케이비엘러먼트, 비산화 그래핀 양산 원천기술로 차세대 응용 시장 확대 주도
정부가 발표한 「초혁신경제 15대 선도 프로젝트」에 그래핀(Graphene)이 포함되면서, 첨단소재 분야에서 그래핀이 국가 성장동력으로서 차지하는 전략적 위상이 크게 높아졌다. 이에 따라 국내 유일의 비산화 그래핀 양산 기업인 케이비엘러먼트(KB-ELEMENT)가 보유한 원천기술과 응용 역량이 주목받고 있다.
케이비엘러먼트는 친환경 공정의 비산화 그래핀 원천 기술을 확보하고 그래핀의 고질적인 문제인 환경문제와 단가 문제를 해결하며 다양한 산업 현장에 그래핀을 확대 적용 하고 있다.
기존 산화 그래핀(Graphene Oxide, GO) 은 화학적 산화 공정을 통해 대량 생산이 가능하다는 장점에도 불구하고, 제조 과정에서 발생하는 산화·환원 반응으로 인해 전기적·기계적 성질이 저하되는 문제가 있다. 이 때문에 고성능이 요구되는 응용 분야에서는 한계가 뚜렷했다.
반면, 비산화 그래핀(Non-oxidized Graphene)은 화학 처리를 배제한 물리적 박리(Exfoliation) 방식을 통해 제조된다. 이 방식은 그래핀 본연의 전기전도도·열전도도·강도를 그대로 유지할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 공정 난이도가 높아 전 세계적으로 안정적인 대량생산에 성공한 기업은 드물다. 케이비엘러먼트는 화학물질을 전혀 사용하지 않는 친환경 공정을 적용한다. 생산된 그래핀은 대기업 양산 성능 평가에서 환경 유해물질이 검출되지 않았다. 또한 기존 산화 그래핀이 30단계 이상의 산화·환원 공정을 거치는 것과 달리, 케이비엘러먼트는 5단계 공정으로 동일한 생산을 구현한다. 이로써 원가 절감과 생산 효율성을 동시에 확보했다.
케이비엘러먼트는 이러한 난제를 극복하고, 독자적인 플라즈마 박리(Plasma Exfoliation) 기술을 확보하여 연간 20톤 이상의 고품질 비산화 그래핀을 양산하고 있다. 다양한 Layer와 입도 사이즈(D50 1~20㎛) 를 자유롭게 생산할 수 있는 기술로 맞춤형 공급이 가능하며, 화학적 잔여물이 없어 다양한 산업 응용에 최적화되어 있다.
특히 케이비엘러먼트의 비산화 그래핀은 ▲전기차 및 전고체 배터리 ▲고방열 전자소재 ▲기능성 고분자 복합소재 ▲ 전도성 코팅제 ▲모빌리티용 흡음재 등 폭넓은 응용 분야로 확장해 나가고 있다.
케이비엘러먼트는 현재 삼성과 LG에 현재 그래핀 대전방지제 및 방열소재를 공급하는 국내 유일 기업으로, 특히 삼성디스플레이에 7년째 안정적으로 납품을 이어가고 있다. 이 과정에서 그래핀 파우더의 양산 성능 평가를 통과했으며, 환경유해물질 미분출 인증을 받아 T1업체에 공급을 진행 중에 있다.
올해 들어서는 그래핀을 적용한 기능성 고분자 복합소재, 전도성 코팅제, 모빌리티용 흡음재 등 신제품을 잇따라 개발하며 사업 영역을 확대하고 있다.
케이비엘러먼트는 우수한 그래핀 소재 성능과 독자적인 분산 기술력을 기반으로 글로벌 시장에서 경쟁력을 강화해 나가고 있다는 평가를 받고 있다.
케이비엘러먼트 배경정 대표는 "그래핀이 정부의 초혁신경제 프로젝트에 선정된 것은 그 자체로 산업적 상징성이 크다"며 "케이비엘러먼트는 비산화 그래핀 원천기술을 기반으로 소재 국산화와 더불어 글로벌 응용 시장 확대를 가속화하고, 한국 그래핀 산업의 세계적 위상을 높여 나가겠다"고 말했다.
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