한국과학기술연구원(KIST) 이승철 박사 연구팀이 꿈의 신소재로 불리는 맥신의 자기수송(Magnetoresistance) 특성을 이용해 표면의 분자 분포를 예측하는 방법을 개발, 대량생산 가능성이 열렸다는 소식에 한국앤컴퍼니(000240) 주가가 강세다. 티타늄과 탄소로 이뤄진 맥신(MXene)은 금속층과 탄소층이 교대로 쌓인 2차원 나노물질로, 높은 전기전도성 갖추고 여러 금속화합물과 조합할 수 있어 반도체, 전자기기, 센서 등 다양한 산업에서 활용할 수 있는 소재다. 맥신을 제대로 활용하기 위해선 표면에 덮인 분자의 종류와 양을 아는 것이 중요한데, 표면에 덮인 분자가 불소일 경우 맥신의 전기전도성이 낮아져 전자파 차폐 효율 전자기기나 장치들이 전자파를 효과적으로 차단하거나 감쇄시키는 능력이 떨어진다. 하지만 두께가 1nm(나노미터·10억분의 1m)에 불과해 표면에 붙은 분자를 분석하기 위해서는 고성능 전자현미경으로도 수일이 소요돼 지금까지 대량생산이 불가능했다. 이승철 박사 연구팀은 맥신의 자기수송 특성을 이용해 표면의 분자 분포를 예측하는 방법을 개발했다고 밝혔다. 이 방법을 활용하면 간단한 측정으로도 맥신의 분자 분포를 분석할 수 있게 되어 생산과정에서 품질관리가 가능해지고, 이를 통해 지금까지 불가능했던 대량생산의 길이 열릴 것으로 기대된다. 한편 한국앤컴퍼니는 맥신 분말을 이용한 납축전지용 음극 활물질 제조 방법에 관한 특허를 보유하고 있어 맥신 관련주로 알려져있다. 디지털뉴스룸 onnews@fnnews.com

[파이낸셜뉴스]  최근 국내 증시를 뜨겁게 달궜던 초전도체 관련주가 주춤하면서 이른바 꿈의 신소재 테마주들이 급부상해 관심을 모으고 있다. 18일 증시에선 높은 전기 전도와 우수한 전차파 차폐 능력으로 미래 신소재로 주목받는 '맥신' 관련주가 줄줄이 상승세다. 맥신은 금속층과 탄소층이 교대로 쌓인 2차원 나노물질로 전기 전도성이 높고 여러 금속 화합물과 조합할 수 있어 활용도가 클 것으로 기대된다. 2011년 개발된 맥신은 금속층과 탄소층이 교대로 쌓인 구조다. 맥신 표면에 덮인 분자가 불소일 경우 맥신의 전기전도성이 낮아져 전자파 차폐 효율이 떨어지지만, 표면 두께가 1nm(나노미터·10억분의 1m)에 불과해 여기에 붙은 분자를 분석하려면 고성능 전자현미경으로도 수일이 소요된다. 이로 인해 지금까지 대량생산이 불가능했다. 그러나 지난 17일 한국과학기술연구원(KIST) 이승철 박사와 인도 연구팀이 꿈의 신소재로 불리는 맥신의 자기수송(Magnetoresistance) 특성을 이용해 표면의 분자 분포를 예측하는 방법을 개발, 대량생산 가능성이 열렸다. 이같은 소식에 맥신 관련 특허 및 직간접으로 엮인 테마주들도 장 초반 급상승중이다. 전일 20% 상승에 이어 17일 오전 9시 43분 현재 12%의 상승을 기록중인 나인테크는 지난 6월 다양한 '유무기 하이브리드 재료의 합성과 그래핀, 맥신 등 나노 신소재에 관한 연구'를 진행 중인 한국교통대학교의 나노화학소재공학과 인인식 교수팀과 이차전지용 핵심소재 개발을 위한 업무협약을 체결했다는 사실이 부각되며 투자자들의 관심이 몰린 것으로 풀이된다. 장중 상한가를 기록한 휴비스 역시 맥신 고분자나노 복합체 밎 제조방법 특허권을 보유한 사실이 부각됐다. 여기에 이 회사는 폐플라스틱을 화학적으로 재생한 원료를 사용해 '화학재생 LMF'(Chemical recycle Low Melting Fiber, 이하 CR-LMF)를 세계 최초로 개발 한 이력도 눈길을 끌고 있다는 평가다.  경동인베스트먼트와 코닉오토메이션 등도 맥신 관련주로 엮이면서 주가가 고공질주다. 맥신과 함께 꿈의 신소재인 에어로젤(Aerogel)'과 '탄소나노튜브(CNT)섬유' 도 급부상하면서 관련주인 엑스페릭스도 10% 넘게 상승세다. 실제 엑스페릭스는 최근 새롭게 진출하는 첨단소재 사업에서 오는 2025년까지 가시적 매출을 창출하겠다는 청사진을 밝혔다. 현재 개발 중인 첨단소재는 '에어로젤(Aerogel)'과 '탄소나노튜브(CNT)섬유'다. 회사는 두 소재가 신소재로 수요가 늘어나고 있는 만큼 양산 체재가 완료되면 눈에 띄는 성과가 있을 것으로 기대하고 있다. ‘에어로젤'이란 젤 구조를 유지하면서 구조 내 액체를 공기로 대체해 얻은 '고다공성 나노구조체'다. 95%이상 기체로 구성돼 공기처럼 가볍고 미세 입자나 열을 거의 흡수하지 않는다. 내열성이 높아 전자제품부터 건출자재, 의료분야까지 다양한 산업에서 수요가 꾸준히 증가하고 있다는 게 회사측 설명이다. CNT섬유는 탄소만으로 구성된 원통형의 나노구조체로 구성된 섬유 형태의 소재다. 순수한 CNT섬유는 내부가 비어있는 CNT의 결정형태와 특성을 그대로 지니고 있어 강철의 100배 이상 강한 강도를 가진다. 구리 수준의 전도성과 다이아몬드 수준의 높은 열전도성을 지녀, 열선이 들어가는 모든 제품에 사용될 수 있다. 기존 소재 대비 물리적 특성이 우수한 경량화 소재로 에너지 효율 증대를 위한 핵심 소재로 활용된다. kakim@fnnews.com 김경아 기자

LG화학이 배터리, 자동차 부품 등에 다양하게 활용되며 '꿈의 신소재'로 불리는 탄소나노튜브(CNT) 사업 강화를 위해 세계 최대 규모의 CNT 공장 증설을 마치고 생산능력 확대에 나선다. LG화학은 14일 여수 탄소나노튜브(CNT) 2공장(사진)이 1200t 증설 공사를 마치고 상업 가동에 들어갔다고 밝혔다. 이로써 기존 500t과 합쳐 총 1700t의 생산능력을 확보하게 됐다. CNT는 전기와 열 전도율이 구리 및 다이아몬드와 동일하고, 강도는 철강의 100배에 달하는 차세대 신소재다. 기존 소재를 뛰어넘는 우수한 특성으로 배터리, 반도체, 자동차 부품, 면상발열체 등 다양한 곳에 활용할 수 있다. 이번에 완공된 LG화학 CNT 2공장은 자체 개발한 유동층 반응기를 적용해 단일라인 기준으로는 세계 최대 규모로 건설됐다. 전공정 자동화를 통한 안정적인 품질 관리와 공정 혁신으로 기존 보다 전력 사용량을 30% 절감했다. 이 공장에서 생산되는 CNT는 LG에너지솔루션 등 배터리 업체에 충방전 효율 증가를 위한 양극 도전재 용도로 공급될 예정이다. CNT를 양극 도전재로 사용하면 기존 카본블랙 대비 약 10% 이상 높은 전도도를 구현해 도전재 사용량을 약 30% 줄일 수 있고 배터리의 용량과 수명도 크게 늘릴 수 있다. CNT 시장의 지속적인 성장에 따라 연내 3공장 추가 증설 착수 등 향후 생산능력을 지속적으로 확대해 나갈 계획이다. 글로벌 CNT 수요는 지난해 5000t 규모에서 2024년 2만t 규모로 연평균 약 40% 이상의 성장할 것으로 전망된다. 이에 따라 LG화학은 반도체 공정 트레이, 자동차 정전도장 외장재 등의 전도성 컴파운드와 면상발열체, 반도전 고압케이블, 건축용 고강도 콘크리트 등의 신규 적용 분야로도 CNT 판매를 늘려나갈 계획이다. 또 CNT 원재료인 에틸렌에서부터 독자 기술로 개발한 촉매와 유동층 반응기 등 생산기술·공정, 제품으로 이어지는 수직계열화를 통해 효율을 극대화해 경쟁력 있는 제품을 생산키로 했다. 특히 핵심 기술인 촉매의 경우 독자기술 기반의 코발트(Co)계 촉매를 사용해 배터리 품질에 영향을 줄 수 있는 이물 함량을 낮췄다. LG화학은 2011년 CNT 독자기술 개발을 위한 연구·개발(R&D)에 본격 착수한 이후 현재까지 280여건의 관련 특허를 보유하고 있다. 노국래 LG화학 석유화학사업본부장은 "CNT는 배터리 소재 외에도 다양한 용도로 시장 확대 잠재력이 큰 사업"이라며 "생산능력 확대와 우수한 품질 경쟁력을 바탕으로 글로벌 시장을 선도하는 업체로 거듭날 것"이라고 말했다. kim091@fnnews.com 김영권 기자

[파이낸셜뉴스] LG화학이 배터리, 자동차 부품 등에 다양하게 활용되며 '꿈의 신소재'로 불리는 탄소나뉴튜브(CNT) 사업 강화를 위해 세계 최대 규모의 CNT 공장 증설을 마치고 생산능력 확대에 나선다.  LG화학은 14일 여수 탄소나노튜브(CNT) 2공장이 1200t 증설 공사를 마치고 상업 가동에 들어갔다고 밝혔다. 이로써 기존 500t과 합쳐 총 1700t의 생산능력을 확보하게 됐다. CNT는 전기와 열 전도율이 구리 및 다이아몬드와 동일하고, 강도는 철강의 100배에 달하는 차세대 신소재다. 기존 소재를 뛰어넘는 우수한 특성으로 배터리, 반도체, 자동차 부품, 면상발열체 등 다양한 곳에 활용할 수 있다. 이번에 완공된 LG화학 CNT 2공장은 자체 개발한 유동층 반응기를 적용해 단일라인 기준으로는 세계 최대 규모로 건설됐다. 전공정 자동화를 통한 안정적인 품질 관리와 공정 혁신으로 기존 보다 전력 사용량을 30% 절감했다. 이 공장에서 생산되는 CNT는 LG에너지솔루션 등 배터리 업체에 충방전 효율 증가를 위한 양극 도전재 용도로 공급될 예정이다. CNT를 양극 도전재로 사용하면 기존 카본블랙 대비 약 10% 이상 높은 전도도를 구현해 도전재 사용량을 약 30% 줄일 수 있고 배터리의 용량과 수명도 크게 늘릴 수 있다. CNT 시장의 지속적인 성장에 따라 연내 3공장 추가 증설 착수 등 향후 생산능력을 지속적으로 확대해 나갈 계획이다. 글로벌 CNT 수요는 지난해 5000t 규모에서 2024년 2만t 규모로 연평균 약 40% 이상의 성장할 것으로 전망된다. 이에 따라 LG화학은 반도체 공정 트레이, 자동차 정전도장 외장재 등의 전도성 컴파운드와 면상발열체, 반도전 고압케이블, 건축용 고강도 콘크리트 등의 신규 적용 분야로도 CNT 판매를 늘려나갈 계획이다. 또 CNT 원재료인 에틸렌에서부터 독자 기술로 개발한 촉매와 유동층 반응기 등 생산기술·공정, 제품으로 이어지는 수직계열화를 통해 효율을 극대화해 경쟁력 있는 제품을 생산키로 했다. 특히 핵심 기술인 촉매의 경우 독자기술 기반의 코발트(Co)계 촉매를 사용해 배터리 품질에 영향을 줄 수 있는 이물 함량을 낮췄다. LG화학은 2011년 CNT 독자기술 개발을 위한 연구·개발(R&D)에 본격 착수한 이후 현재까지 280여건의 관련 특허를 보유하고 있다. 노국래 LG화학 석유화학사업본부장은 "CNT는 배터리 소재 외에도 다양한 용도로 시장 확대 잠재력이 큰 사업"이라며 "생산능력 확대와 우수한 품질 경쟁력을 바탕으로 글로벌 시장을 선도하는 업체로 거듭날 것"이라고 말했다.   kim091@fnnews.com 김영권 기자

"탄소산업은 우주항공과 태양전지 등 고부가가치 제품 생산에 활용하는 산업이다. 글로벌 시장 규모는 올해 355조원에서 오는 2030년에는 1000조원을 넘어설 꿈의 신소재산업이다." 14일 방윤혁 한국탄소융합기술원장(사진)이 밝힌 탄소산업의 비전이다. 지난 2018년 취임한 방 원장은 1990년대에 탄소재료로 박사학위를 딴 탄소소재 분야의 선구자다. 탄소산업은 탄소를 소재로 하는 산업이다. 탄소섬유, 인조흑연, 활성탄소, 탄소나노튜브(CNT), 그래핀, 카본블랙 등 6개로 나뉘는 탄소소재는 다양한 분야에서 활용될 수 있어 '미래의 쌀'로 불린다. 글로벌시장규모 10년내 1000조 돌파 탄소소재인 인조흑연은 철광석을 추출하는 흑연봉으로 사용되고, 활성탄소는 공기와 물 정화, 탄소나노튜브와 카본블랙은 각각 디스플레이 부품, 타이어 재료 등으로 쓰인다. 방 원장은 "소재마다 등급별로 20~30가지로 분류돼 활용도는 늘어나는 추세"라고 설명했다. 6대 핵심 탄소소재 중 가장 시장성이 높은 것은 탄소섬유다. 글로벌 시장 규모가 매년 11~12%씩 확대되고 있다. 방 원장은 "여객기 보잉787의 동체 절반이 탄소섬유로 구성돼 있다"며 "철이나 알루미늄에 비해 가볍고 강하기 때문에 금속의 대체재로 사용된다"고 말했다. 실제 금속 재료와 비교하면 탄소섬유는 최대 4배 이상 가벼우면서, 2~5배 이상의 강도를 갖췄다. 이 때문에 여객기에 탄소소재를 적용시 무게는 가벼워지고 연료값이 적게 들어 한 대 가격에 두 대를 만들 수 있는 것으로 알려졌다. 가격은 하락세로 경쟁력을 확보해 나가고 있다. 방 원장은 "1kg당 30달러 수준이던 탄소소재 가격이 생산기술이 발전하면서 20달러대로 내려왔다"며 "덕분에 자동차, 건축 등 대중 산업으로 범위를 확대하고 있다"고 말했다. 탄소소재 비용부담이 낮아지면서 미국의 차량 플랫폼 우버는 탄소섬유로 제작한 에어택시를 2030년까지 상용화하겠다는 계획을 밝힌바 있다. 방 원장은 "현대자동차 등 국내 기업들도 탄소복잡재료를 쓸 수 밖에 없을 것"이라고 내다봤다. 그는 탄소소재의 친환경성도 강조했다. 방 원장은 "탄소소재는 대부분 자연에서 온다. 예컨대 코코넛 열매를 고온에서 태우면 탄소소재로 활용할 수 있는 활성탄이 된다"고 말했다. 또한 "활성탄의 경우 오염가스 등 정화에도 사용돼 탄소산업은 친환경 핵심산업"이라며 "탄소산업의 세계시장규모는 10년내 1000조원을 넘어설 것"이라고 전망했다. 탄소산업 인프라 확충해야 하지만, 국내 탄소산업은 걸음마 단계로 글로벌 시장에 비해서도 뒤쳐져있다. 내수시장이 작고, 관련 산업 인프라가 부족하기 때문이다. 방 원장은 "탄소섬유의 경우 글로벌 시장 성장률이 11~12%인데 반해, 국내시장 성장률은 3~4%에 그치고 있다. 소재 단위에서 개발을 해도 국내 수요가 부족하다"며 "전북 전주의 효성 탄소섬유 공장에서 생산되는 연간 4000t 대부분이 수출된다. 구미에 도레이첨단소재 공장까지 합치면 국내생산은 1만t에 이르지만, 내수물량은 2000t 수준"이라고 설명했다. 방 원장은 인프라 확대를 위해 탄소섬유 제조기업을 육성해야 한다고 강조했다. 그는 "연구개발(R&D) 사업은 많이 했지만 제품 개발로 이어지지 못했다"며 "국내에서도 탄소소재와 관련한 아이템(부품, 제품)이 나와야 한다. 정부도 탄소 관련 제조산업이 성장할 수 있도록 적극적인 지원에 나서야한다"고 말했다. 방 원장은 "반도체와 디스플레이 산업 생태계가 왜 발전했나. 삼성과 LG, SK 등 대기업들이 제품을 생산하면서 중소·중견기업들의 부품을 사줬기 때문"이라며 "대기업들도 탄소소재를 활용한 제품 개발과 생산에 높은 관심을 기울여야한다"고 강조했다. fair@fnnews.com 한영준 기자

효성은 액화수소, 탄소섬유, 아라미드, 폴리케톤 등 신사업들이 본격적으로 성과를 내며 미래 준비를 탄탄하게 준비하고 있다. 효성은 지난 4월 세계적 화학기업 린데그룹과 액화수소 사업을 위한 합작법인을 설립하고 총 3000억원을 투자해 공장을 설립하기로 했다. 액화수소 공장은 효성화학 용연공장에서 생산되는 부생 수소에 린데의 수소액화기술과 설비를 적용해 액화수소를 생산할 예정이다. 생산된 액화수소는 차량용은 물론 드론, 선박, 지게차 등의 다양한 모빌리티 분야에서 쓸 수 있어 연관 산업의 발전에도 기여할 것으로 보인다. 지난해 8월 문재인 대통령이 전주 공장을 방문한 탄소섬유 분야도 수소경제 활성화에 발맞춰 대규모 중장기 투자에 나섰다. 수소차의 연료탱크를 제조하는 핵심 소재인 탄소섬유는 철보다 강도는 10배 강하고 무게는 25%에 불과해 '꿈의 신소재'로 알려져 있다. 탄소섬유는 철이 사용되는 모든 제품과 산업에 적용할 수 있어 항공기, 자동차, 에너지, 건축 등 다양한 영역으로 시장을 확대할 계획이다. 효성은 오는 2028년까지 약 1조원을 투자해 전주 탄소섬유 공장을 연산 2만4000t까지 확대할 예정이다. cgapc@fnnews.com 최갑천 기자

증시에서 '꿈의 신소재'로 불리는 그래핀(Graphene) 관련주가 동반 강세를 보이고 있다. 흑연의 일종인 그래핀이 초고속 반도체 및 플렉시블(Flexible·휘는) 디스플레이 등 4차산업혁명 분야에 광범위하게 활용될 것으로 예상되면서 매수세가 몰리는 것으로 풀이된다. 다만 상용화 등 실용성 측면에서는 아직 미비한 점이 많아 무분별한 투자는 주의해야 한다는 조언도 나온다. 16일 증권업계에 따르면 덕산하이메탈은 전일 코스닥 시장에서 29.98% 올라 상한가를 기록했다. 덕산하이메탈이 상승한 배경으로 그래핀 관련 특허 보유 사실이 언급된다. 이 회사는 '그래핀이 코팅된 도전입자 및 이를 포함하는 도전재료' 등 관련 특허 3개를 보유한 것으로 알려졌다. 이 외에도 덕양산업이 그래핀 나노복합재료 제조에 관한 특허를 보유하고 있다는 소식에 전일 유가증권시장에서 29.77% 상승세를 기록했다. 그래핀 제조업체 상보는 이달 들어서만 28.50%의 상승률을 보였다. 자회사의 그래핀 제조 개발이 완료된 국일제지, 그래핀 제조 국책과제를 수행한 엑사이엔씨 역시 이달 중순 각각 5600원, 2960원으로 52주 신고가를 경신했다. 그래핀은 흑연의 한 층을 부르는 말로 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하고, 반도체로 주로 쓰이는 실리콘보다 100배 이상 전자의 이동성이 빨라 시장가치를 인정받고 있다. 활용분야 역시 초고속 반도체, 플렉시블 디스플레이, 고효율 태양전지 등 미래산업에서 유용하게 쓰일 수 있다. 다만 그래핀 관련 기술의 시장성 및 상용화 가능성에는 의문이 제기된다. 관련업계에 따르면 국내 그래핀 학계 선구자로 꼽히는 홍병희 서울대 화학부 교수는 최근 국일제지 측에 그래핀 기술 공개검증을 요구했다. 홍 교수는 "국일제지의 그래핀 기술은 연속적인 그래핀 필름이 아니라 20마이크로미터(㎛) 크기 점으로 이뤄진 기술"이라며 "대면적 그래핀이 아니라 실질적인 응용이 불가능하다"고 지적했다. 시장 전문가들도 그래핀 기술 상용화를 위해 상당한 시간이 필요하는 데 의견을 모으고 있다. 익명을 요구한 한 증권사 관계자는 "특허청에 그래핀 관련 기술을 등록한 상장사들의 주가가 오르고 있지만, 사실상 기존 사업과 연관성이 없는 경우가 많고 해당 기술을 활용한 수익사업이 전혀 전개되고 있지 않아 신중한 투자가 요구된다"고 강조했다. dschoi@fnnews.com 최두선 기자

국내 연구진이 2차원 반도체이자 또 다른 ‘꿈의 신소재’로 불리는 포스포린(phosphorene)의 새로운 에너지 저장 메커니즘을 규명했다. 성균관대 박호석 교수 연구팀이 2차원 포스포린의 나노 구조화 및 화학적 표면 제어를 통해 에너지 저장 장치로의 구현 가능성을 입증했다고 한국연구재단이 11일 밝혔다. 흑린(black phosporus)을 원자 한 층 두께로 떼어내면 머리카락 굵기의 10만분의 1수준인 포스포린이 된다. 그래핀과 원자 배열은 비슷하지만, 그래핀과 달리 밴드 갭(에너지 준위 차)이 있어 전류를 제어하기 쉽다. 흑린은 일반적으로 사용하는 흑연에 비해 7배 정도의 전기용량을 가지고 있는 데다 2차원 포스포린 나노구조로 제조하면 특이한 물리적 성질을 보여 신소재로 주목받고 있다. 하지만 기존 고용량 배터리 소재와 마찬가지로 큰 부피 팽창과 낮은 전기전도도로 인해 고용량 발현이 어렵고 충전·방전 안정성이 떨어진다는 단점이 있다. 연구팀은 2차원 나노 물질 합성기술 및 이온 거동 실시간 관측기술로 2차원 포스포린의 슈퍼커패시터 메커니즘을 규명하는 데 성공했다. 또 이를 통해 기존 포스포린의 부피 팽창과 낮은 전도성 문제를 해결함으로써 고효율·고출력·고안정성의 포스포린 기반 에너지 저장 소재를 개발했다. 슈퍼커패시터(super capacitor)는 주로 전극 표면에서 물리적, 혹은 표면 산화·환원 반응에 의해 에너지를 저장하는 장치로 급속 충·방전이 가능하고 높은 출력과 수명이 길다는 장점이 있지만, 용량이 낮다. 연구팀은 2차원 포스포린의 산화 상태를 정밀하게 제어해 기존의 배터리 거동이 아닌 슈퍼커패시터와 같은 거동을 보여준다는 사실을 분광학과 이론 계산을 통해 규명했다. 실제 2차원 포스포린을 전극 소재로 응용, 이론 용량의 92%를 사용해 상용 활성탄 대비 4배에 달하는 용량을 구현했다. 특히 고속 충·방전시에도 충전 대비 방전 용량이 99.6%로 유지되는 우수한 성능을 보였으며, 5만 회에 달하는 장기 충·방전 후에도 약 91%의 용량을 유지하는 안정성을 나타냈다. 박호석 교수는 “배터리 소재로만 알려졌던 흑린의 슈퍼커패시터 메커니즘을 규명하고, 흑린이 달성할 수 없었던 고효율·고출력·고안정성을 보여준 점에서 의미가 크다”라며 “앞으로 슈퍼커패시터의 에너지밀도 한계를 극복하거나 배터리 소재의 안정성 문제를 해결해 차세대 전자기기, 전기자동차, 신재생에너지 저장 분야에 응용할 수 있을 것으로 기대된다”라고 연구의 의의를 설명했다. 이 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단의 방사선기술개발사업, 산업통상 자원부·에너지기술평가원 에너지기술개발사업, 국가과학기술연구회 창의형융합연구지원사업의 지원으로 수행되었다. 연구결과는 재료 분야 국제학술지 네이처 머티리얼스(Nature Materials) 12월 10일 자에 온라인 게재되었다. seokjang@fnnews.com 조석장 기자

부산에 본사를 둔 선박용 도료 전문생산업체인 비엔철강(주)케미칼이 꿈의 신소재로 불리는 그래핀(Graphene)을 이용해 선박의 소음과 진동을 줄여주는 세계 최초로 '감쇠재'를 독점 생산한다.비엔철강(주)케미칼(대표 천세욱)은 카이스트(KAIST), 현대중공업과 함께 세계 최초로 꿈의 신소재로 불리는 그래핀을 적용한 선박용 감쇠재 개발에 성공해 양산에 들어갔다고 19일 밝혔다. 이 감쇠재는 기존 감쇠재로 줄이기 어려운 200HZ 이하의 저주파 영역에서 소음과 진동 감쇠 효과가 탁월함을 입증 받아 업계의 기대를 모으고 있는 제품이다. 비엔철강(주)케미칼은 지난 10월부터 이 감쇠재를 현대중공업에 납품하고 있으며 미포조선소, 삼호조선소에도 공급할 계획이다. 감쇠재는 주로 선박의 엔진, 프로펠러 등에서 발생하는 소음과 진동을 줄이기 위해 사용되는 물질이다. 선실이나 기관실 등 선원들이 거주하는 구역에 설치돼 소음을 최소화하는 부가장치로 활용되고 있다. 비엔철강(주)케미칼은 2015년 6월부터 현대중공업, 카이스트(KAIST)와 함께 선박용 감쇠재 국산화 개발에 동참했다. 이후 2017년 6월 기존 수입제품 대비 탁월한 효과를 나타내며 현대중공업의 안벽계류와 실선테스트 통과에 성공했다.이 제품의 핵심인 '그래핀'은 탄소원자가 벌집 모양의 평면 구조를 이루고 있는 물질이다. 상온에서 구리보다 100배나 빠른 전도성을 가지고 있으며, 강도는 강철보다 200배 강하지만 신축성이 있어 접거나 휠 수 있는 장점이 있다. 현대중공업에 따르면 지난 6월 30만t급 초대형 원유운반선(VLCC)에 그래핀 감쇠재를 적용한 결과 진동.소음을 50% 이상 저감하는데 성공했다. 설치비용도 기존 제품 대비 저렴하며, 향후 원유운반선과 함정, 잠수함, 여객화물겸용선(RO-PAX) 등의 특수선, 다양한 중장비 등에도 적용이 가능해 상당한 원가절감과 수입대체 효과가 기대된다.현재 비엔철강(주)케미칼은 지난 10월 진행됐던 '국제조선.해양산업전(코마린 2017)'에서 그래핀 감쇠재를 처음 선보인 후 국방과학연구소(ADD) 등 여러 기관으로부터 문의를 많이 받고 있는 상황이다. 비엔철강(주)케미칼은 양산 주남공장에 자체 생산설비를 구축해 그래핀 감쇠재를 생산하고 있으며 내년 본격적인 물량 증가에 대비하고 있다. roh12340@fnnews.com 노주섭 기자

LG화학이 탄소나노튜브(Carbon Nanotube) 공장을 본격 가동하면서 차세대 소재 시장 공략 등 사업구조 고도화 작업에 박차를 가한다. 석유화학 기초소재 부문에서 기존의 범용제품뿐만 아니라 차세대 소재 개발에 적극 투자해 글로벌 경쟁력을 한껏 끌어올리겠다는 전략이다. LG화학은 올해 기초소재 부문에 약 8000억원 등 지난해보다 40%가량 늘어난 총 2조7600억원을 투자할 계획이다. ■단일 최대 탄소나노튜브 공장LG화학은 1월 31일 약 250억원을 투자해 전남 여수공장에 연간 400t 규모 탄소나노튜브 전용 공장을 구축하고, 본격적인 제품 양산에 돌입했다고 밝혔다. 탄소나노튜브 단일 라인 공장으로는 세계 최대 규모다. 글로벌 화학업체들은 탄소나노튜브 생산 설비를 보유하고 있다. 중국의 에스유에스엔 씨노텍(SUSN Sinotech)이 600t, 미국 씨-나노(C-Nano)가 500t, 일본 쇼와덴코(Showa Denko)가 500t의 생산 능력을 가지고 있다. 이번 공장 준공으로 LG화학은 세계 4번째 양산 규모를 갖추면서 기존 선도업체인 벨기에 나노씰(Nanocyl)과 프랑스 아르케마(Arkema) 등과 어깨를 나란히 하게 됐다.LG화학은 올해 전지용 소재 등 공급 물량을 시작으로, 판매 규모를 점차 늘려 내년 말까지 공장을 풀가동할 방침이다. 탄소나노튜브 관련 시장의 지속적인 성장이 전망됨에 따라 오는 2019년 추가 증설도 검토하고 있지만 구체적인 규모는 정해지지 않았다. 업계에선 전 세계 탄소나노튜브 시장이 올해 824t에서 2020년 1335t 규모로 연평균 10% 이상 성장 할 것으로 전망하고 있다.탄소나노튜브는 전기 전도율(구리와 동일), 열 전도율(다이아몬드와 동일) 및 강도(철강의 100배) 등에서 기존의 소재를 훨씬 뛰어넘는 특성을 갖고 있다. 2차전지부터 항공기 동체 소재까지 활용 영역이 방대해 '꿈의 신소재'로 불린다. 최근엔 IT산업 및 글로벌 전기차 시장의 성장과 더불어 리튬이온전지의 양극 도전재 등으로 탄소나노튜브의 수요가 급격히 증가하고 있다. 이에 따라 LG화학은 최근 기존의 분말형태의 탄소나노튜브 제품 개발 이후 사용이 편리한 압축형태의 제품도 출시했고, 액체상태의 분산액 형태 등 다양한 제품을 통해 시장을 적극 공략하고 있다. ■사업구조 고도화 박차 LG화학은 탄소나노튜브 공장 본격 가동 등 기초소재 분야에서 추진 중인 고부가 제품으로의 사업구조 고도화 전략에 더욱 박차를 가할 계획이다. 신소재 개발에 집중 투자하면서 경쟁력을 끌어올리겠다는 것.이를 위해 LG화학은 탄소나노튜브 관련 분야에서도 투자와 함께 단계적 성과를 거뒀다. △2011년 독자 기술 개발을 위한 R&D 돌입 △2013년 20t 규모 파일럿 양산 라인 구축 △2014년 컴파운드 및 전지용 제품 개발 △2016년 자동차용 전도성 플라스틱, 경량 고강성 플라스틱 및 CNT-알루미늄 복합체 용도 개발 등 국내외 포함 약 250여건의 특허를 보유하며 세계 최고 수준의 제품 경쟁력을 확보했다는 것이 회사 측의 설명이다.아울러 자체 개발한 세계 최대 규모 유동층 반응기를 통해 대량 생산 체제를 구축, 원가 경쟁력을 확보하는 동시에 경쟁사 대비 각각 10% 이상 우수한 순도와 전도성 및 강도를 보유한 제품을 개발하는 데 성공했다. LG화학은 이러한 기술력을 바탕으로 북미, 유럽, 중국 등 글로벌 시장 공략에 본격 나선다는 전략이다. 손옥동 기초소재사업본부장은 "향후 탄소나노튜브를 비롯해 유망 신소재 발굴을 위한 R&D에 적극 투자해 차세대 소재 시장을 선도해나갈 것"이라고 말했다. gmin@fnnews.com 조지민 기자