그래핀 기술 케이비엘러먼트, 산자부 주관 50억원 규모 `K-Carbon 플래그십` 기술개발사업 최종 선정

총 4개사 공동으로 참여, 케이비엘러먼트 주관사 선정
그래핀 기반 코팅제에 대한 핵심 소재 개발 및 제조 공정 기술 개발

케이비엘러먼트는 산업통상자원부가 주관하는 탄소소재 핵심기술 확보를 위한 'K-Carbon 플래그십 기술개발' 사업에 최종 선정됐다고 25일 밝혔다.

K-Carbon 플래그십 기술개발 사업은 12월 14일 과학기술부 예비타당성 최종심사를 통과해 2024년부터 향후 5년 동안 국비 750억원, 민자 300억원 등 총 1050억원 규모로 진행하는 신규 국책사업이다. 탄소소재 분야에서 핵심 기술을 확보하고, 이를 통해 국내 산업의 경쟁력을 강화하는데 목적을 두고 있다.

세부 연구과제로는 첫째 열가소성 탄소복합재 및 고순도 인조흑연 기반 항공·우주 핵심 공정/부품 기술개발. 둘째 모빌티용 탄소섬유 복합소재 경량 부품 개발. 셋째 200kW급 수송형 수소연료전지 스택 부품의 가격 저감과 스택열화율 4μV/h·cell 이하 고내구성 확보를 위한 탄소나노소재 생산기술 개발. 넷째 탄소섬유를 이용한 라이프케어 및 건설 구조재 적용 기술개발로 분류된다.

케이비엘러먼트는 "200kW급 수송형 수소연료전지 스택 부품의 가격 저감과 스택열화율 4μV/h·cell 이하 고내구성 확보를 위한 탄소나노소재 생산기술 개발" 연구 과제 사업에 건국대학교를 비롯 3개사와 함께 선정되어 2028년까지 총 50억원의 사업비를 지원받는다. 가장 핵심이 되는 10 layer 미만의 그래핀 소재를 개발 제조하고 있는 케이비엘러먼트가 주관사로 선정됐다.

본 과제를 통해 연료전지 금속분리판의 내구성 향상에 필요한 그래핀 기반 코팅제에 대한 핵심 소재 개발 및 제조 공정 기술 개발을 하고, 그래핀 소재 개발 및 양산 제조기술, 소재를 포함한 코팅제의 분산/배합 개발, 금속분리판에 코팅 기술 개발, 분리판 설계 및 성능평가 등에 대한 기술을 개발하게 된다. (주)케이비엘러먼트는 ㈜CK켐, ㈜시너지, 건국대학교와 긴밀한 협력 체계를 통해 200kW급 수송형 수소연료전지 스택 부품의 가격 저감과 스택의 내구성을 크게 향상시키는데 목표를 두고 있다.

Research Nester에 따르 수소연료전지 차량 시장 규모는 2023~2035년 글로벌 시장 규모는 연평균(GAGR) 47%로 성장할 것으로 예상된다. 이러한 성장에도 불구하고 현재 국내 금속분리판 시장은 수입에 대부분 의존하고 있다. 금속분리판용 그래핀기반 코팅제 및 코팅 기술 개발로 수소연료전지의 효율성과 수명을 증가시킴으로써 수입에 의존하고 있는 차량용 금속 분리판을 국산화로 대체하고, 향후 수소연료전지 자동차의 시장에서 이러한 기술력과 가격 경쟁력으로 글로벌 시장에서의 경쟁력을 강화시킬 수 있을 것으로 본다.

케이비엘러먼트 과제 연구원은 "앞으로 이 기술들은 본 과제에 국한하지 않고 금속 코팅제로 활용성을 증대시키며 특히 내구성에 탁월한 성능향상을 기대하고 있는바, 우주항공, 방산, 모빌리티 등 다양한 산업군에 큰 기여를 할 수 있으며, 코팅제의 도전성, 방열 등의 가능성 부분을 활용하며 이 외에도 다양한 분야에 적용함으로써 그래핀 소재 산업의 영역을 더 넓히는데 기여할 수 있을 것으로 생각한다. 현재 배터리 P사와도 이 기술을 기반으로 R&D를 진행 중에 있다. 이번 'K-Carbon 플래그십 기술개발' 사업을 통해 탄소소재 기술 개발을 더욱 강화하고, 국내 산업 발전에 큰 기여를 할 것으로 기대된다"고 선정소감을 밝혔다.

케이비엘러먼트는 이번 사업에서 그래핀 제조, 코팅 기술 부분을 담당한다. 친환경 공정의 비산화 그래핀 생산은 기존 그래핀을 대량 생산하는데 가장 많이 사용되고 있는 산화/환원 방식이 아닌 물리적 박리 방법 사용으로 환경유해물질이 발생하지 않는다. 지난 4월 유망기후테크기업에 선정되는 등 환경을 생각하는 기업으로도 인정받고 있다.

특히 2025년 기술특례 IPO를 준비 중인 케이비엘러먼트는 120억 규모의 시리즈 B 투자유치를 준비중에 있다. 이번 K-Carbon 플래그십 기술개발 사업 선정은 그래핀 제조 기술을 정부를 통해 인정받으며 기술특례 IPO를 가기 위한 발판이 될 것으로 평가받고 있다.

박용성기자 dragon@dt.co.kr