꿈의 신소재 '그래핀'…19조 산업으로 육성

꿈의 나노소재로 불리는 ‘그래핀’ 분야에 정부 차원의 미래 먹거리 발굴 사업이 시작된다. 2025년을 기준으로 매출 19조원, 고용인원 창출 5만2천명의 청사진까지 내놨다.

미래창조과학부, 산업통상자원부는 경제혁신 3개년 계획 일환으로 ‘그래핀 사업화 촉진 기술 로드맵’을 공동으로 마련하고 6일 제8회 국가과학기술심의회 의결을 거쳐 확정 발표했다.

양 부처가 공동으로 발표한 ‘19대 미래성장동력 산업엔진 종합실천계획’을 뒷받침하는 세부 계획으로 미래소재 기술 4대 강국과 소재산업 선도국으로 도약시키기 위해 수립된 방안이다.

그래핀 분야는 10여년 이상의 연구투자로 세계 최고수준의 기술력과 충분한 수요기반을 확보하고 있기 때문에 국가 주도의 신시장 창출이 가능한 분야로 전망되고 있다. 하지만 고품질 그래핀의 양산에 기술적 어려움을 겪어온 것이 현실이다. 이에 미래부와 산업부는 상용화의 걸림돌을 해소하기 위해 지난해 8월부터 전문가 의견수렴을 거쳐, 원소재 생산, 측정·규격화, 응용제품의 전주기 통합 연계 연구개발지원을 주요 내용으로 하는 기술 로드맵을 수립했다.

우선 그래핀 원소재 공급체계를 구축하기로 했다. 고품질 그래핀 원소재를 경제성 있는 비용으로 양산할 수 있는 핵심기술 확보를 위해 최종 수요기업 또는 잠재적 수요기업 협의체가 세부목표를 설정하고 사업화를 위해 필요한 세부 기술군 단위로 산학연 통합형 기술개발을 추진할 계획이다.

저렴한 비용으로 대량 생산을 목표로 두고 인쇄전자용 잉크, 고강도 경량 복합재료, 전자파 차폐 등에 응용이 가능한 플레이크 등 고품질 그래핀 원소재 제조 및 중간재 제조 기술 확보를 지원한다는 것이다.

또 소재의 품질 문제를 해결하기 위해 규격화 및 실시간 측정기술 개발을 지원해 그래핀 소재의 신뢰성을 확보한다는 계획이다.

나노미터 수준의 크기를 갖는 그래핀은 약간의 크기와 두께 변화에 의해서도 물질특성이 크게 변화하므로 상용화 촉진을 위해서 응용소재별 규격 설정 및 신뢰성 평가기술 개발과 품질관리를 위한 측정기술 개발을 추진한다. 끝으로 그래핀 응용제품의 전략적 상용화이를 추진한다. 국내 기술수준과 시장성장 가능성이 높은 6대 응용제품을 선정해 조기상용화를 지원한다.

원소재 생산에서 사업화까지 전주기에 걸친 산학연 컨소시엄을 구성해 요소기술별 역할분담을 통한 통합적 기술개발로 사업화 기간을 단축한다. 또한 최종 수요기업을 참여시켜 신소재 제품 개발에 가장 큰 위험 요소인 판로 확보 문제를 해소하고 원소재 양산체제 구축을 위한 테스트를 병행한다.

이같은 로드맵에 따라 민관이 협력해 그래핀 기술개발과 사업화를 추진할 계획이며, 2020년까지 그래핀 핵심기술 85개를 확보할 수 있을 것으로 정부는 내다 보고 있다.