경인양행 자회사 제이엠씨(JMC)가 고품질 산화그래핀(그래핀옥사이드) 제조 기술을 개발했다. 이차전지, 자동차, 포장 등 여러 산업군에 특화된 다양한 제품을 합리적 가격으로 양산할 수 있어 그래핀 상업화에 기여할 것으로 기대된다.
제이엠씨는 한국전자부품연구원(KETI) 양우석 박사팀, 미국 코넬대 연구팀과 함께 고품질 그래핀옥사이드 제조 기술을 개발했다고 31일 밝혔다. 다음달 14~15일 미국 산타클라라에서 열리는 그래핀소재 전문 전시회 '아이디 테크엑스(ID TechEx)에 참가해 고객에게 공개한다.
이 기술은 산성 물질을 이용한 화학적 방식으로 래터럴 사이즈(lateral size)를 1마이크로미터(㎛) 이하·20~30㎛·40㎛ 이상으로 조절할 수 있다. 래터럴 사이즈는 입자 층 하나의 크기다. 이차전지, 자동차 경량화 소재 등 다양한 쓰임새에 따라 필요한 크기가 달라진다. 층 크기가 대형인 제품은 기술 난도가 높다.
그래핀 옥사이드 단일층 비중도 80% 이상으로 높였다. 그래핀옥사이드가 고온에 노출되면 그래핀으로 환원된다. 그래핀은 벌집 모양으로 쌓인 3차원 구조인 흑연에서 한 층만을 떼어낸 나노물질이다. 전자이동 속도, 전류 속도, 강도, 열전도성을 획기적으로 높일 수 있는 신소재다. 가벼우나 강도가 철의 100배가 넘고, 투명하며 탄성도 높다. 그라파이트(흑연)보다 그래핀 단일층 비중이 높아질수록 이런 성능이 잘 구현된다.
전자재료에 적합하도록 금속 함유량도 낮췄다. 금속이 많이 포함되면 이차전지, 커패시터 등 재료로 쓰일 때 에러가 유발될 수 있다.
제이엠씨는 사카린, 칼륨비료, 반도체 봉지재 주요 원료인 BCMB를 주력 생산해왔다. BCMB는 전자재료용 난연성 경량화 폴리머 재료로 세계 시장에서 성장하는 사업 분야다.
제이엠씨는 그래핀 상업화를 위해 다양한 기업·기관과 협력을 확대할 방침이다. 그래핀 시장은 기술 개발이 어려울뿐 아니라 응용·접목 분야 발굴, 높은 공급단가 등 영향으로 성장이 어려웠다. 회사는 경제적인 가격으로 양산·공급할 수 있는 자체 기술을 갖췄다. 다양한 기관·기업과 응용분야 발굴을 위해 △그래핀을 사용해 이차전지 효율을 높이는 Si-GO 음극재 △수분 배리어 필름 △금속 부식 방지를 위한 그래핀 코팅 △항공·자동차 경량화 등 응용 연구를 지속한다.
정원식 제이엠씨 대표는 “설립 이래 축적한 합성기술과 고품질 양산 생산 기술 노하우를 바탕으로 그래핀옥사이드 합성부터 대량생산(Pilot Scale) 단계까지 이르렀다”면서 “고품질 그래핀·그래핀옥사이드 공급으로 글로벌 탄소 소재 기업으로 도약을 추진할 것”이라고 말했다.
오대석기자 ods@etnews.com
