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 적용하고 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.
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. 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.
케이비엘러먼트는 현재 삼성과 LG에 그래핀 대전방지 코팅제 및 방열소재를 공급하는 국내 유일 기업으로, 특히 삼성디스플레이는 7년째 안정적으로 공급하고 있다. 이 과정에서 그래핀 파우더는 양산 성능 평가를 통과하며 환경 유해물질 미분출로 친환경 소재로 검증받았다.
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.
