'꿈의 소재' 탄소나노튜브로 반도체·항공우주 시장 공략

김세훈 어썸레이 대표
실 형태부터 얇은 막까지
대량생산 방사 기술 개발
기업들과 연구 협업 활발

"탄소나노튜브(CNT) 소재는 앞으로 반도체 시장을 포함해 항공우주·방위산업 등 다양한 분야에 응용될 수 있습니다. 올해 CNT 소재를 산업화의 원년으로 삼아 소재 기술 사업화에 성공하는 좋은 선례를 만들겠습니다."

최근 김세훈 어썸레이 대표(사진)는 매일경제와 인터뷰에서 이같이 밝혔다. 어썸레이는 2018년 7월에 창업한 소재·부품·장비 분야의 스타트업으로, CNT를 생산하는 기업이다. CNT란 탄소 원자가 육각형 벌집 모양으로 배열돼 원통형으로 말린 나노 소재다. '꿈의 소재'라고 불리는 CNT는 분말 형태로만 사용할 수 있어 주요 소재로 확장·활용하는 데 한계가 있었다. 어썸레이는 이러한 CNT를 연속 필라멘트(섬유)와 부직포 멤브레인(얇은 막) 형태로 대량 생산할 수 있는 '직접 방사' 기술을 개발했다.

김 대표는 "CNT를 분말이 아닌 실의 형태로 뽑고, 막의 형태로도 만드는 게 가능해졌다"며 "어썸레이는 CNT 소재를 원하는 물성과 형태로 만들어 산업 분야별로 공급할 수 있는 경쟁력을 확보하고 있다"고 밝혔다.

최근엔 CNT 소재는 반도체 분야에서도 주목받고 있다. 향후 2나노미터(㎚·1㎚는 10억분의 1ｍ) 이하의 차세대 반도체 선단 공정에선 펠리클의 중요성이 커지는데, CNT 멤브레인은 현재 이 조건을 충족할 수 있는 거의 유일한 소재 후보이기 때문이다. 극자외선(EUV) 펠리클은 반도체 노광 공정에서 오염을 막기 위해 씌우는 초박막 소재를 말한다.

어썸레이는 지난해 노광마스크 전체를 덮을 수 있는 표준 펠리클 크기(11.0㎝X14.4㎝)의 멤브레인을 구현하는 데 성공했다. 어썸레이는 연내 차세대 반도체 펠리클로서 상용화를 위한 품질 인증을 마무리할 예정이다. 김 대표는 "올해 매출액 목표를 70억원으로 세웠다"며 "올해 CNT 소재 멤브레인의 품질 인증을 마무리하고, 발주 계획 등을 종합해 세운 목표"라고 밝혔다.

현재 국내 완성차 업체, 항공우주 기업과 CNT 섬유 소재 관련 초기 연구 협력이 진행 중이다. 또 중소벤처기업부의 프로그램을 통해 전자기파(EMI) 차폐 소재도 개발하고 있다. 이 밖에 다양한 국내 주요 연구기관과의 컨소시엄 구성도 추진 중이다.

어썸레이는 2028년 기술특례 상장 전 연 매출 100억원을 달성하고 산업별 맞춤형 소재를 양산할 계획이다. 어썸레이는 향후 EUV 펠리클 멤브레인, EMI 차폐 소재, CNT 섬유·직물, 경량 배선재 등 네 개 핵심 응용 분야에 집중할 예정이다.

[양세호 기자]