할 수 있고, 잉크 및 전극 제조 시 발생할 수 있는 그래핀 탈착 현상을 방지해 6개월이 넘는 기간 동안 안정적으로 구리의 산화를 막을 수 있었다.

또한 마이크론 크기의 값싼 상용 구리 입자를 사용해 가격 경쟁력을 높였고, 구리 입자의 크기 및 형태(구형, 플레이크형, 덴드라이트형) 조절을 통해 다양한 전기 전도도를 갖는 패턴 전극을 확보할 수 있어 폭넓은 응용 분야로도 적용이 가능하다.

연구개발자인 이건웅 박사는 "KERI 성과는 구리 잉크의 산화에 의한 전기적 불안정성을 그래핀의 복합화를 통해 획기적으로 해결한 기술로, 전도성 잉크 소재 분야의 대일 수입의존성을 탈피하고 기술 자립화를 실현해주는 대형 성과다"고 전했다.

[e-mail] 김만기 기자