[파이낸셜뉴스] 16일 업계에 따르면 대유위니아그룹 계열사 대유플러스는 최근 경상북도에 위치한 고속도로 터널 양방향 200m 구간에 동절기 고드름 방지를 위해 자체 개발한 '탄소나노튜브 발열시트'를 적용했다. 대유플러스가 개발한 탄소나노튜브 발열시트는 터널 벽면에 설치된다. 외부 온도센싱을 통해 관제 시스템의 온-오프 작동으로 터널 내 고드름을 방지한다. 대유플러스는 지난 3년간 국내 건설현장 4곳에서 갱폼용 탄소나노튜브 발열시트 현장 검증을 실시했다. 그 결과 균일한 발열과 우수한 열 확산 속도로 동절기 콘크리트 양생기간을 30% 이상 단축한 것을 확인했다. 박상민 대유플러스 대표이사는 "10여 년간의 나노 소재 연구의 결과물인 탄소나노튜브 면상발열체 기술과 다년간의 시공 경험을 바탕으로 고드름과 블랙아이스 등의 재해를 방지하는 최적의 제어 시스템을 개발했다"며, "내년에는 주요 터널뿐만 아니라 다양한 건설 분야에서 널리 적용될 수 있도록 해당 사업에 박차를 가하겠다"고 밝혔다. 한편, 대유플러스는 이번 탄소나노튜브 면상 발열체 기술을 친환경에너지 연계형 난방 시스템으로 확장할 계획이다. 나아가 대유위니아그룹의 타 사업영역과 연계해 가전제품과 차량용 시트, 전기차 난방시스템 등에도 적용할 계획이다. hoya0222@fnnews.com 김동호 기자

[파이낸셜뉴스] 2차전지 핵심소재로 자리 잡은 탄소나노튜브 시장이 9조원대로 성장할 것으로 전망되면서 대유플러스가 상승세를 보이고 있다. 대유플러스는 갱폼용 탄소나노튜브 발열시트를 상용화하는 데 성공했다. 27일 오전 11시 7분 현재 대유플러스는 전날보다 6.14% 오른 934원에 거래되고 있다. 최근 발행된 비즈니스 리서치에 따르면 탄소나토뷰트 시장은 2021년 31억5000만달러(4조5000억원)에서 2022년 36억달러(5조1400억원)로 14.15% 성장할 것으로 전망했다. 특히 앞으로도 매년 16.05% 성장률을 보여 2026년에는 65억2000만달러(9조3000억원)에 달할 것으로 내다봤다. 현재 탄소나노튜브 시장은 북미 시장이 가장 큰 지역이지만 아시아 태평양 역시 지속적으로 성장하고 있다. 특히 자동차 산업에서 탄소나노튜브는 연료 시스템용 자동차 플라스틱에 포함된 전도성 참가제, 자동차 생산에서 보강재 등으로 널리 쓰이지만 최근 다양한 최종 용도 산업의 급성장 수요를 충족하고 있어 혁신적인 탄소나노튜브 개발을 위해 연구개발(R&D) 활동의 투자가 증가하고 있다고 분석했다. 한편 대유플러스는 GS건설과 공동으로 갱폼용 탄소나노튜브 발열시트를 개발 상용했다. 대유플러스는 탄소나노튜브 발열시트를 건축물 이외에도 터널이나 교량공사 등 다양한 건설 현장에 적용할 수 있어 확장성이 매우 높을 것으로 기대하고 있다. 이미 스마트팜 분야에서는 성남시와 하남시의 화훼농업용 비닐하우스에 대체 난방 시스템으로 적용하고 기존 대비 30% 이상의 에너지 절감 효과를 거둔 바 있다. 대유플러스는 이번 탄소나노튜브 면상발열체 기술을 친환경 에너지 연계형 난방 시스템으로 확장할 계획이다. 아울러 대유위니아그룹의 타 사업영역과 연계해 가전제품과 차량용 시트, 전기차 난방시스템 등에도 적용할 방침이다. dschoi@fnnews.com 최두선 기자

수소 생산이나 반도체, 배터리, 태양전지 등에 쓰이는 '실리콘 나노시트(Silicon nanosheet)'를 진흙과 소금으로 합성하는 새로운 방법이 개발됐다. 활용도가 다양한 나노시트를 저비용으로 대량생산할 방법으로 주목받고 있다. 29일 UNIST(울산과기원, 총장 정무영)에 따르면 에너지 및 화학공학부의 박수진·이재성 교수팀이 '진흙과 소금을 이용한 실리콘 나노시트 제조 기술'을 개발했다. 나노시트는 나노미터(㎚, 1㎚=10억분의 1m) 수준의 두께를 가지는 얇은 막으로, 미세한 칩이나 부품의 소재로 주목받고 있다. 박수진 교수는 "전자기기가 계속 작아지면서 각종 칩이나 부품도 나노 수준을 요구하고 있다"며 "이번 기술은 저렴한 진흙과 소금을 이용해 나노시트의 제조비용을 대폭 줄일 수 있는 새로운 방법"이라고 설명했다. 이번 기술은 진흙의 여러 층을 소금으로 분리하면서 진흙 성분을 규소(Si)로 바꿔치기한 것이다. 이렇게 하면 얇은 나노시트 한 장에 진흙 성분 대신 규소로만 채운 실리콘 나노시트를 합성할 수 있다. 제1저자인 류재건 UNIST 에너지 및 화학공학부 박사과정 연구원은 "진흙과 소금을 섭씨 550~700도의 고온에 두면 소금이 녹아 진흙 사이에 들어가면서 개별 나노시트로 분리해낸다"며 "이와 동시에 고온에서 바꿔치기할 금속과 반응시키는 '금속 열 환원' 공정을 쓰면 진흙의 금속산화물 성분을 규소로 바꿀 수 있다"고 설명했다. 이 방식은 손쉬울 뿐 아니라 수 마이크로미터(㎛, 1㎛=100만분의 1m) 이상의 대면적 나노시트 합성과 5나노미터 두께를 가지는 초박막 구현도 가능하다. 또 다른 제1저자인 장윤정 POSTECH 박사과정 연구원은 "두께가 얇아지면서 나타나는 효과로 인해 기존 실리콘 소재의 성능도 향상시킬 수 있었다"며 "이 방법으로 제조한 나노시트는 에너지 분야뿐 아니라 반도체나 디스플레이 등 전자 분야에도 새로운 역할을 할 것"이라고 전했다. 특히 이 기술로 만든 실리콘 나노시트는 수소 생산용 광촉매 소재에서 높은 성능을 보였다. 기존 나노 구조로 만든 실리콘 소재보다 수소발생률이 장시간 유지해도 안정적으로 수소를 생산하는 결과를 보인 것이다. 이재성 교수는 "이 나노시트는 대면적?초박막인 동시에 진흙 특유의 다공성 구조로 인한 넓은 표면적, 우수한 결정성이 복합돼 이례적으로 우수한 결과를 이끌어냈다"며 "기존 극판기초의 광촉매 기술에 큰 변화를 일으킬 것"이라고 전망했다. 그는 이어 "이번 기술은 물질의 종류와 상관없이 층으로 이뤄진 이차원 산화물에 모두 적용할 수 있다는 데도 의미가 크다"며 "게르마늄이나 타이타늄 등 다양한 금속산화물을 포함한 진흙에도 이 기술을 적용하면 활용 분야를 넓힐 수 있을 것"이라고 밝혔다. 한편 이번 연구는 미래창조과학부의 '중견연구자지원사업과 기초연구사업'에서 지원받았으며 연구 내용은 재료화학 분야 세계 최고 권위지인 네이처 퍼블리싱 그룹 아시아 매터리얼스(NPG Asia Materials) 25일자 온라인 판에 게재됐다. kky060@fnnews.com 김기열 기자

국내 연구진이 기계적 방법으로 나노분말 형태의 순수 그래핀을 대량으로 제조하고 이를 씨앗(Seed)으로 이용해 시트형으로 크게 성장시킬 수 있는 기술을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST)은 계면제어연구센터 이재갑 박사팀이 5나노미터(㎚·10억분의 1m) 크기의 나노분말 및 수 십 크기의 시트형 순수 그래핀 제조법을 개발했다고 15일 밝혔다. 연구팀은 제조된 순수 그래핀을 투과전자현미경이 아닌 X레이로 간단하게 증명함으로써 획기적인 그래핀 확인법도 제시했다. 탄소원자가 육각형 모양을 이루는 2차원 물질인 그핀은 탁월한 전자소자 특성으로 차세대 소재로 주목받고 있으나 두께 0.4㎚인 순수 그라핀 제조에는 어려움이 있었다. 연구팀은 먼저 다중벽탄소나노튜브(MWNT)가 튜브 구조가 아니라 튜브로 보이는 나선형 흑연 구조체라는 것에 착안, MWNT를 기계적으로 파쇄해 5㎚ 크기의 그래핀 분말을 제조했다. 제조된 그래핀 나노분말을 X레이 장치로 분석을 시도한 결과, 그래핀으로 분해 전(MWNT)과, 분해 후 그리고 그래핀 나노분말의 액상처리 후 각 단계에서 특이한 패턴을 확인했다. 이 '특이한 X레이 패턴'으로 순수 그래핀을 검증할 수 있다는 게 연구팀의 설명이다. 이후 연구팀은 그래핀 나노분말을 기상화학 플라즈마증착(CVD)장치를 이용해 수십 ㎚크기의 시트형 그래핀으로 성장시키는데 성공했다. 일정의 진공용기에 가스를 넣고 전기에너지를 가하면 중성의 가스가 전자와 이온으로 분리되어 플라즈마가 발생하게 된다. 플라즈마증착방식은 높은 에너지 상태의 플라즈마를 이용해 물질성장에 필요한 활성종 또는 이온을 효과적으로 형성시켜 반응 속도를 증가시킬 수 있다. 연구팀은 "제조된 시료의 투과전자현미경분석에서 평면으로 보이는 그래핀 시트의 끝단이 한 원자층임을 확인할 수 있는 '가장자리 조직'이 나타났다"며 "투과전자현미경의 가장자리 조직과 특이한 X레이 패턴이 순수 그래핀 존재의 직접적인 증거"라고 설명했다. 특히 X레이 분석법은 투과전자현미경 분석과 비교할 때 매우 간단하므로 비용과 시간을 크게 줄일 수 있어 순수한 분말상 그래핀 연구에 활기를 불어 넣을 것으로 기대했다. 한편, KIST 이재갑 박사가 주도한 이번 연구는 한국표준과학연구원 김용일 박사, 한국기초과학지원연구원 김진규 박사, 영남대학교 민봉기 박사, KIST 이경일 박사, 박예슬 씨 및 영국의 헤리엇와트대학교 존 필립 교수가 참여했다. 연구결과는 네이처 자매지인 '사이언티픽 리포트'에 지난 14일 게재됐으며 미국 등 국내외 특허등록 및 출원된 상태다. bbrex@fnnews.com 김혜민 기자

나노캠텍이 음료 및 식품 용기 적층용 대전방지 시트 및 제조 방법에 관한 특허권을 취득했다고 15일 공시했다. psy@fnnews.com 박소연 기자

<생과부 화상에 김규태 교수 사진 있습니다> 층상 형태로 이뤄진 나노재료를 낱개의 층으로 떼어낼 수 있는 기술이 개발됐다. 교육과학기술부는 고려대학교 김규태 교수 연구팀이 아일랜드 트리니티대학 등과의 공동 연구를 통해 층상 화합물인 전이금속 디찰코게나이드계 화합물(TMD)을 용액에 넣고 초음파 분산시키면 개별 나노시트로 분리돼 여러전기적 특성을 갖는다는 사실을 확인했다고 9일 밝혔다. 이번 연구는 작년 노벨 물리학상의 근거가 된 그래핀과 마찬가지로 층상 화합물을 단일층으로 만들면 벌크(덩어리 상태)와는 다른 물성을 가진 전자소자로도 응용가능하다는 점을 밝혔다는 점에서 의미있다는 평가다. 연구팀은 이번 연구에서 개발된 액상 박리방법을 이용하면 대량 생산이 가능하며 다른 재료간 이종 복합체를 손쉽게 만들 수 있는다고 설명했다. 또 이 연구에서 사용된 TMD와 같은 층상 나노재료는 열전 효과, 표면이온 효과등이 크며 절연체, 반도체, 금속에 이르는 다양한 전기적 성질을 보여 사용 목적에따라 적절한 나노시트를 선택할 수 있다. 나노시트란 층상 결정재료를 얇게 원자막 수준으로 떼어낸 막을 말한다. 향후 탄소나노튜브, 그래핀 등의 기존 나노재료와 함께 이종접합소자, 열전소자, 전기역학 소자 등의 다양한 복합체 응용소자 개발이 가능할 것으로 전망된다. 이번 연구결과는 ‘사이언스’지에 4일자에 게재됐다./kueigo@fnnews.com김태호기자

나노캠텍 주식회사는 엘씨디 편광판 적층용 대전방지 시트 및 제조방법에 대한 특허를 취득했다고 14일 공시했다. /true@fnnews.com 김아름기자

[파이낸셜뉴스] HS효성첨단소재는 서울 양재 aT센터 제1전시장에서 23~25일까지 열리는 ‘카본 코리아 2024(CARBON KOREA 2024)’ 전시회에 참가한다고 22일 밝혔다. 카본 코리아 전시회는 산업통상자원부가 주최하고 한국탄소산업진흥원·한국탄소나노산업협회가 주관하는 국내 유일의 탄소소재 및 중간재, 응용부품 등 기술 트렌드 공유를 위한 산업 전시회다. 국내외 70여 개 기업이 전시에 참가하며 이와 함께 분야별 전문가 초청을 통한 국제 컨퍼런스가 동시 진행된다. HS효성첨단소재는 이번 전시회에서 기존보다 인장강도를 높인 고압용기용 고강도 탄소섬유 원사와 함께 탄소섬유로 제작한 고압용기, 전기차용 골격 구조 부품인 시트 크로스 멤버, 골프 샤프트, 테니스 라켓 등을 전시한다. 또 고객 미팅을 통해 자체 탄소섬유 브랜드인 ‘탄섬' 을 홍보하는 한편 고압용기 시장에서의 고객 관계를 더욱 강화하고, 탄소섬유 적용이 가능한 다양한 산업 분야에서 새로운 고객 발굴에 나설 계획이다. HS효성첨단소재는 2011년 국내 최초로 철의 4분의 1 무게에 강도는 10배 이상 강한 고강도 탄소섬유 탄섬을 독자 기술로 개발했다. 이후에도 지속적인 기술 개발을 통해 2022년 강도가 철보다 14배 이상 높은 ‘H3065(T1000급)’ 초고강도 탄소섬유 개발에 성공하며, 항공·우주 등 고부가가치 탄소섬유 시장으로의 진출 기반을 마련했다.  yon@fnnews.com 홍요은 기자

[파이낸셜뉴스] 충남도가 국내 30개 기업으로부터 총 2조 원대의 대규모 투자를 유치했다.  충남도는 11일 도청 대회의실에서 김태흠 지사를 비롯해 박상돈 천안시장 등 8개 시군 단체장·부단체장, 박두영 엔필드씨에이 대표를 비롯한 30개 기업 대표가 투자협약을 맺었다고 밝혔다.  협약에 따라 30개 기업은 올해부터 최대 2031년까지 8개 시군 산업단지 등 65만 9210㎡터에 총 2조 1683억원을 투자해 공장 신·증설 및 이전을 추진한다.  먼저, 천안에는 데이터센터 업체인 엔필드씨에이가 9440억원을 투자해 구성도시첨단산단 4만 4837㎡ 부지에 데이터센터를 신설한다.  시트커버 및 선바이저 업체인 A사는 3000억원을 투자해 성환읍 개별입지 3만 3000㎡ 부지에 공장을 신설하고, 의약품 제조 업체인 풍림무약이 1300억원을 투자해 북부BIT일반산단 2만 3404㎡ 부지에 공장을 신설한다.  테크노파크 일반산단에는 임플란트 업체인 오스템임플란트가 2342억원을 투자해 3만 8114㎡ 부지에 공장을 증설하고, 쌀가루 업체인 농심미분이 492억원을 투자해 1만 4876㎡ 부지에 공장을 신설한다.  천흥2일반산단에는 실리콘파우더 업체인 나노실리콘이 700억원을 투자해 3만 3057㎡ 부지에 공장을 신설한다.  공주시 남공주일반산단에는 산업용가스 및 용기금속 가공 업체인 가스켐테크놀로지가 100억원을 투자해 1만 5790㎡에 터에 생산라인을 세운다. 또 디스플레이용 광학필름 업체인 청명첨단소재가 140억원을 투자해 9927㎡의 부지에, 반도체 제조원료 업체인 에스피씨아이는 110억원을 투자해 6634㎡의 부지에 각각 공장을 신설한다. 벨로우즈 및 특수밸브 업체인 스페이스솔루션은 200억원을 투자해 공주시 탄천면 개별입지 15만 8721㎡터에 공장을 신설한다.  아산시에는 원료의약품 및 완제의약품 전문업체인 경보제약이 855억원을 투자해 실옥동 개별입지 1만 7544㎡ 부지에, 조립 금속제품 업체인 코리스이엔티는 50억원을 투자해 인주일반산단 3만 5180㎡부지에 공장을 증설한다.  반도체 장비 및 부품 업체인 다다는 110억원을 투자해 아산시 음봉일반산단 5881㎡ 부지에, 반도체 부품 업체인 케이에스피는 105억원을 투자해 둔포면 개별입지 7000㎡ 부지에 공장을 신설한다.  자동차 부품 업체인 다호피앤씨는 140억원을 투자해 아산 신창일반산단 1만 3174㎡ 부지에, 반도체 및 액정표시장치(LCD) 장비제조 업체인 성무이엔지는 155억원을 투자해 음봉일반산단 9900㎡ 부지에 공장을 이전한다.  논산에는 촉매 및 탄소 업체인 퓨어스피어가 168억원을 투자해 동산일반산단 1만 3629㎡ 부지에 공장을 증설하고, 난간 및 차량 방호울타리 업체인 신화가 120억원을 투자해 강경2농공단지 3만 3000㎡ 부지에 공장을 신설한다.  물티슈 및 화장지 업체인 크린센스는 60억원을 투자해 논산일반산단 1만 6528㎡ 부지에 이천에 있는 공장을 이전하고, 소화기 업체인 명성테크는 170억원을 투자해 노성면 개별입지 1만 9800㎡ 부지에 공장을 신설한다.  당진에는 리튬이차전지 업체인 비츠로셀이 450억원을 투자해 합덕인더스파크일반산단 1만 7334㎡ 부지에 공장을 증설하고, 테레프탈산 및 에틸렌글리콜 업체인 테라클이 140억원을 투자해 합덕일반산단 7000㎡ 부지에 공장을 신설한다.  석문국가산단에는 바나듐 및 몰리브덴 업체인 이노그린메탈이 251억원을 투자해 1만 5687㎡ 부지에, 알루미늄 빌렛과 덕트 업체인 신포메탈이 218억원을 투자해 8442㎡ 부지에 공장을 각각 신설한다.  서천에는 화장품 원료 업체인 비앤비가 67억원을 투자해 장항국가생태산단 9091㎡ 부지에 공장을 신설한다.  홍성에는 중공슬래브 및 데크보 업체인 반석티브이에스가 100억원을 투자해 은하농공단지 2만 4497㎡ 부지에 청주공장을 이전하고, 내포 도시첨단산단에는 광케이블 업체인 이에스테크인터내셔널이 70억원을 투자해 4994㎡ 부지에 공장을 신설한다.  이와 함께 자동차 부품 업체인 이에이치이도 50억원을 투자해 내포 도시첨단산단 5315㎡ 부지에 공장을 이전한다.  이밖에 예산에는 실리콘 접착제 업체인 누리켐이 60억원을 투자해 예산제2일반산단 6434㎡ 부지에 화성공장을 이전하고, 건축용 단열재 업체인 디앤케이켐텍이 520억원을 투자해 1만 420㎡ 부지에 공장을 증설한다.  충남도는 이들 기업이 생산을 본격화하면 9163억원의 생산효과와 2666억원의 부가가치 효과, 2052명의 고용창출 효과가 발생할 것으로 기대하고 있다. 각 기업의 부지 조성, 장비 구매 등 건설로 인한 도내 효과는 생산 유발 2조 9229억원, 부가가치 유발 1조 1012억원 등으로 예상하고 있다.  김태흠 충남지사는 "이번 협약으로 데이터센터, 의약품, 자동차, 반도체 등 주력산업의 경쟁력을 더욱 높이고 미래먹거리를 확보하게 됐다"면서 "도와 시군은 충남에 뿌리 내린 기업이 더욱 성장할 수 있도록 기업하기 좋은 환경을 조성해 투자를 뒷받침하겠다"고 말했다. kwj5797@fnnews.com 김원준 기자

세계 최대 파운드리(반도차 위탁생산) 업체인 TSMC가 미국에 3번째 최첨단 반도체 공장을 건설한다. 3일 대만언론은 TSMC가 미국 애리조나에 2㎚(나노미터·10억분의 1m) 이상 최첨단 공정 3공장을 건설할 예정이라고 보도했다. 이 공장에서는 2나노 이상의 최첨단 공정을 채택해 웨이퍼를 생산한다는 계획이다. TSMC는 이미 미국 애니조나주에 2개의 공장을 건설 중이다. 총 투자금액은 400억 달러(53조 6000억원) 규모다. 첫 번째 팹에서 내년 상반기 4나노 공정 제품의 양산을 위한 공장 완공에 진전을 보이고 있으며, 두 번째 팹에서는 2028년부터 나노시트 트랜지스터 구조의 2나노 공정 기술을 채택한 웨이퍼를 양산할 예정이다. 대만 언론들은 소식통을 인용해 TSMC가 2026년 하반기 양산 예정인 'A16'(1.6나노 공정) 제품이 미국 애플 외에 챗GPT 개발사인 오픈AI의 애플리케이션 특화형 반도체(ASIC) 개발을 위한 용도로 예약됐다고 보도했다. 성초롱 기자