강철보다 200배 강한데 두께는 0.2㎚ 꿈의 신소재 노리는 스타 트업

가벼우면서 높은 강도 성질 그래 핀 반도체·가전·배터리 등 활용 기대 어디 서나 썩는 친환경 소재 개발도

 

그래 핀 스퀘 어 가 개발한 라디 에 이 터

꿈의 신 소재라 불리는 그래 핀, 나노 셀 룰 로스 등 중요 신소재 상용화에 국내 스타 트업 이 속도를 내고 있다. 가벼우면서 높은 강도의 성질을 가진 소재 특성 상 반도체, 2차 전지, 가전 등 핵심 산업 분야에 두루 활용될 것을 보이기 때문이다.

스타 트업 업계에 따르면 그래 핀 스퀘 어 와 케 이 비 엘 러 먼 트 가 그래 핀 상용화에 가장 앞장서고 있다. 그래 핀은 0.2㎚(나노미터) 두께로 세상에서 가장 얇은 물질이지만 강철보다 200배 나 더 강하고 구리 대비 100배 이상의 높은 전기 전도 도를 지녔다. 반도체 분야에서는 실리콘 대체 소재로, 2차 전지 분야에선 배터리 성능을 개선해주는 물질로 연구·개발(R&D)이 활발하게 진행 중이다.

2012년 설립된 그래 핀 스퀘 어는 화학 기상 증 착 법(구리 등 촉매 기판을 고온에서 탄소 가스와 반응 시켜 금속 표면에 증착, 생산하는 방식)을 이용한 대면 적 그래 핀 상용화에 도전하고 있다. 이 회사가 개발한 그래 핀 라디 에이 터는 미국 시사 전문 지인 타임 지가 뽑은 올해 최고 발명에 선정되며 전 세계의 관심을 이끌었다.

 

그래 핀으로 열을 내는 기술은 △자동차 부품 △반도체 공정 부품 △의료기기 등 산업 전반에 활용될 것이란 전망이다. 삼성 벤 처 투자, 에 코 프로 파트 너 스 등 국내 주요 기업 형 벤 처 캐 피 탈(CVC)이 그래 핀 스퀘 어 에 투자한 것도 향후 그래 핀 소재 적용을 염두에 둔 결정이란 분석이다. 케 이 비 엘 러 먼 트 도 비 산화 그래 핀 분산 기술을 활용해 2차 전지 열 폭주를 늦출 수 있는 방염 소재를 개발하는 데 성공했다.

식물 섬유를 나노 단위까지 쪼갠 일종의 바이오 플라스틱인 나노 셀 룰 로 스를 상용화하기 위한 스타 트업 의 행보도 주목된다. 에이 엔 폴 리는 커피 찌꺼기나 왕 겨 등 유기성 폐자 원을 활용한 나노 셀 룰 로스를 개발해 이달 초 미국에서 열린 세계 최대 전자·정보 기술(IT) 전시회 CES 2024에서 혁신 상을 받았다. 플라스틱, 배터리, 의료 등에 폭넓게 활용될 수 있는 신소재로 글로벌 기업들의 환경 ·사회 ·지배 구조(ESG) 경영 추세에 따라 수요가 높아질 전망이다.

국내 스타 트업 이 선보이는 친환경 신소재는 나 노 셀 룰 로스 에 그치지 않는다. 더 데 이 원 랩은 플라스틱 폐기물 문제를 해결하기 위해 바이오 매 스를 활용한 대체 소재 ‘리 타 치를 개발했다. 리 타 치는 토양 등 다양한 환경에서도 잘 분해되고 분해 후에는 미세 플라스틱이 남지 않는다. 기존 친환경 소재가 특정 조건에서만 분해돼 실효성이 떨어지는 만큼 대안이 될 수 있다는 평가다.