'꿈의 신소재' 그래핀 상용화 닻 올렸다…글로벌 주도권 선점 시동

[미디어펜=유태경 기자] 정부가 '꿈의 신소재'라 불리는 그래핀의 상용화 난제를 해결하기 위한 첫발을 내딛었다. 반도체와 이차전지 등 첨단산업의 고도화를 가로막는 최대 공통 병목인 방열 문제 해결을 시작으로 그래핀 산업의 글로벌 주도권을 선점하겠다는 구상이다.

산업통상부는 8일 일산 킨텍스에서 열린 나노코리아에서 그래핀 분야 산·학·연 전문가들이 참석한 가운데 '그래핀 산업화 네트워크' 착수 회의를 개최했다. 이와 함께 지난해 10월부터 업계 의견을 수렴해 마련한 '그래핀 상용화 기술로드맵'도 전격 공개했다.

이번 로드맵은 초미세·고집적·밀폐화로 대변되는 최근 첨단산업 현장의 구동 환경을 극복하는 데 중점을 뒀다는 게 산업부 설명이다. 산업부는 그래핀이 가진 탁월한 열·전기 전도성을 활용해 핵심 부품의 성능 임계를 결정짓는 열 문제를 최우선으로 해결하고, 장기적으로는 첨단산업 전반으로 그래핀 적용을 확산해 나갈 방침이다.

이를 위해 △그래핀 소재 초격차 확보 △첨단산업 기술 한계 해소 △수요주도형 생태계 확장을 3대 전략으로 내놨다. 구체적으로는 현재 연간 2톤 수준인 그래핀 플레이크 생산량을 2030년까지 10톤 이상으로 확대하고, 월 1000제곱미터 수준인 CVD 그래핀 생산량은 1만제곱미터 이상으로 10배 늘릴 계획이다. 

이를 기반으로 2030년까지 첨단산업 핵심 방열 제품을 5건 이상 상용화하고, 1000억 원 이상의 사업화 매출 실적을 달성하겠다는 구체적인 수치도 공표했다.

세부 개발 방향에 따르면 우선 원소재 품질 고도화를 위해 산화 및 환원 공정을 정밀하게 제어하고 공정 품질 관리 시스템을 구축한다. 또한 전기차 배터리와 충전 인프라용 고열전도 복합소재 개발을 비롯해 인공지능(AI) 서버와 데이터센터, 온디바이스 AI 환경에 대응할 수 있는 고신뢰성 열관리·차폐 소재 개발을 추진한다. 특히 차세대 지능형 반도체 시장을 겨냥해 SiC나 GaN 등 전력반도체용 고열전도 인터페이스 소재와 AI 반도체 패키징용 초고방열 복합소재 설계 기술도 확보한다.

이날 함께 출범한 '그래핀 산업화 네트워크'는 수요기업과 공급기업, 연구기관을 긴밀하게 잇는 협력의 구심점 역할을 맡게 된다. 네트워크는 향후 수요기업이 요구하는 구체적인 물성과 품질 기준을 정확히 파악해 공동 실증 과제를 발굴하고, 상용화 과정에서 걸림돌이 되는 표준 제정과 인증, 환경 규제 등 다양한 애로사항을 발굴해 정부에 개선을 건의하는 밀착 지원 체계를 가동할 예정이다.

이날 간담회에 참석한 산·학·연 전문가들은 그래핀이 다양한 물성을 지녀 응용 가능성이 무궁무진한 만큼, 이번 로드맵에 담긴 방열 분야 외에도 산업 현장의 새로운 수요와 숨은 응용처를 지속해서 발굴해 나가야 한다는 데 뜻을 모았다.

최우혁 첨단산업정책관은 "그래핀은 첨단산업의 패러다임을 혁신할 엄청난 잠재력을 지닌 소재"라며 "이 잠재력이 실험실을 넘어 산업 현장의 실질적인 성과로 이어질 수 있도록, 오늘 공개한 로드맵과 산업화 네트워크를 출발점 삼아 실증 지원과 초기 수요 창출을 밀착 지원하겠다"고 했다.