RIST, 그래핀 양산 공정의 최대 난제 해결

포항산업과학연구원(이하 RIST, 원장 남수희)은 그래핀 제조 양산공정에서 문제가 되고 있던 ‘폐액 및 폐수 친환경 처리 시스템’을 개발했다.

이를 통해 RIST는 그래핀스퀘어에 기술이전을 완료했다. 그래핀스퀘어는 그래핀 제조 양산 설비에 본 기술을 적용할 예정이다.

RIST 융합혁신연구소에서는 그래핀스퀘어와 기술협력을 통해 파일럿 설비를 구축하여 그래핀의 대량생산 적용 가능성을 검증하였으며,

그래핀스퀘어는 이를 토대로 포항시 블루밸리국가산업단지에 연간 10만㎡ 이상 생산 규모의 그래핀 양산공장을 구축할 계획이다.

이번에 이전된 기술의 핵심은 그래핀 제조 시 지지체로 활용된 금속 박막을 제거한 에칭액을 전기화학적으로 고순도의 구리로 재생하는 것과 세정 공정에서 발생하는 폐수를 고효율 진공 증발농축법을 통해 최소화하는 기술로 폐액으로부터 구리 회수율 80%이상 순도 99.9%이상을 달성했다. 또 구리 회수 후 에칭액은 재생하여 사용함으로 생산비용을 최소화하게 된 것이다.

즉 그래핀 양산 시설 구축에 있어 최대 난제 중 하나였던 에칭 및 세정 공정 후 발생하는 폐액의 재활용과 세정수의 친환경적 처리가 가능하게 된 것이다.

그래핀은 탄소 원자 1개 층이 벌집 모양으로 연결된 나노 물질이다. 전기가 잘 통하면서 열 전도성이 높고, 인장 강도가 강철의 최대 200배에 달하는 특성이 있다. 두께는 종이의 10만분의 1로 얇고 투명하며 유연한 성질까지 갖춰 ‘꿈의 신소재’로 불린다.

그래핀스퀘어는 화학기상증착법(CVD)을 이용해 그래핀을 대량 양산하는 유일한 기업이다. 이 회사의 홍병희 대표가 개발한 롤투롤(Roll-to-Roll) 방식의 그래핀 생산 장비를 이용해 세계 최초로 그래핀을 대량 제조하는 길을 열고 있는 포항에 본사가 있는 벤처기업이다.

향후 RIST와 그래핀스퀘어는 양산설비 구축 전반에 걸쳐 지속적으로 협력하여 세계 최초로 대면적 그래핀 필름의 상용화가 포항에서 이루어지도록 긴밀히 협력할 예정이다.