국일제지, 특수소재 개발 선도…‘그래핀’ 분야 두각

(자료제공=국일제지)

국일제지가 전통적인 목재 펄프를 원료로 사용하는 제지를 넘어 신소재 개발 및 생산에 나서고 있다.

5일 국일제지에 따르면 2015년 국내 최초로 개발한 공기순환장치의 부품소재인 전열막지는 최근 ‘실내공기질관리법’ 시행령과 시행규칙이 개정되면서 100세대 이상 공동주택 및 학교 등 다중이용시설에 그 설치가 의무화돼 수요가 확대되고 있다.

공기순환장치는 실내에서 이산화탄소 등으로 오염된 공기와 실외의 신선한 공기 사이에 특수용지인 전열막지를 설치해 공기가 한동안 섞이지 않고 온도와 습도를 교환하는 기능을 한다.

최근 미세먼지가 사회적 이슈로 대두되면서 국내 실내 공기순환장치의 수요가 대폭 늘고 있어 전열막지를 공급하고 있는 국일제지의 판매량 역시 급증하고 있다.

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회사 관계자는 “미래 성장동력 확보를 위해 개발 완료한 고 부가가치의 공기정화 필터 제품 군이 미세먼지 이슈와 이에 따른 정부의 적극적인 대응 정책에 따라 결실을 맺고 있다”며 “난연성과 향균성을 부여한 제품도 최근 개발에 성공해 해외로 판매확대를 추진하고 있다”고 말했다.

▲8인치 PECVD WAFER 장비(사진제공=국일제지)

또 국일제지는 지난해 11월 특수소재인 그래핀 개발과 연구를 위해 100% 자회사 국일그래핀을 설립했다.

그래핀은 꿈의 나노 물질로 실리콘 반도체보다 전자의 이동 속도가 100배 이상 빠르고, 구리보다 100배 더 많은 전류를 흐르게 할 수 있다. 또 강철보다 약 200배 정도 단단하고, 최고의 열 전도성을 자랑하는 다이아몬드보다 열 전도성이 2배 이상 높은 신소재다.

활용 분야는 초고속 반도체나 투명전극을 활용한 플렉시블 디스플레이, 고효율 태양전지를 비롯해 전자종이나 몸에 착용하는 컴퓨터 등을 만들 수 있다.

가장 각광받는 분야는 투명전극 시장이다. 투명전극은 LCD, 유기발광다이오드(OLED) 등의 평판 디스플레이와 터치스크린 등에 적용되는 핵심적인 전자부품이다. 그래핀으로 터치스크린 부품을 대체하면 아이폰, 갤럭시S 등이 보여주는 터치스크린 성능을 뛰어넘을 수 있다.

또 반도체 대체 소재로서도 우수한 성능을 가지고 있다. 전기전도성과 열전도성이 뛰어나 초소형 컴퓨터를 보게 될 수 있어 키보드나 본체 없이 가벼운 디스플레이만으로 작동하는 컴퓨터가 판매가 가능하게 된다.

국일그래핀은 그래핀 관련 국내 특허 2건을 등록했으며, 1건은 이달 중으로 등록 예정이다. 또 미국특허 1건이 4월 2일 등록이 완료되었으며 1건은 출원 중에 있다.

국일그래핀이 보유한 기술은 저온 무전사식 그래핀층을 형성하는 특허기술로 별도의 전사과정 없이 투명전극이나 반도체 소자 등에 사용되는 베이스 기판에 적용할 수 있다.

회사는 이 기술을 바탕으로 4인치 웨이퍼 개발을 마쳤으며, 현재 8인치 웨이퍼 그래핀 박막 제조기술 개발을 진행 중에 있다.

회사 관계자는 “4인치 웨이퍼를 성공한 데 이어서 8인치 웨이퍼 개발을 진행중에 있다”며 “개발이 완료되면 저원가의 고품질 그래핀 소재 양산화의 길이 열릴 전망이며 플렉시블, 디스플레이, 2차전지등 산업분야에 적극 사용될 것”이라고 말했다.