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연필심으로 사용되는 흑연은 탄소들이 벌집 모양의 육각형 그물처럼 배열된 평면들이 층으로 쌓여 있는 구조로 이 한 층을 그래핀(Graphene)이라고 한다. 그래핀은 강철보다 200배 이상 강하고, 실리콘보다 100배 이상 빠르게 전자를 이동시키는 것은 물론 구리보다 100배 높은 전기전도율을 가지고 있다. 이러한 특성으로 초고속 반도체, 플렉서블 디스플레이, 고효율 태양전지 등 다양한 산업 분야에 적용할 수 있는 고부가가치의 미래 신소재로 주목받고 있다.

㈜그래핀랩(대표 권용덕)은 고온에서 탄소 가스를 이용하여 금속 표면에 그래핀을 합성하는 화학기상증착법(CVD)을 이용한 대면적 고품질 그래핀 필름 양산에 세계 최초로 성공하여 주목을 받고 있다.

본지는 세계 최초로 CVD 그래핀 필름 양산에 돌입하며 그래핀 산업의 글로벌 선두 기업으로 나아가고 있는 그래핀랩 권용덕 대표를 만나 보았다. <편집자 주>

경기도 화성시 동탄산단4길에 있는 그래핀랩은 삼성테크윈에 근무하던 권용덕 대표가 동료연구원 2명을 비롯한 직원 16명으로 2018년 1월 설립했다. 그래핀은 합성 방법에 따라 CVD 그래핀, 플레이크 그래핀의 두 가지로 생산이 가능하나 생산방식에 따라 적용분야와 기술 난이도에 차이가 있으며 CVD 그래핀의 경우 기술 장벽이 매우 높다.

권용덕 대표는 창업 후 보다 다양한 분야에 적용 및 확장 가능한 CVD 그래핀 기술을 주력으로 기술개발 및 제조 생산공정 마련을 위해 전력을 다하여 양산을 위한 기반을 마련하였으며, ‘그래핀을 이용한 발열 장치’, ‘그래핀을 이용한 레이다 커버 관리 장치’ 등 다수 특허를 출원하여 다양한 분야의 그래핀 활용을 위한 지식 재산권 확보를 위하여 노력하였다.

이렇듯 CVD 기술을 이용한 그래핀 제조생산 공장과 설비, 관련 분야 기술진을 보유한 그래핀랩은 지난 4월 영국 최대 규모 플레이크 그래핀 생산기업인 버자리언 Plc에 약 30억 원 규모 전략적 투자를 진행했다. 이를 통해 그래핀랩은 CVD 그래핀과 플레이크 그래핀 소재원료를 동시에 양산하는 세계 유일무이 기업으로 자리매김할 전망이며, 글로벌 그래핀 시장에서 확고한 입지를 선점할 것으로 기대를 모은다. 이처럼 그래핀랩의 성장을 견인하고 있는 권용덕 대표는 산업자원부 주관 그래핀 표준화 작업의 유일한 기업인 참여자이며, 이외에도 국가표준연구원 그래핀 표준화위원회 전문위원, 버자리언 코리아 Plc 기술고문 등을 맡고 있다.

OLED 향 전자재료 및 여러 응용 분야 혁신

그래핀랩은 세계 최초 대면적 CVD 그래핀 필름 양산기술을 바탕으로 OLED 향 전자재료와 투명면상발열체 및 여러 응용 분야를 혁신하고 있다. 회사 설립 이후 그는 CVD 그래핀을 이용하여 응용 분야를 개척하기 위한 기술개발에 전력을 쏟았으며, 그래핀 소재와 관련 응용 제품 상용화를 목전에 두며 그 결실을 보았다.

“그래핀랩은 그래핀 합성 및 전사 시 수율 향상을 위한 결점 최소화 공법을 개발하였고, 반도체 소재 적용을 위한 Seed Free 제조기술을 보유하고 있습니다. 또한, 플렉시블 OLED 투명 하부전극 제조 평가기술, OLED FMM 생산기술, OLED 공정 적용 배리어 필름 제조기술, 플렉시블 터치 스크린 패널 제조기술 등 소재 응용 분야 제품 기술을 확보하였습니다. 앞으로도 우리는 지속해서 기술개발에 집중하여 CVD 그래핀 분야를 선도할 것입니다.”

CVD 그래핀은 다양한 그래핀 생산 방식 중 고온에서 탄소 가스를 이용해 금속 표면에 합성하는 화학기상증착 방식을 통해 생산한 것으로 대면적 고품질 제작이 가능하다는 장점이 있다. 하지만 CVD 그래핀의 경우 기술 장벽이 아주 높아 전 세계적으로 미개척 분야였던 것이 사실이다.

이러한 가운데 그래핀랩은 CVD 합성 노하우와 표면 면저항 제어 기술을 보유하고 있으며, CVD 그래핀 양산화에 필요한 공정 설비 설계 기술도 갖고 있다. 이를 바탕으로 이곳은 대면적의 다양한 크기의 그래핀 필름 공급을 하고 있는데, 특히 1600X900 크기의 CVD 그래핀 필름은 오직 그래핀랩에서만 생산 공급이 가능하다. 현재 그래핀랩은 그래핀을 이용한 도금방식의 OLED FMM, OLED 박막봉지, 수소 가스 센서, 투명 면상 발열체 등에 더욱 집중하여 R&D 투자를 하고 있으며, 향후 CVD 그래핀을 이용한 더욱 다양한 응용 분야의 상용화가 기대된다.

유니콘 기업이 되겠다

그래핀랩은 지난 4월 국제표준화기구(ISO)가 제정한 국제규격인 품질경영시스템(ISO 9001)과 환경경영시스템(ISO 14001) 인증을 동시에 획득하는 쾌거를 기록했다. 이외에도 이곳은 소재·부품·장비 전문기업확인서, 기업부설연구소 인정서, 벤처기업확인서, 중소기업 확인서 등을 받으며 뛰어난 기업 경쟁력을 공인받았다.

“그래핀랩은 국내 굴지의 대기업에서 쌓은 수년간의 노하우를 바탕으로 세계 최초 CVD 그래핀의 사업화를 이뤄냈습니다. 이 기술력과 노하우를 토대로 그래핀랩은 대한민국을 신소재 강국으로 만들어가겠습니다. 아울러 그래핀랩의 경영이념인 준법정신과 정도경영 그리고 고객 만족을 실천하기 위하여, 언제나 고객 여러분의 요구에 최고의 만족을 드릴 수 있도록 노력하며, 더 나아가 그래핀 산업분야의 선두 기업으로 거듭나 국가 및 전 세계 인류에 기여할 수 있도록 최선을 다하겠습니다."

그래핀랩은 기술특례를 통한 코스닥 상장을 목표로 DB금융투자를 상장 주관사로 선정하여 제반 절차를 진행 중에 있다. 향후 코스닥 기술특례 상장에 필요한 기술성 평가를 거칠 방침이며, 국내 코스닥 시장에서의 성공적인 상장 후 이를 발판 삼아 내년에는 영국 AIM 상장도 추진할 계획이다.