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전문가 컬럼(인터뷰)

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[Field Story] (주)KH케미컬 정명용 대표

  • 작성자나노인
  • 등록일2014.12.11
  • 조회수917

㈜KH케미컬 정 명 용 대표 사진 


SWCNT의 꿈을 실현시키다

 

KH케미컬은 세계 최초 SWCNT 양산설비를 구축한 국내 중소기업이다. 실험실 수준을 벗어나지 못하고 있었던 상황에서 자체 개발한 장비가 연간 1톤 급 정도를 생산해낼 수 있다는 소식은 전 세계 나노 분야의 이목을 집중시키기에 충분했다. 이제 모든 준비는 끝났다. 비상만이 남았다. KH케미컬이 세계 제일의 SWCNT 기업으로 우뚝 설 수 있도록 기업 스스로의 노력도 중요하지만, 나노 관계자 모두의 노력도 필요할 듯 하다.

 

㈜KH케미컬 로고 

 

㈜KH케미컬 정 명 용 대표


 

 

최근 그 인기가 다소 사그라졌다고 하나 탄소나노튜브(CNT)의 우수한 물성은 여전히 매력적이다. CNT를 넘어설 소재로 그래핀이 큰 주목을 받고 있는 가운데서도 가장 현실적인 소재로 여겨지기도 한다. 재미있게도 CNT가 최소한 나노 분야에서는 꽤 보편화된 소재처럼 여겨지고 있지만, 여전히 정복하지 못한 큰 산이 남아있다. 바로 단일벽 탄소나노튜브(Single-wall CNT, 이하 SWCNT)이다.
SWCNT는 다층벽(Multi-wall) CNT와는 달리 합성이 매우 어려워 전 세계적으로 양산이 지연되고 있다. 오히려 그 자리를 그래핀에게 내주고 있는 형국이다. 그러면서도 전도성이 MWCNT보다 월등히 뛰어난데다 활용범위가 매우 넓어 양산기술만 확보된다면 산업적으로 엄청난 파급효과를 일으킬 수 있다는 기대가 쏠려있는 분야이기도 하다.
KH케미컬(공동대표 정명용, 김영남)은 국내에서 유일하게 SWCNT만을 전문으로 하고 있는 기업이다. SWCNT 양산기술을 갖춘 유일한 기업으로서, 무한한 가능성을 가지고 한발 한발 진보하고 있다.

 

세계 최초 SWCNT 대량생산공정 구축

 

SWCNT는 MWCNT보다 전기 전도성이 10~100배 가량 높다. 이 때문에 초미량만 사용해도 원하는 수준의 성질을 구현할 수 있다. 상대적으로 물성이 낮고, 크기(직경)도 큰 MWCNT에 비해 활용범위가 크게 확대될 수밖에 없다. 문제는 양산기술. SWCNT 합성은 1000℃이상에서 1000분의 1초 안에 이뤄지는데, 이것을 관리할 수 있는 기술이 전 세계적으로 전무했다.
KH케미컬의 연구개발을 담당하고 있는 김영남 공동대표는 이 기술에만 10년을 매달렸다고 한다. 250여 억 원에 달하는 자본을 기업 자체에서 투자했다. 작은 중소기업에서는 쉽지 않은 일이었지만 SWCNT의 가능성에 확신이 있었기에 가능한 일이었다.
결국 2010년 세계 최초로 연간 1톤 규모의 대량생산설비를 갖추게 되었다. 제품화를 위한 기술적인 문제들을 해결하는 과정을 거쳐 최근 본격적인 사업성과를 내면서 또다시 주목 받고 있다.

 

SWCNT 응용제품 내년부터 본격 공급

 

KH케미컬의 SWCNT제품들 사진

KH케미컬은 2012년 세계적인 과학연구소 독일 프라운호퍼 IPA연구소와 SWCNT 응용제품 개발 및 공동마케팅을 위한 협력체결을 맺은 바 있다. 뒤이어 작년에는 자체생산에 의해 가격을 10분의 1까지 낮춘 SWCNT를 일본 CNT시장에 본격 공급했다.
이에 힘입어 최근 KH케미컬은 응용제품 개발에 전력을 다하고 있다. 결국 소재도 최종재로 구현되지 않으면 의미가 없기 때문이다. 전선이 없어 어떠한 형태로든 제작 가능한 발열매트와 반영구적으로 성능유지가 가능한 정전기방지필름은 모든 시제품 검증을 마치고 당장 내년부터 출시될 예정이다.
이와 관련, 마케팅 담당 정명용 공동대표는 “SWCNT 영역별 분산을 개선해야 하는 문제가 남아 있지만, 애플리케이션 별로 접근하면서 가시적인 성과가 나오기 시작했다”며, “이 외에도 다양한 분야의 기업과 함께 기술협력을 진행하고 있다”고 전했다.
SWCNT가 적용될 수 있는 분야는 무궁무진하지만 정 대표가 가장 기대하고 있는 분야는 이차전지의 음극제를 비롯한 반도체 분야이다. 음극제의 경우,

KH케미컬의 SWCNT를 활용한 최종 제품들. (좌)발열매트 (우)스마트기기용 터치장갑.

99%가 인조흑연으로 사용되었는데, 전지용량을 키울수록 부피∙중량이 함께 증가한다는 단점이 있었다. 게다가 인조흑연을 거의 전량 일본에서 수입하고 있다는 것도 문제였다. ‘실리콘’이 무게를 줄일 수 있는 대안이 되었으나, 전기를 주입시키면 팽창한다는 기술적 한계가 여전히 남아있는 상황이다.

정 대표는 “SWCNT는 이차전지를 비롯한 반도체 분야에서 가장 이상적인 차세대 실리콘으로 꼽히는 소재”라며, “현재 실리콘기반 반도체 시장이 CNT기반 반도체로 전환될 날도 멀지 않았다”고 설명했다. 그의 설명에 따르면, 실제 IBM을 비롯하여 선진국 소재 및 전기전자 기업 중심으로 CNT기반 반도체에 자본과 기술력이 경쟁적으로 몰리고 있다. 결국, 누가 먼저 기술을 선점하느냐 하는, 촉각을 다투는 시간싸움이 되었다.
KH케미컬 역시 이러한 시장 흐름에 따라 관련 전문가들과 적극적으로 기술 협력하고 있으며, 이미 유일하게 양산기술을 확보한 만큼 향후 이차전지, 반도체 시장의 소재 주도권을 쥘 수 있을 것으로 기대하고 있다.

 

국내 나노 기업에 대한 면밀한 파악 절실하다

 

국내 유일의 SWCNT 양산 기업이라는 타이틀만큼이나 꽤 주목을 받은 기업이지만, 현실은 녹록하지 않았다. 결국 소재 사용처가 될 최종재 생산기업과의 협력을 통해 테스트를 거쳐야 하는데, ‘나노’에 대한 필요성은 공감하면서도 막상 적극적이지 않은 것이 정 대표는 아쉽다. “글로벌 첨단기업으로 부상한 일본의 TORAY도 30여 년을 준비했고, 그것이 지금 빛을 발하고 있다”며, “나노 산업 전반적으로 시각을 넓혀 중장기적인 투자가 이루어지는 분위기가 조성되었으면 한다”고 전했다.
사업화에 대한 요구가 높아지고 있는 최근의 분위기에 대해서도 그는 조심스레 우려를 나타냈다. “나노 사업화 성과를 강조하는 사회적인 분위기 때문에 그런지 나노 기업들이 다소 풀이 죽은 듯한 느낌까지 든다”며, “10년 전에 비하면 객관적으로 보아도 국내 나노 기업들은 엄청난 성과를 이루었고, 지금도 그 과정 중에 있음에도 불구하고 지금까지의 성과에 대해서 그만한 평가를 해주지 않는 분위기”인 것이 그는 안타깝다.
실제로 KH케미컬도 국내에서보다 해외에서 더욱 인정받고 있다. “국내의 어려운 경기침체 속에서도 ‘나노’에 대한 열정 하나로 나노 기술을 개발∙성장시켜나가고 있는 기업들이 많다. 정부나 국책연구기관은 국내 모든 나노 기업들과 현재 시장 상황을 면밀히 파악하여 향후 나노 분야의 진로 설계를 명확하게 하는 것이 필요하다”고 강조했다.

 

 

 

취재·글 | 에디썸(edsome)

 


 





이 시리즈는 산업통상자원부, 나노융합산업협력기구(나노인, www.nanoin.org)와 공동으로 진행하고 있습니다.
이 기획기사 시리즈의 내용은 국가 과학정책 설립을 위한 연구자료로 활용될 수 있습니다.



 

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