컴퓨터 회로의 핵심적인 반도체 물질인 실리콘에서 유래한 미국의 실리콘밸리는 첨단 산업이 집중된 미국의 공업 지역이다. 그런데 여기, ‘그래핀’이라는 신소재를 사용하여 한국에 ‘그래핀밸리’라는 새로운 산업 거점을 만들고자 하는 대표가 있다. 바로 그래핀스퀘어 주식회사(이하 ‘주식회사’ 생략)의 홍병희 대표다. 더 프론티어는 CES 2023 포스텍 부스 현장에서 그래핀스퀘어의 홍병희 대표를 만나 신소재 그래핀과 그래핀스퀘어의 미래에 대해 이야기를 나눴다.
그래핀이란 무엇인가
그래핀스퀘어의 홍 대표는 그래핀을 “꿈의 신소재”로 칭했다. 그래핀은 쉽게 말해 연필에 사용되는 흑연의 한 층에 해당하는 물질이다. 러시아 출신의 영국 과학자들이 스카치테이프로 그래핀을 분리해서 처음으로 그 존재를 밝혀냈다. 탄소 원자 한 층을 이루는 육각형 벌집 모양의 그래핀이 꿈의 신소재로 불리게 된 것은 그래핀이 가진 고유한 특성 때문이었다. 홍병희 대표는 “그래핀의 전자는 빛의 속도에 달할 정도로 빠르게 움직여서 높은 전도도를 가능하게 한다. 육각형의 벌집 모양으로 인해 기계적 강도가 강력하며, 전기가 통하면 발열하는 특성도 가지고 있다.”라며 그래핀의 장점을 설명했다. 홍 대표의 설명 외에도 그래핀은 원자 한 층으로 구성되어 투명성과 유연성을 가지고 있기 때문에 여러 산업에 유용하게 쓰일 가능성이 있다.
그래핀의 상용화를 위해 태어난 그래핀스퀘어
하지만 ‘꿈’의 신소재를 ‘현실화’하는 것은 또 다른 문제였다. 그래핀스퀘어의 홍 대표는 “그래핀을 실용적으로 사용하기 위해서는 크기를 키우고 대량 양산하는 기술이 필요”하다고 말했다. 그래핀스퀘어의 홍병희 대표 등 당시 서울대 연구팀은 연구 끝에 얇은 그래핀의 장점을 살리면서도 촉매를 이용해서 그 면적을 넓히는 기술, 이른바 화학기상증착 기술을 세계 최초로 개발했다. 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD)은 메탄가스를 원료로 사용하고, 구리 기판을 촉매로 써서 1,000℃에서 합성하는 방법이다. 위 기술 개발에 관한 홍병희 대표 등의 논문은 2009년 당시 화학 분야에서 가장 많은 인용 수를 달성하면서, 지대한 학문적 업적을 세우기도 했다. 그래핀스퀘어는 이같은 서울대 연구팀의 학문적 성과를 본격적으로 사업화하기 위해 2012년 탄생한 회사이다.
2023 CES 최고 혁신상 수상, 그리고 그 너머의 미래
그래핀스퀘어는 이번 CES 2023에서 최고 혁신상을 받았다. 이번 전시회에서 주목받은 대표적인 제품으로는 투명 토스터와 불멍 라디에이터가 있었다. 그래핀스퀘어는 그래핀을 이같은 가전제품뿐만 아니라 환경과 바이오 의료 계열에 적용할 계획도 가지고 있다. 에너지 산업의 발전과 파킨슨병의 치료 등 그래핀 기술을 더 넓은 곳에 적용하기 위해서는 글로벌 크라우드 펀딩을 통한 자금 조달이 필요하다. 그래핀스퀘어의 홍 대표는 “그래핀 기술을 적용할 공장을 건설하기 위해 약 200억 원 규모의 펀딩을 진행하고 있다.”라며 현재의 투자 진행 상황을 설명했다. 끝으로 운명처럼 그래핀을 마주한 그래핀스퀘어의 홍병희 대표는 본 기술을 한국에서 태동시켜 ‘그래핀밸리’를 구축하고 이후 글로벌 시장으로 진출하고자 하는 포부를 밝혔다.
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