【파이낸셜뉴스 울산=최수상 기자】 실리콘을 대체할 차세대 반도체 소재 상용화가 크게 앞당겨질 전망이다. 국내 연구진이 2차원 반도체 소재(원자 두께로 얇은 소재)를 넓고 고르게 성장시키는 기술을 개발했다. 이 기술로 합성된 전이금속 칼코겐 화합물은 반도체 소자 제작에 쓰일 수 있을 정도로 크고, 결정성이 우수한 것으로 나타났다. UNIST 박혜성 교수팀과 성균관대 강주훈 교수팀은 고체 원료만을 이용하던 기존 방식과 달리 액상 원료와 고체 원료를 함께 쓰는 방식으로 결정성(원자 배열의 규칙성)이 우수한 전이금속 칼코겐 화합물을 합성하는 기술을 개발했다고 8일 밝혔다. 연구진에 따르면 전이금속 칼코켄 화합물 차세대 반도체 소재로 주목받고 있지만 대면적 합성이 까다롭다. 고온에서 증기로 변한 고체 전구체(원료)로 합성하는 방식은 증기 농도가 불규칙해 동일한 품질의 박막을 여러 개 얻기 힘들고 합성 가능한 크기도 한계가 있다. 이 때문에 액체 원료(액상 전구체)를 이용한 방식이 주목을 받고 있지만 액체 원료를 쓸 경우 합성된 소재의 결정성과 같은 품질이 떨어지는 문제가 있다. 연구팀은 이같은 문제를 촉진제로 해결했다. 액상 전이금속 원료를 기판위에 코팅해 증기 상태 칼코겐 원소와 반응 하도록 하는 방식을 썼다. 액상 원료 속 반응 촉진제(금속 할라이드)가 ‘칼코겐화’(chalcogenization) 화학 반응을 촉진해 결정성이 우수한 화합물을 쉽게 얻는다. 또 촉진제를 쓰면 화합물이 수직방향이 아닌 수평 방향으로만 성장해 하나의 얇은 층으로만 이뤄진 전이금속 칼코겐 화합물 합성이 가능하다. 개발된 합성법은 전이금속 칼코겐 화합물의 종류에 관계없이 쓸 수 있다. 연구팀은 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W)과 같은 전이금속과 황(S), 셀레늄(Se)과 같은 칼코겐 원소 조합을 바꿔 다양한 단층 전이금속 칼코겐 화합물을 합성해냈다. 연구진은 합성된 반도체 박막을 이용해 반도체 소자를 제작하는 데도 성공했다. 이셀레늄화몰리브덴(MoSe2) 박막으로 전계효과 트랜지스터(transistor)를 제작하고, 박막이 갖는 우수한 전기적 특성(전자이동도)을 확인했다. UNIST 신소재공학과 박혜성 교수는 “개발된 합성법은 상업화 가능한 큰 크기의 고성능·동일품질 2차원 반도체 소재를 생산 할 수 있는 기술 ”이라며 “2차원 소재 기반 전자소자 개발 및 상용화에 기여할 수 있을 것”이라고 기대했다. ulsan@fnnews.com 최수상 기자

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 다양한 산업용수 속 금속화합물을 제거하는 흡착제 기술을 개발해 민간기업에 이전했다. 이 금속염 흡착제가 반도체, 디스플레이, 화학 플랜트 산업에 널리 사용될 수 있다고 연구진은 설명했다. 한국원자력연구원은 전자선 그라프트 기술을 기반으로 한 금속염 흡착제 제조기술을 수처리 전문기업인 ㈜앱스필에 이전하는 기술실시계약을 체결했다고 8일 밝혔다. 이 계약으로 원자력연구원은 정액 기술료 5000만원과 매출액의 3%를 경상 기술료로 받는다. 또 앱스필은 특허 2건, 노하우 1건으로 구성된 흡착제 제조기술을 이전 받는다. 원자력연구원 박원석 원장은 "흡착 필터를 국산화하는데 성공해 기존 수입에 의존하던 물량을 상당 대체할 수 있을 것"이라고 말했다. 전자선 그라프트 기술은 정읍 첨단방사선연구소 방사선이용·운영부 전준표 책임연구원 주도로 개발했다. 반도체 제조공정에서 사용되는 불산은 은이온 등의 금속염 불순물을 제거해야 재활용할 수 있다. 또 원자력 시설에서 세슘 등의 방사성 금속염을 제거해야 하는 경우가 있다. 전자선 그라프트 기술을 적용해 제작한 흡착제는 흡착 속도와 흡착용량 모두 기존 이온교환수지를 이용한 방법보다 우수하고 더 효율적이라고 연구진은 설명했다. 흡착 필터의 또 다른 장점은 다양한 금속염을 제거하는데 활용할 수 있다. 고분자화합물이 첨가된 용액에서 용매의 농도를 조절해 다양한 기능을 자유자재로 추가하는 것이 가능하기 때문이다. 향후 화학, 반도체 공장과 원자력 시설 등 대형시설뿐 아니라 병원, 일반 가정 등 일상 영역에서 기체 및 액체의 정제, 흡착, 촉매, 추출 등의 다양한 용도로 활용이 가능하다. ㈜앱스필은 액체 여과용 필터 조립체 및 액체 여과장치 등을 주로 생산하는 기업이다. 원자력연구원과 컨소시엄을 통해 필터 개발 관련 방사선기술개발사업 기업주도형 과제를 공동으로 진행하는 등 연구원과 지속적인 협력 관계를 맺어 오고 있다. 이번 기술이전을 통해 해당 기술을 활용한 금속염 흡착제를 제조하는 국내 최초의 기업이 된다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 중국 해외직구 온라인 플랫폼에서 판매하는 팔찌에서 국내 기준치의 905배 수준의 납이 검출됐다. 서울시는 해외직구 온라인 플랫폼 판매 제품 176건에 대한 안전성 검사 결과, 총 15개 제품에서 납·카드뮴 등 중금속과 프탈레이트류가 검출되는 등 국내 기준을 초과했다고 8일 밝혔다. 이번 검사 완료 제품은 총 176건으로 알리익스프레스·테무·쉬인에서 판매 중인 위생용품 8건, 화장품 87건, 식품용기 51건, 장신구 30건이다. 검사 결과, 알리, 쉬인에서 판매한 팔찌, 귀걸이, 목걸이 8개 장신구 제품에서 유해물질이 국내 기준치를 크게 초과했다. 팔찌는 납 함량이 국내 기준치(0.009% 이하)의 최대 905배를 초과한 8.145%가 검출됐다. 귀걸이는 카드뮴이 국내 기준치(0.1% 미만)의 최대 474배 초과한 47.4%가 검출되고, 목걸이는 니켈이 국내 기준치(0.5㎍/㎠/week 이하)의 최대 3.8배를 초과한 1.9㎍/㎠/week이 검출됐다. 무기납 및 그 화합물은 국제암연구소(IRAC)에서 인체발암가능물질로 분류되며, 오랫동안 미량으로 장기 노출되면 신경발달독성·고혈압 등의 전신독성이 나타날 수 있다. 화장품의 경우, 알리에서 구매한 하이라이터 2개 제품에서 프탈레이트류가 국내 기준치(100㎍/g)의 최대 14.9배를 초과한 1487㎍/g이 검출됐으며, 립밤 3종에서는 카드뮴이 국내 기준치(5㎍/g)의 11.4배를 초과한 57㎍/g이 검출됐다. 시는 문제가 된 15개 제품에 대해 식품의약품안전처와 함께 해당 플랫폼 사에 판매 중지를 요청할 예정이다. 김태희 서울시 시민건강국장은 "해외직구 판매 장신구류와 화장품류는 가격은 저렴하지만, 안전성 검사에서 지속해 유해성이 확인되고 있다"며 안전성이 확인된 제품을 구매해달라고 당부했다. banaffle@fnnews.com 윤홍집 기자

LS MnM과 아이에스동서가 배터리 재활용 사업 협력을 추진한다. 이로써 LS MnM이 주도적으로 추진하고 있는 LS그룹의 미래 성장사업인 2차전지 소재 사업에 더욱 힘이 실리게 됐다. 양사는 7일 서울시 강남구 아이에스동서 본사에서 배터리 재활용 사업 협력을 위한 업무협약을 체결했다고 밝혔다. 이날 행사에는 LS MnM 구동휘 대표, 심현석 부사장과 아이에스동서 권민석 부회장, 이준길 대표 등이 참여했다. 배터리 재활용 비즈니스를 진행하는 아이에스동서는 폐배터리 리사이클링 중 발생하는 물질인 블랙매스와 구리 스크랩을 LS MnM에 공급한다. 소재사업과 비철금속사업 기업인 LS MnM은 아이에스동서로부터 공급받은 원료들을 가공해 2차전지 소재와 고순도 전기동을 생산할 예정이다. 이와 함께 향후 아이에스동서가 생산 예정인 전자스크랩(PCB: Printed Circuit Board)과 같은 재활용 원료도 LS MnM에서 처리할 수 있도록 협력할 예정이다. 아이에스동서가 공급하게 될 블랙매스는 니켈, 코발트, 망간, 리튬 등을 함유해, 다양한 고순도 금속화합물을 추출할 수 있다. 전자스크랩도 구리, 금, 은, 팔라듐 등 다양한 금속과 귀금속을 포함하고 있어, LS MnM은 금속 및 귀금속 리사이클링 원료를 확대할 것으로 기대한다. padet80@fnnews.com 박신영 기자

[파이낸셜뉴스]   LS MnM과 아이에스동서가 배터리 재활용 사업 협력을 추진한다. 이로써 LS MnM이 주도적으로 추진하고 있는 LS그룹의 미래 성장사업인 2차전지 소재 사업에 더욱 힘이 실리게 됐다.  양사는 7일 서울시 강남구 아이에스동서 본사에서 배터리 재활용 사업 협력을 위한 업무협약을 체결했다고 밝혔다. 이날 행사에는 LS MnM 구동휘 대표, 심현석 부사장과 아이에스동서 권민석 부회장, 이준길 대표 등이 참여했다. 배터리 재활용 비즈니스를 진행하는 아이에스동서는 폐배터리 리사이클링 중 발생하는 물질인 블랙매스와 구리 스크랩을 LS MnM에 공급한다. 소재사업과 비철금속사업 기업인 LS MnM은 아이에스동서로부터 공급받은 원료들을 가공해 2차전지 소재와 고순도 전기동을 생산할 예정이다. 이와 함께 향후 아이에스동서가 생산 예정인 전자스크랩(PCB: Printed Circuit Board)과 같은 재활용 원료도 LS MnM에서 처리할 수 있도록 협력할 예정이다. 아이에스동서가 공급하게 될 블랙매스는 니켈, 코발트, 망간, 리튬 등을 함유해, 다양한 고순도 금속화합물을 추출할 수 있다. 전자스크랩도 구리, 금, 은, 팔라듐 등 다양한 금속과 귀금속을 포함하고 있어, LS MnM은 금속 및 귀금속 리사이클링 원료를 확대할 것으로 기대한다. 더불어 양사는 다양한 영역에서 공동 마케팅을 진행하고, 국내 및 해외 배터리 재활용 원료 확보 프로젝트 협력을 통해 배터리 원료 도입을 확대할 예정이다.  LS MnM 구동휘 대표는 "건설업과 환경산업에서 도약하고 있는 아이에스동서와 함께 새로운 미래를 준비할 수 있어 기쁘게 생각하며, 배터리 소재 국산화를 통해 국가산업과 지역사회 발전에도 기여하겠다"고 말했다. padet80@fnnews.com 박신영 기자

[파이낸셜뉴스] 한국전기연구원(KERI)은 국내 공동연구진이 기존 리튬이온전지보다 전기 저장용량을 5배 늘린 전고체전지용 음극재를 개발했다고 21일 밝혔다. 이 음극재는 다른 연구자들이 개발하고 있는 리튬금속 대신 주석과 철을 혼합해 만들었다. 연구진은 이 음극재와 니켈·코발트·망간으로 만든 양극, 황화물 고체전해질로 이뤄진 전고체전지 완전셀을 제작해 테스트했다. 그결과 면적당 용량이 기존 리튬이온전지 대비 5배 높은 15.54㎃h/㎠를 기록했다. 또한 20C 전류밀도로 3분, 10C 전류밀도로 6분 등 급속 충·방전을 1000번 이상 진행했음에도 70~80% 이상 저장용량을 유지했다. 이와함께 전고체전지 음극을 시제품에 가까운 '파우치 셀' 형태로도 만들어 성능을 평가한 결과, 255Wh/㎏ 이상의 높은 에너지밀도를 가지고 있었다. 일반 상용 리튬이온전지는 보통 200~300Wh/㎏ 범위의 에너지 밀도를 갖는다. 전기연구원 하윤철 차세대전지연구센터장은 "이번 음극재 개발은 기존 리튬금속과 실리콘에 치우쳤던 전고체전지 음극재 연구분야의 관행에서 벗어나, 주석 기반 합금계 음극재의 큰 잠재력을 입증한 것"이라고 말했다. 또 국립금오공대 박철민 교수는 "한계를 뛰어넘는 안정적인 고성능 음극재 개발을 통해 불타지 않는 전고체전지 상용화에 기여할 것"이라고 덧붙였다. 전고체전지는 양극과 음극 사이에서 이온을 전달하는 '전해질'을 기존 가연성의 액체에서 화재나 폭발의 위험성이 낮은 고체로 대체했다. 하지만, 전고체전지는 '고체' 키워드 특성상 충·방전 과정에서의 안정성 확보 등 기술력이 훨씬 요구된다. 특히 음극은 전지의 충전 속도와 수명에 큰 영향을 미치는 만큼, 어떤 소재로 이뤄지느냐가 매우 중요하다. 연구진은 기계적 특성 분석을 통해 주석에 철을 섞은 화합물이 반복적인 충·방전에도 재결합 반응으로 입자가 작아지는 특성이 있다는 것을 알아냈다. 이를 통해 전고체전지에서 내부 고체 입자들 간 접촉을 장기간 밀접하게 유지하고, 치밀·균일한 전극을 형성한다는 것을 확인했다. 연구진은 "외부 자극이 가해지는 환경에서도 높은 탄성과 변형 에너지를 가지고 있어 균열 없이 전기화학적 안정성도 좋다"고 설명했다. 한편, 전기연구원과 국립금오공대, 인하대 연구팀이 참여해 개발한 이 음극재는 국제 학술지 '줄(Joule)'에 발표했다. 또 이 학술지에서 연구결과의 우수성을 인정해 10월호 표지논문으로 선정됐다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 코오롱그룹이 경기도 일산 킨텍스에서 개최되는 국내 최대 수소산업 국제 컨퍼런스인 H2 MEET 2024에 참가한다고 25일 밝혔다. 코오롱그룹은 개최 첫 해인 2020년부터 참가해 올해도 국내 수소산업의 중추기업으로 독보적인 첨단 수소산업 기술력을 선보인다. 코오롱그룹은 현재 수소 생산과 수송, 활용 등 수소산업분야 전반에 공급망 구축을 목표로 미래 전략을 실행해 나가고 있다. 국내 최고 수준의 전해질 분리막 기술과 국내 1위의 풍력발전사업 인프라를 바탕으로 그린수소를 생산하는 동시에 수소연료전지차의 심장인 연료전지의 수분제어장치를 국내 최초로 개발해 공급했다. 이를 바탕으로 2047년까지 탄소배출 제로인 넷 제로 2047 달성을 실현한다는 계획이다. 코오롱그룹의 수소사업분야의 핵심역할을 맡고 있는 코오롱인더스트리는 수소연료전지 자동차의 핵심 소재인 PEM1과 MEA2 및 수분제어장치3 등 수소모빌리티 산업분야 중심의 경쟁력을 선보인다. 지난 1989년부터 분리막으로 불리는 '멤브레인' 연구를 시작해 2006년 국내 최초로 수소차의 핵심 부품인 수분제어장치를 개발, 현대자동차에 공급 중이며, 2020년부터는 수소차용 연료전지 핵심소재인 고분자 전해질막(PEM)을 양산하고 막전극접합체(MEA) 생산 기반을 마련했다. 코오롱인더스트리는 앞으로 수전해 소재 기술을 더욱 발전시켜 그린 수소 생산 소재로 사업 영역을 확대할 계획이다. 뿐만 아니라 과불화화합물(PFAS) 규제에 대응하기 위해 탄화수소계 PEM 개발에 착수, 수전해 분야에서의 선제적인 사업화 추진을 모색하고 있다. 코오롱ENP는 소음기하우징, 히터하우징, 막가습기하우징, 이온필터 하우징 등의 수소차 부품소재를 전시한다. 치수안정성, 지이온용출 특성, 가스저감 특성을 지닌 소재들을 통해 수소연료전지와 관련한 부품들이 제 기능을 수행할 수 있게끔 최적화된 어플리케이션을 제시한다. 코오롱스페이스웍스도 이번 전시에서 자체 개발한 탄소섬유 중간재 ‘토우프레그 '와 수소연료탱크 제품을 전시한다. 토우프레그는 강도가 뛰어난 탄소섬유에 에폭시 수지를 함침시켜 만든 소재로 금속이나 플라스틱 연료탱크의 겉면에 감는 드라이 와인딩 방식으로 제작해 연료탱크의 강도를 획기적으로 개선한다. 코오롱스페이스웍스의 기술을 바탕으로 개발한 토우프레그 및 수소연료탱크는 자동차, 선박, 미사일 연소관, 우주발사체 등 다양한 분야에 적용할 수 있으며 경량성과 내구성이 뛰어나다. 코오롱그룹은 이를 바탕으로 수소 생산에서 운송·저장, 발전 사업에 이르는 전 분야를 아우르는 H2 플랫폼을 구축해 나갈 예정이다.  yon@fnnews.com 홍요은 기자

[파이낸셜뉴스] 한국원자력연구원 방사성폐기물총괄관리실 은희철 박사팀이 세계 최고 수준인 90% 고순도 우라늄 추출 신기술 개발에 성공해 국내 특허를 출원했다. 원자력연 은희철 박사 연구팀은 우라늄에 선택적으로 반응하는 특정 질소화합물을 이용, 우라늄 용액을 효율적으로 침전시키는 기술을 개발했다고 10일 밝혔다.. 용액 속 이온 상으로 존재하는 우라늄을 침전, 여과하는 과정을 거쳐 최대 95%의 고순도 우라늄을 추출할 수 있다. 기존 다단계 복합공정으로 추출한 우라늄 순도(75∼85%)보다 월등히 높은 수준이다. 원자력연구원 측은 "이 기술은 방사성폐기물 속에 있는 우라늄을 회수해 재활용하고, 나머지 물질은 일반폐기물로 처리할 수 있어 환경적·경제적 효과가 상당할 것"이라고 설명했다. 특히, 우라늄 오염 토양 및 물질의 제염공정에서 발생하는 폐액 처리에도 적용해 2차 폐기물의 50% 이상을 줄일 수 있어 폐기물 처리 비용 절감도 기대할 수 있다. 연구진은 향후 해외 시장 진출 및 기술 선점을 위해 세계 우라늄 주요 생산국 등에 해외 특허도 출원할 계획이다. 원자력발전의 원료인 우라늄은 광석에서 추출하는 단계부터 활용 후 폐기물에 이르기까지 다양한 물질에 녹아 존재한다. 따라서 이 우라늄을 효과적으로 추출하고 회수하는 것은 자원을 효율적으로 활용하고, 폐기물을 줄이는 친환경적 기술이다. 연구진은 다양한 금속이 녹아 있는 용액에서 90% 이상의 고순도 우라늄만 추출할 수 있는 기술을 개발했다. 먼저 특정 질소화합물을 이용해 우라늄에 선택적으로 반응하는 조건을 찾아냈다. 이 원리를 이용해 우라늄 용액에 과산화수소(H2O2)와 함께 해당 질소화합물을 첨가하면 우라늄 뭉쳐지면서 아래로 가라 앉는다. 용액 속에 이온상으로 존재하는 우라늄을 침전, 여과하는 과정을 거치면 고순도의 산화물 형태로 회수할 수 있으며, 우라늄 추출 후 사용했던 첨가제는 물과 질소로 분해해 처리할 수 있다. 이 우라늄 추출 기술은 최대 95%의 고순도 우라늄을 추출해 기존의 다단계 복합공정으로 추출한 우라늄 순도(75~85%)보다 월등히 높은 세계 최고 수준이다. 또, 첨가제 주입과 혼합을 통한 균일화로 공정을 단순화했고, pH 모니터링을 통한 제어가 가능해 산업현장에서의 활용성을 높였다. 김택진 방사성폐기물관리센터장은 "세계 최고의 우라늄 추출 기술로서 우라늄 정련 분야에 혁신적 바람을 일으킬 것"이라며, "세계 우라늄 시장에 진입해 국내 우라늄 수급 안정화에 기여하겠다"고 말했다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 중국이 서방의 반도체 장비 제재에 맞서 반도체 재료 수출을 통제한 지 약 1년이 지난 가운데 주요 재료 가격이 2배 가까이 뛰었다. 시장에서는 다른 생산자들이 중국의 물량을 대체할 수 있다고 예상했으나, 시장 가격이 좀처럼 내려가지 않으면서 반도체 업계 내 공급 차질 공포가 커지고 있다. 갈륨·저마늄 시세, 中 수출 통제로 2배 가까이 뛰어영국 파이낸셜타임스(FT)는 26일(현지시간) 미국 원자재 시장조사업체 아르거스를 인용해 갈륨과 저마늄의 가격이 중국의 수출 감소로 인해 급등했다고 전했다. 갈륨 가격은 유럽 주요 공항의 수입 가격 기준으로 지난해 8월에 kg당 350달러(약 46만원) 수준이었으나 올해 초 550달러를 넘더니 현재는 약 530달러(약 70만원) 수준에 거래되고 있다. 저마늄 가격 역시 같은 조건으로 지난해 8월 kg당 1400달러 근처에서 거래되었지만 이달 들어 2600달러(약 346만원)를 넘어섰다. 갈륨과 저마늄은 자연계에 매우 드물게 존재하는 17종의 금속 원소(희토류)의 일종으로 반도체와 태양광 패널, 레이저, 야간투시경 등 다양한 제품에 쓰인다. 특히 갈륨과 암모니아 화합물인 질화갈륨(GaN)은 차세대 전력 반도체 웨이퍼의 원료로 쓰인다. 갈륨과 비소를 합한 갈륨비소(GaAs) 또한 발광다이오드(LED) 및 반도체 제작에 필요하다. 미국 지질조사국(USGS)에 의하면 2022년 기준으로 전 세계 갈륨의 98%, 저마늄의 68%가 중국에서 생산되었다. 중국 상무부는 지난해 7월 3일 "국가 안보와 이익을 보호하기 위해" 같은해 8월 1일부터 갈륨과 저마늄을 포함하여 관련 화합물 등 30개 품목을 해외에 수출하려면 허가를 받아야 한다고 밝혔다. 서방 언론들은 미국이 2022년 10월부터 첨단 반도체 및 생산 장비를 중국에 수출하지 못하게 막았고 네덜란드와 일본도 제재에 동참했다고 지적했다. 이어 중국의 수출 통제가 이에 대한 보복이라고 분석했다. 중국의 갈륨 및 저마늄 수출은 허가제 도입 이전인 지난해 상반기에 각각 28t, 27.873t이었지만 같은해 하반기에는 각각 16t, 18.416t으로 급감했다. FT는 현재 중국에서 수출 허가를 받으려면 30~80일을 기다려야 하며, 중국 정부가 현실적으로 불가능한 수준의 장기 계약을 요구한다고 지적했다. 中 자원 무기화 가속...서방에 경고 캐나다의 금속 중개사 스트래티지메탈인베스트먼트의 테런스 벨 매니저는 “중국은 요즘 저마늄 수출 계약을 아예 내놓지 않고 있다”고 말했다. 익명의 다른 서방 금속 무역 중개사 관계자는 “만약 중국이 올해 상반기에 했던 것처럼 갈륨 수출을 줄인다면, 우리는 재고를 소진한 다음 공급 부족에 시달릴 것”이라고 지적했다. 독일 금속 중개 업체 트라디엄의 얀 기스 선임 매니저는 수출 통제 이후 “우리가 예전에 샀던 것의 일부만 살 수 있다”고 설명했다. 그는 저마늄의 경우 중국 내부에서 사재기를 하는 바람에 가격이 더 올랐다고 지적했다. 아르거스에 의하면 중국 내에서 거래되는 저마늄 가격도 지난해 8월 kg당 1400달러에서 이달 약 2200달러까지 올랐다. 중국 컨설팅 기업 트리비움차이나의 코리 콤브 부국장은 중국이 수출 통제를 통해 미국 주도의 중국 기업 제재에 보복할 수 있다는 “신호”를 보내고 있다고 설명했다. 그는 동시에 중국 정부가 수출 통제로 중국의 핵심 육성 목표인 친환경 에너지 및 첨단 전자 산업용 재료를 비축할 계획이라고 설명했다. 중국은 지난해 12월부터 2차 전지의 핵심 재료인 흑연에 수출 통제를 가했고 이달에도 배터리와 태양광 장비에 쓰이는 금속인 안티몬의 수출을 제한하기로 했다. 업계에서는 지난해 갈륨·저마늄 수출 통제 직후, 다른 국가들이 중국의 공백을 메울 수 있다고 예상했다. 중국이 세계 최대 갈륨 및 저마늄 생산국인 이유는 해당 자원이 가장 많이 묻혀있기 때문이 아니라, 가장 싸게 만들기 때문이다. 2022년 기준으로 세계 갈륨 생산량의 1.8%는 러시아와 한국, 일본에서 나오고 있으며 저마늄의 경우 캐나다의 텍리소스, 미국의 인듐코퍼레이션이 생산하고 있다. 호주 시드니공과대학의 마리나 장 조교수는 미국과 미국의 동맹들이 독립적인 갈륨·저마늄을 공급망을 만들기 위해서는 200억달러(약 26조6080억원) 이상의 투자가 필요하다고 추정했다. 그는 지난해 7월 발표에서 "갈륨·저마늄 정제 기술과 시설은 하루아침에 완성될 수 없으며 채굴과 정제 과정에서 불가피한 환경오염도 감안해야 한다"고 주장했다. pjw@fnnews.com 박종원 기자

[파이낸셜뉴스] 울산과학기술원(UNIST) 신소재공학과 이승걸 교수팀이 물에서 수소를 뽑아내는 장치의 성능과 내구성을 높이는 기술을 개발했다. 이 기술은 수소 생산 음이온 교환막을 백금이 아닌 저가의 금속을 사용해 수소 생산 비용을 절감할 수 있다. 24일 UNIST에 따르면, 일반 수소 생산 장치의 음이온 교환막은 시간이 지나면서 이온 물질을 전달하는 이오노머 성질이 변해 약해지기 쉽다. 이는 수소 생산 효율 저하와 장치의 수명을 단축시킨다. 연구진이 개발한 기술은 칼륨이 촉매 표면에 붙게 만들어 이오노머와 직접적으로 닿는 것을 줄이는 것이다. 이오노머가 산화되는 것을 막으면 음이온 교환막 교체 시기를 늘려 수소 생산 비용을 절감할 수 있다. 연구진은 칼륨의 달라붙는 에너지가 유기 화합물보다 3배 이상 크다는 점을 활용했다. 즉 수산화칼륨, 수산화나트륨 같은 물질이 음이온 교환막 수전해 시스템의 성능과 안정성을 높일 수 있다는 것이다. 이를 활용해 양이온 물질이 촉매 표면에 달라붙게 해 이오노머와 촉매의 직접적인 접촉을 줄였다. UNIST 임지훈 연구원은 "이 방법이 촉매와의 접촉면에서 발생하는 이오노머 소재의 전기화학적 변질을 최소화하는 데 효과적이다"라고 강조했다. 또한 이승걸 교수는 "이 기술이 고성능 알칼리 음이온 교환막 수전해 시스템을 비롯한 다양한 에너지 장치의 성능과 안정성을 개선하는 방향성을 제시할 것"이라고 말했다. 한편, 연구진은 이 기술을 미국 로스 알라모스 국립 연구소 김유승 박사 연구팀, 미국 버클리 대학 섀넌 보터 교수와 함께 개발해 세계적인 에너지 분야 학술지인 'ACS 에너지 레터스(Energy Letters)'에 발표했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자