강철보다 수십배 강한 탄소섬유 그래핀의 상용화 가시적! 그래핀 관련 추천종목과 관련 종목을 이슈와 함께 확인하세요!

* 그래핀 첨단탄소섬유 관련 핵심 이슈 분석


그래핀은 탄소원자로 만들어진 원자크기의 육각형 그물 벌집 형태 구조를 가진 소재로 강철보다 수십 배 이상 강하고 실리콘, 구리보다 전자 이동 속도가 100배 이상 빠르다. 신축성이 좋아 늘리거나 구부리는 것이 용이하면서도 전기전도성은 유지된다. 이러한 특성으로 꿈의 소재로 불리고 있으며, 상용화 시 디스플레이·2차전지·태양전지·반도체·통신 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 전망되는 등 미래 신소재로 각광받는 소재이다. 또한 투자의 귀재 짐 로저스가 주목한 소재로도 유명하다.

국내에서 그래핀 연구·개발이 한창이다. 지금까지 그래핀-구리 배선은 800℃ 이상의 고온에서 저압 화학 기상 증착법을 활용, 구리 호일 위에 그래핀을 합성하고 구리 배선에 전사해 제작하지만, 고온으로 인해 배선 기판이나 반도체에 물리적 손상이 발생하는 문제를 안고 있다. 손 박사팀은 이러한 문제 해결을 위해 벤젠이나 피리딘 등의 액상 탄소소스를 그래핀 공정에 사용, 400℃ 이하의 저온 상압 화학기상증착법으로 기판이나 반도체의 물리적 손상 없이 그래핀-구리 배선 제작에 성공했다. 또 아르곤 가스를 주입하는 정화공정을 새롭게 개발해 저온 합성공정 시스템 내부의 오염 요소도 제거, 저온 합성 그래핀의 저품질 문제도 해결했다고 설명했다. 연구팀은 또 일체형 반도체 사업화가 가능, 세계 반도체 시장의 약 10%를 차지하는 전력 반도체와 마이크로집적회로 분야에서 10조원 이상의 경제적 파급효과도 예상한다고 덧붙였다.

또한 국내 한 연구진이 고강도의 방사능을 차단하고 견뎌내는 복합소재를 개발했다. 이 소재로 압력과 온도를 감지하는 센서를 만들어 24시간 동안 방사선에 노출돼도 정상 작동됐다. 연구진은 이 소재가 원전 내부에서도 사용할 수 있는 센서와 무거운 납을 대체해 보호복으로 만들 수 있을 것으로 전망했다. 연구진이 개발한 기술은 국내 및 미국 특허 등록이 진행 중이다. 연구진은 "이 기술이 소재와 센서 업체 등에 바로 기술이전이 가능할 정도로 완성도가 높으며, 2년 내로 관련 제품 상용화가 가능하다"고 설명했다. 실제로 이 소재는 방사선 차단뿐 아니라 고주파수 전자기파 차폐 효과도 뛰어나 5G 통신용 전자장치나 자율주행자동차의 레이더 시스템, 항공우주산업 분야 등에서도 쓰임새가 높을 것으로 기대되고 있다.

그래핀 시장은 향후 많게는 700조원까지 형성할 것으로 예상되고 있다. 반도체보다 전하의 이동성이 200배가 더 높은 특성을 가진 그래핀이 상용화가 된면 5G세계와 연결되어 눈부신 발전을 하게 되는데 이 때문에 증기기관의 발명으로 산업혁명에 이룰 수 있었듯이 그래핀의 상용화가 4차 사업혁명의 엑셀레이터가 될 수 있다고 기대되는 것이다.

2010년 흑연에서 테이프로 그래핀을 떼어내어 노벨 물리학상을 받았다. 투자의 귀재 짐 로저스가 향후 그래핀 시장을 이끌어갈 국가로 한국 기업을 택했다. 이후 많은 연구가 이루어지고 있고 그에 따른 국내 연구진의 성과도 하나씩 드러나고 있다. 미래 산업의 핵심소재로 손꼽히는 그래핀 시장을 우리가 선점하고 주도해나갈 수 있을지 이목이 집중되고 있다.

● 그래핀 관련 추천종목 및 관련주 수혜주 정리

* 상보 : 그래핀 하이 배리어 등을 생산 판매하는 첨단나노소재 사업군 영위.

* 국일제지 : 자회사 국일그래핀을 통해 대면적 그래핀 상용화를 위한 연구 개발 중. 자회사 국일그래핀 신소재 그래핀 제조기술의 미 특허 등록 완료 및 구글과 NDA(비밀유지계약)를 체결한 바 있음.

* 엑사이엔씨 : 포스코가 진행한 국책과제에서 그래핀 하이브리드 소재 양산공정 확립, 전기전도도, 방열 특성 상대 비교 전도성 페이스트를 적용한 시제품 평가 등을 담당.

* 엘엠에스 : Roll to Roll 그래핀-메탈 나노융합체를 이용한 대형 디스플레이용 대면적/고유연성 방열시트 부품개발 사업을 진행했던 점이 시장에서 부각.

* 솔루에타 : 그래핀 분산액의 제조 방법, 폴리아미드-그래핀 복합 재료의 제조 방법 등 그래핀 기술 관련 특허를 보유 중.

* 경인양행 : 자회사인 JMC가 고품질 산화그래핀 제조 기술을 개발 및 생산. JMC는 그래핀 박람회 아이디 테크엑스에 참여해 산화그래핀 제조 기술을 공개한 바 있음.

* 크리스탈신소재 : 자회사인 장인유자주광운모유한공사를 통해 합성운모 플레이크, 합성운모파우더, 운모테이프를 주사업으로 영위.

* 쎄미시스코 : 18년 11월 '제2차 소재부품기술개발 국책연구개발사업' 지원 대상 업체 선정. 은나노와이어와 그래핀 옥사이드를 사용해 유기태양전지용 투명전극 기술 국책연구과제 진행 중.

* 오리엔트정공 : 대면적 그래핀 제조방법 및 대면적 그래핀 관련 특허 보유.

* 대창 : 2012~2014년까지 그래핀 자기조립 박막 코딩 연구개발 완료.

* 덕산하이메탈 : 반도체 패키징 재료인 솔더볼 제조/판매 사업과 지주사업을 영위하는 사업형 지주회사. 그래핀이 코팅된 도전입자 및 이를 포함하는 도전 재료, 그래핀층을 포함하는 투광성 기판의 제조방법 및 이를 통해 제조된 투광성 기판 등 그래핀 관련 특허 3건 보유.

* 덕양산업 : OEM 납품을 주로 하는 자동차 내장부품 전문 제조업체.

* 이엔플러스 : 글로벌 투자 전문가 짐 로저스 회장이 투자한 회사로 알려진 "스탠다드 그래핀" 전환사채에 100억원 규모 투자 완료. 스탠다드 그래핀은 그래핀 분야 19년에 달하는 업력을 기반으로 세계 최고 수준의 그래핀 대량생산 기술을 보유 중임.

* 휴비스 : 네오엔프라와 고순도 '그래핀 섬유' 개발에 성공했으며, 21년 4월 양산에 돌입.



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