한국화학연구원이 국내 중소기업과 손잡고 반도체 신소재 '그래핀' 상용화에 나선다.

화학연은 흑연에서 고품질의 산업용 그래핀을 대량생산할 수 있는 기술을 엘브스지켐텍에 기술이전 했다고 19일 밝혔다.

그래핀은 흑연의 한 층에서 떼어낸 2차원 물질로, 전기·화학적 특성이 우수해 반도체 분야 '꿈의 신소재'로 불린다.

화학연 이제욱 박사팀은 흑연 전극에 전기를 흘려보내 그래핀을 수 나노미터(㎚·10억분의 1ｍ) 두께의 매우 얇은 층으로 벗겨낼 수 있는 '차세대 전기화학 박리공정'을 개발했다.

벗겨진 그래핀은 장치 아래의 필터를 통해 가루 형태로 추출된다.

이 공정으로 1시간에 고품질의 그래핀 60ｇ을 생산할 수 있으며, 1ｇ당 가격도 2천원으로 매우 저렴하다.

기존 화학적 합성 공정으로 생산된 연구용 그래핀보다 가격과 품질 등 모든 면에서 우수하다고 연구팀은 설명했다.

화학적 합성 공정은 흑연을 강산으로 처리해 그래핀을 얻는 방식으로, 강도와 열 전도성, 전기전도도 등이 급격히 떨어지는 문제가 있다.

엘브스지켐텍의 모회사인 엘브스흑연이 국내 흑연 광산의 채굴권을 확보해 중국 수입에 의존하던 흑연을 저렴한 가격으로 공급할 수 있게 됐다. 이를 통해 올해 안에 그래핀을 대량 생산하는 것이 목표다.

생산된 그래핀은 디스플레이와 스마트폰 등 전자제품의 방열 부품, 전기자동차용 이차전지 전극 등으로 활용된다.

박철용 엘브스지켐텍 대표는 "경기 안성에 엘브스흑연 연구소를 설립하고 그래핀 양산을 위한 준비를 하고 있다"며 "목표대로 진행되면 산업용 그래핀을 상용화하는 세계 첫 사례가 될 것"이라고 말했다.