“꿈의 소재 ‘그래핀’, 아직 절대강자 없어…韓, 치고 나갈 기회”

[초혁신경제 유망기업 가다]②그래핀스퀘어
美·中·유럽·日 앞다퉈 상용화 모색
양산 성공 땐 첨단산업 전반 활용
"올해가 결실 보려는 관건의 시기,
소재 산업 맞춤형 장기 지원 필요"

[이데일리 방인권 기자] 홍병희 그래핀스퀘어 대표.

[수원=이데일리 정두리 기자] 양자컴퓨터부터 차세대 반도체 등 미래 첨단산업에 다양하게 활용될 것으로 기대되는 신소재 ‘그래핀’. 강철보다 강하면서도 열·전기 전도성이 기존 구리·실리콘보다 높아 ‘꿈의 신소재’로 불린다.

한국도 그래핀 관련 기술 경쟁력에서는 세계 상위권으로, 정부가 15대 초혁신경제 선도 프로젝트로 선정해 육성에 나서고 있다. 실제로 한국의 그래핀 관련 논문 수는 중국·미국에 이어 세 번째로 많다. 특허 수는 중국에 이어 두 번째다.

문제는 상용화다. 연구·실험용에 필요한 1~10㎝ 수준의 그래핀 제조법은 있지만, 필름 형태의 산업적 활용을 위해 필요한 1m 이상 수준의 대면적 양산 기술에서는 아직 뚜렷한 강자가 없다. 미국, 중국, 일본, 유럽 등 세계 각국이 대면적 그래핀 양산을 위해 치열한 경쟁을 펼치는 이유다.

시장을 선도하기 위해 정부가 주목하고 있는 기업 중 하나인 그래핀스퀘어는 지난 2009년 화학기상증착(CVD) 방식의 그래핀 양산기술을 개발했다.

그래핀스퀘어 연구개발(R&D)센터에서 만난 홍병희 대표는 “올해는 주요국 기업 모두 그래핀 대면적 양산을 위한 테스트를 마치고 시장에서 결실을 보려는 중요한 시기”라며 “6월께 자체 제품을 출시한 후 산업 전반으로 그 영역을 확대해 나가려 하고 있다”고 했다.

홍 대표는 그래핀의 중요성을 설명하며 에너지 시스템 전체를 뒤바꿀 게임 체인저가 될 수 있다는 점을 예로 들었다. 그는 “산업용 히터에 그래핀이 쓰인다면 그 효율이 30~40% 향상된다”고 설명했다.

그래핀스퀘어는 지난해 말 포항에 그래핀 필름 생산공장을 준공하면서 양산 체제를 눈앞에 두고 있다. 연내 연 30만㎡ 규모의 고품질 그래핀 생산 체제를 구축해 가전의 코일 히터를 대체할 그래핀 멀티 쿠커를 공급할 계획이다.

정부는 한국 그래핀 산업의 상용화 가능성을 가늠해 볼 수 있다는 점에서 그래핀스퀘어에 관심을 두고 있다. 이곳이 성공적으로 스타트를 끊는다면 한국 기업들이 세계 시장을 선점해나가는 꿈이 현실이 될 수 있기 때문이다. 현재 그래핀스퀘어 외에도 케이비엘러먼트 등 5~10개 소재 기업이 그래핀 상용화를 모색 중이다.

정부와 업계는 현재 약 10억달러 규모로 추산되는 관련 시장이 2033년 83억달러(약 12조원)까지 커질 것으로 보고 있다. 정부도 이 같은 전망에 맞춰 2027년까지 그래핀 사업화·실증 인프라를 구축하고, 2030년 에너지 저장장치 소재 시장, 2035년 센서 소재 시장에 본격 진입할 계획을 세웠다.

홍 대표는 그래핀 관련 분야에서 우리 기업들이 경쟁력을 확보하려면 장기적인 정부의 지원이 필요하다고 강조했다. 현행 창업·벤처 지원제도는 3년, 7년, 10년 단위로 지원 기간을 분류하고 있는데, 제품·서비스화가 빠른 IT기업이면 몰라도 공장 건설과 공정 개발이 필수인 소재·장비 산업에 적용하기엔 짧다는 설명이다.

홍 대표는 “그래핀스퀘어도 연구부터 상용화 단계까지 14년이 걸린 상황”이라며 “소재 산업은 최소 15~20년 장기 트랙이 필요한 만큼 정부의 지원도 이를 고려해야 한다”고 했다.

정두리 (duri22@edaily.co.kr)