▲ ㈜그래핀랩 권용덕 대표

그래핀은 탄소원자로 만들어진 원자크기의 벌집 형태의 구조를 가진 소재로 흑연을 원료로 하여 만들기 때문에 명칭도 그래핀이라고 부른다. 연필심에 사용되는 흑연은 탄소들이 벌집 모양의 육각형 그물처럼 배열된 평면들이 층으로 쌓여 있는 구조인데, 이 흑연의 한 층을 그래핀이라 부른다. 그래핀은 현존하는 소재 중 특성이 가장 뛰어난 소재다. 두께가 0.2mm로 얇아서 투명성이 높고, 상온에서 구리보다 100배 많은 전류를 실리콘보다 100배 빨리 받을 수 있다. 뿐만 아니라 열전도성이 최고라는 다이아몬드보다 2배 이상 높다. 기계적인 강도도 강철보다 200배 이상 강하지만 신축성이 좋아 늘리거나 접어도 전기전도성을 잃지 않는다. 또한 미국에서 그래핀이 세균에 대해 살균효과가 있다는 사실이 밝혀졌으며, 전 세계적으로 그래핀에 대한 연구가 꾸준하게 진행되고 있다고 밝혔다. 그래핀은 높은 전기전도율(구리의 100배), 높은 강도(강철의 200배) 등 여러 장점을 바탕으로 초고속 반도체, 휘는 디스플레이 등 다양한 분야에 적용될 수 있는 꿈의 신소재로 각광받고 있다. 그래핀이 전 세계 시장의 주목을 받는 가운데 세계 최초로 CVD 그래핀 양산에 성공한 ㈜그래핀랩의 행보가 화제를 모으고 있다. 월간 파워코리아는 ㈜그래핀랩 권용덕 대표를 이달의 인물로 선정하고 그래핀에 대해 집중 취재했다.

㈜그래핀랩, 세계 최초 CVD 그래핀의 사업화 이루어내다
대면적의 다양한 크기로 고품질 그래핀 필름 공급해
㈜그래핀랩은 국내 굴지의 대기업에서 쌓은 수년간의 노하우를 바탕으로 세계 최초 CVD 그래핀의 사업화를 이루어내어 전 세계 그래핀 시장의 선두주자를 달리고 있다.
그래핀은 Flexible 디스플레이, 터치 패널, LED 조명, PC 가전기기, 태양전지, 2차 전지, 연료전지, 자동차 외장재, 항공우주부품, OLED, 포장/진공 단열재, 전도성 잉크, EMI 차폐도료 등 다양한 곳에서 응용할 수 있는 신소재다.
그래핀을 제조하는 방법은 2004년 가임과 노보셀로프 교수에 의해 최초로 그래핀이 발견된 방법인 스카치테이프의 접착력으로 흑연에서 그래핀을 분리하는 기계적 박리법(플레이크형), 화학기상증착(필름형) 방식 등이 있다.
두 가지 방법 중에서 ㈜그래핀랩은 고온에서 탄소 가스를 이용하여 금속 표면에 그래핀을 합성하는 화학기상증착법(CVD)을 이용한 대면적 고품질 그래핀 필름 양산에 세계 최초로 성공하여 주목을 받고 있다.
화학기상증착 방식을 통해 생산한 CVD 그래핀은 대면적 고품질 제작이 가능하다는 장점이 있다. 하지만 기술 장벽이 높아 전 세계적으로 미개척 분야였다.
이러한 가운데 ㈜그래핀랩은 CVD 합성 노하우와 표면 면저항 제어 기술을 보유하고 있으며, CVD 그래핀 양산화에 필요한 공정 설비 설계 기술도 갖고 있다. 특히 전체 공정에 필요한 부자재 선정을 완료했고 최적화된 공정 Process 기술을 확보한 상태다. 그래핀 합성에서부터 최적화된 그래핀 필름으로 가공하는 기술이 바로 ㈜그래핀랩의 경쟁력인 것이다.
㈜그래핀랩이 생산하는 CVD 그래핀 필름은 PET, SiO2 Wafer, PI, Glass 등 다양한 형태로 공급되고 있다. 이를 바탕으로 이곳은 1600X900, 500X600, 300X400 등 대면적의 다양한 크기로 그래핀 필름 공급을 하고 있는데, 특히 1600X900 크기의 CVD 그래핀 필름은 오직 ㈜그래핀랩에서만 생산‧공급이 가능하다.

탁월한 기술력 바탕으로 대한민국을 소재강국으로 만든다
다양한 그래핀 응용 제품 라인업 구축해 상품화 준비 중
㈜그래핀랩은 CVD 그래핀 필름 양산기술을 바탕으로 OLED 향 전자재료와 투명면상발열체 및 여러 응용 분야를 혁신하고 있다. 회사 설립 이후 권용덕 대표는 CVD 그래핀을 이용하여 응용 분야를 개척하기 위한 기술개발에 전력을 쏟았으며, 그래핀 소재와 관련 응용 제품 상용화를 목전에 두며 그 결실을 보았다.
그래핀 합성 및 전사 시 수율 향상을 위한 결점 최소화 공법을 개발하였고, 반도체 소재 적용을 위한 Seed Free 제조기술을 보유하고 있다. 또한 플렉시블 OLED 투명 하부전극 제조 평가기술, OLED FMM 생산기술, OLED 공정 적용 배리어 필름 제조기술 등 소재 응용 분야 제품 기술을 확보하였다. 아울러 세계 최초 그래핀 에칭 도핑 기술로 40옴의 낮은 면저항 기술을 확보했다.
㈜그래핀랩은 이러한 기술력과 노하우를 바탕으로 대한민국을 소재강국으로 만들겠다는 각오를 내비치고 있다. 지난 2017년 플렉시블&투명 디스플레이에 적용 가능한 그래핀 투명전극을 개발하였고 전 세계 최초로 대면적 OLED 디스플레이에 적용시킨 바 있다.
현재 그래핀 응용분야에서 제품 개발에 성공한 회사는 ㈜그래핀랩이 유일하다. ㈜그래핀랩은 OLED Flexible and Transparent Material 응용 제품 개발을 비롯해 그래핀 Pellicle, GLO, 그래핀 수소가스 센서, FMM(Fine Metal Mask), 투명 면상 발열체 등 다양한 그래핀 응용 제품 라인업을 구축해 상품화를 준비 중이다. 미래기술로는 에너지(Solar cell, 2차 전지), 반도체 분야에 적용하고자 연구 개발을 진행 중에 있다.
이렇듯 탁월한 기술력을 바탕으로 글로벌 그래핀 시장의 새 바람을 일으키고 있는 ㈜그래핀랩은 지난 7월 2일 헤럴드경제, 코리아헤럴드가 주최하고 월간 파워코리아가 주관한 '2021 대한민국 미래경영대상'에서 '혁신 신소재기업 부문 대상'을 수상하는 영예를 안았다.

ISO 9001‧ISO 14001 인증 등 기업 경쟁력 공인받아
코스닥 기술특례 상장 추진! 유니콘 기업으로 성장할 것
㈜그래핀랩은 ‘그래핀을 이용한 발열장치’, ‘그래핀을 이용한 레이다 커버 관리 장치’ 등 10여 개의 특허 출원을 비롯해 소재·부품·장비 전문기업확인서, 기업부설연구소 인정서, 벤처기업확인서, 중소기업 확인서 등을 받으며 기업 경쟁력을 공인받았다. 지난 4월에는 국제표준화기구(ISO)가 제정한 국제규격인 품질경영시스템(ISO 9001)과 환경경영시스템(ISO 14001) 인증을 동시에 획득하는 쾌거를 기록했다.
같은 달 ㈜그래핀랩은 영국 최대 규모 플레이크 그래핀 생산기업인 버자리언 Plc에 약 30억 원 규모 전략적 투자를 진행했다. 이를 통해 ㈜그래핀랩은 CVD 그래핀과 플레이크 그래핀 소재원료를 동시에 양산하는 세계 유일무이 기업으로 자리매김할 전망이며, 글로벌 그래핀 시장에서 확고한 입지를 선점할 것으로 기대를 모은다.
이와 함께 ㈜그래핀랩은 기술특례를 통한 코스닥 상장을 목표로 DB금융투자를 상장 주관사로 선정하여 제반 절차를 진행 중에 있다. 향후 코스닥 기술특례 상장에 필요한 기술성 평가를 거칠 예정이다.
여러 선정 기관 중 2개의 임의 선정된 기관에서 실사 및 평가를 받아야하는데, 소재·부품·장비 전문기업확인서를 취득을 통해 공인되었기에 1개의 기관에서 평가받을 예정이다. 상장을 목표로 차례차례 단계를 밟아나가 이후 유니콘 기업으로 성장할 예정이다.
㈜그래핀랩은 2022년 화성 비봉IC 부근에 약 5만 평 규모의 그래핀 클러스트를 만들 계획으로 그래핀 장비와 소재 등 관련 업체들을 입주시킬 계획이다.
여기에 ㈜그래핀랩은 국내 대기업 S와 L 그룹의 1차 밴더로 품질에 대한 신뢰를 얻으며 지속적인 매출 성장을 이뤄내고 있다. 올해는 30억 매출, 2022년 800억 매출, 2023년에는 2500억 매출이 발생할 것으로 전망된다. 이렇듯 세계적으로 주목받는 그래핀에 대한 기술력을 확보하고 입지를 다져가고 있는 ㈜그래핀랩. 그들이 전 세계에서 한국 국가대표 기업으로 인정받는 그날이 하루빨리 찾아오길 응원해본다.