'꿈의 신소재' 국내 기술로 상용화·수출 눈앞

소재기업 넥스젠그래핀폴리머스, 그래핀폴리머 상용화+기술수출 추진
마스크·페인트·안경테 등 활용 폭 커

넥스젠그래핀폴리머스 공장에서 그래핀과 폴리머를 합성하는 작업이 진행되고 있다.

경기도 화성시 마도면 마도산업단지 인근의 넥스젠그래핀폴리머스 공장. R&D센터를 겸하고 있는 이곳에서는 10여명의 인력이 그래핀과 폴리머를 합성해 다양한 시제품에 적용하는 작업으로 분주하다. 생산 라인은 아직 단조롭게 보였지만 이곳에서는 '꿈의 신소재'로 불리는 그래핀이 독자 기술을 통해 우리의 실생활에 와닿는 소재로 탈바꿈하고 있었다. 넥스젠그래핀폴리머스는 고유 기술의 수출도 추진하고 있다. 20일 오후 찾은 화성의 작은 공장에서 그래핀 상용화와 국산 소재 기술 수출이라는 꿈이 동시에 영글고 있는 것이다.

최진영 넥스젠그래핀폴리머스(이하 넥스젠) 대표는 "그래핀이 적용된 소비재와 산업재를 만드는 것이 목표"라며 "올해 다양하게 제품화 돼 시장에 나올 예정이고 국내뿐 아니라 해외에서도 성과를 낼 수 있기를 바란다"고 말했다. 넥스젠은 그래핀을 고분자 화학 물질인 폴리머에 가둬 상용화 가능한 고퀄리티의 합성물로 만드는 기술을 보유하고 있다. 그래핀과 각종 폴리머를 특수금속나노필터 기술로 합성해 새로운 형태의 고분자화된 복합 신소재로 만든 게 '그래핀 폴리머'다.

최 대표는 "기존 폴리머 소재에 그래핀을 합성할수 있는 기술"이라며 "물리적인 방식으로 결합시켜 폴리머 안에 그래핀을 고르게 분산시키는 것"이라고 했다. 고가의 그래핀을 적게 넣고 그래핀의 특유의 장점을 취하기 위해선 잘 분산돼 있어야 하는데 대면적에서 그래핀이 고르게 퍼질수 있게 한 것이 넥스젠의 핵심 기술이다. 이렇게 하면 비싼 그래핀 소재가 들어가도 가격 경쟁력을 갖출 수 있다. 미국 회사인 A-1그린텍의 폐플라스틱 재활용 기술을 활용해 그래핀 합성 분야에 적용해 독자 기술로 발전시켰다는 게 최 대표의 설명이다. A-1그린텍은 넥스젠에도 지분 투자를 했다.

최진영 대표

그래핀을 폴리머와 합성하면 상용화 범위가 넓어진다. 그래핀은 흑연을 가공해 만드는 첨단 신소재로 두께가 0.2나노미터에 불과하지만 강도가 강철보다 100배 이상 강하고 전도율도 구리보다 100배 이상 높다. 폴리머와 합성해 이 그래핀의 속성을 다양한 소재에 적용할 수 있게 되는 것이다. 예를 들어 그래핀 폴리머를 녹여 실을 만들면 이를 통해 그래핀의 특성이 반영된 옷을 만들 수 있다. 가볍고 강하면서 정전기도 방지할 수 있다. 최 대표는 "그래핀 폴리머 필터를 적용한 마스크를 생산하게 되면 바이러스나 미세먼지은 물론 항균 작용도 한다"며 "제품 개발과 생산을 준비 중"이라고 했다.

선박용 페인트에 적용하면 마찰이 적기 때문에 선박의 속도를 높이는 효과가 있다. 해양 생물도 붙지 않는다. 이 페인트를 고속철도 등에 입힐 경우 고가의 수입 제품을 대체할 수도 있다고 최 대표는 부연했다. 양산을 앞둔 제품도 있다. 최 대표는 "그래핀 폴리머가 적용된 안경테는 다음달 국내 안경 브랜드를 통해 출시될 예정"이라고 했다. 그래핀 폴리머 섬유로 침대 시트와 잠옷도 개발해 기능성 평가와 검증을 거쳤고, 병원 납품을 기다리고 있다. 넥스젠은 화성 공장에 추가로 100억원을 투자해 설비를 증설할 계획이다. 최 대표는 "이 공장 친환경 기술을 보기 위해 필리핀과 인도네시아 정부 관계자들도 다녀갔다"면서 국산 소재 기술 개발과 글로벌 진출의 꿈을 드러냈다.

김철현 기자 kch@asiae.co.kr