전기硏, 탄소나노튜브 투명전극 제조 기술 400억원대 기술이전 성공
지경부 산하 정부출연연구기관 한국전기연구원(원장 유태환 www.keri.re.kr)은 최근 공정단가를 획기적으로 낮출 수 있는 ‘탄소나노튜브 투명전극 제조기술’을 세계최초로 개발하고, 조기 상업화를 위한 기술이전을 실시한다고 밝혔다.
계약 금액은 착수기술료 10억원에 향후 10년간 매출에 따른 경상기술료를 포함, 총 400억원 규모이다.
‘탄소나노튜브(CNT)를 이용한 투명전극 제조 기술’은 컴퓨터나 휴대전화, 네비게이션의 액정패널 등으로 사용되는 디스플레이 분야 핵심소재인 투명전극을 하나의 코팅액으로 제조할 수 있는 획기적 기술이다.
탄소나노튜브와 용매, 결합제(바인더), 안정제, 균일제 등 5가지 성분으로 하나의 코팅액을 만들고 이것을 비닐이나 플라스틱 등에 페인트 칠하듯 코팅해 투명한 박막에 전기를 흐르게 하는 기술(투명 고전도성 초박막 제조 기술)이다.
이 기술은 공정 단가를 대폭 절감할 수 있다는 점 외에도 제조의 편의성과 폭넓은 활용 가능성 때문에 3월 기술개발 성공 발표 이후 기술이전 향방과 관련해 디스플레이 업계의 큰 관심을 모아왔다.
이 기술을 이용하면 물리적으로 여러번 증착해야 하는 등 복잡한 공정과정을 거쳐야하는 기존 방식에 비해 한 번의 코팅만으로도 투명전극을 제조할 수 있어 전체적으로 공정 단가를 50% 이상 절감시켜 준다.
특히 희귀금속으로 평판 디스플레이의 투명전극 소재로 많이 사용하는 산화인듐주석(ITO) 대신에 ‘꿈의 소재’로 불리는 탄소나노튜브를 이용하기 때문에 재료의 국산화와 더불어 원가도 대폭 절감할 수 있다.
또한 각 성분의 농도조절에 따라 터치스크린은 물론 휘어지는 디스플레이(Flexible Display) 등 디스플레이 산업 전반에 다각도로 활용할 수 있는 것도 큰 장점으로 꼽힌다.
특히 이번 기술은 특히 일본 등 소재분야 선도국가가 독식해 오던 디스플레이 소재 기술 분야에서 국책연구소 연구진이 이뤄낸 성과를 민간기업을 통해 이전, 관련 산업 경쟁력 강화에 크게 기여하게 된다는 측면에서 더욱 값진 성과라는 평가다.
현재 ‘터치폰’ 등 주요 IT기기에 사용이 급격하게 증가하고 있는 터치스크린 패널의 경우 투명전극(ITO 코팅 필름)이 제품단가에서 차지하는 비중이 가장 높음에도 불구하고 ITO필름의 제조 원천특허를 보유한 일본으로부터 거의 전량 고가에 수입할 수 밖에 없었다.
따라서 국내 디스플레이 산업 발전을 위해 ITO필름을 대체할 수 있는 재료와 기술 개발이 절실했었다. 이번 기술이전으로 상용화가 완료되면 관련 소재의 대일 수입대체 효과뿐만 아니라 ITO 대체 신소재의 출현으로 인해 산업전반에 미치는 영향도 매우 클 것으로 기대되고 있다.
기술을 이전받아 상용화에 나서는 (주)상보는 점착 및 인쇄기술, 하드코팅 기술을 보유하고 있는 습식코팅 기반의 광학필름, 윈도우필름 전문 중견기업이다. 바인더(코팅액 결합제)로 적용 가능한 특수 고분자수지를 생산하는 자회사를 비롯, 특수 나노박막코팅 개발 능력을 보유하고 있어 기술이전 효과를 극대화할 수 있을 것으로 평가되며, 조기 상업화 및 신규시장 창출 가능성 또한 매우 높다.
(주)상보는 일차적으로 이번 기술을 스프레이 코팅방법을 이용한 투명필름을 제조하여 ‘터치폰’에 적용할 예정이다. 향후 5년간 터치스크린에 한정된 수입대체효과만 해도 5천억원에 이를 것으로 예상된다.
반도체 라인 등 생산공정에서 먼지가 달라붙지 않게 하기 위해 사용되는 정전기 방지용 정전분산 필름, 대전방지 코팅액 등 전도성 소재분야 수입대체까지 고려하면 총 대일 수입대체 효과는 최대 1조3천억원에 달할 전망이다.
개발자인 이건웅 박사는 “기술이전 과정에서 대기업을 포함한 20여개 업체가 기술이전을 문의했으나 조기 상용화에 초점을 두고 최단 기간 실제 상용화가 가능한 기반 기술과 더불어 경영진이 신소재 적용에 대한 강력한 의지를 가진 업체를 최종 선택했으며, 기술료 협상단계에서도 착수료 규모(10억원)보다 실제 매출발생을 통한 경상기술료 창출에 더 무게를 두었다”고 설명하고 “기술의 완성도를 더욱 높여 정전기 방지용 정전분산 필름 및 트레이, 전자파 차폐 필름 등 외에 디스플레이용 투명전극, 간편하게 휴대가 가능한 플렉시블 디스플레이, 태양전지 등의 각종 유연(flexible) 전극으로 활용할 계획”이라고 밝혔다.
한편, 13일 열린 기술이전 조인식에는 지식경제부 이창한 국장, 한국전기연구원 유태환 원장, (주)상보 김상근 대표를 비롯해 산업기술연구회 등 유관기관 인사들이 참석해 출연연 기술사업화 성공에 대한 큰 기대를 나타냈다.
지경부 이창한 국장은 “이번 기술이전된 기술은 지경부의 GLT(Global Leading Top)* 소재 확보를 위한 핵심기술 개발 계획의 10대 GLT에 속하는 만큼 현재 수요가 많은 상황이며, 향후 산업적 파급효과가 큰 분야”라고 강조하고 “원천 기술개발과 기술이전을 성공적으로 마친만큼, 이전계약의 양 당사자는 사업화성공에 더욱 매진하길 바란다”고 당부했다.
한국전기연구원 개요
한국전기연구원(KERI)은 과학기술정보통신부 국가과학기술연구회 산하 정부출연연구기관이다. 1976년 국가공인시험기관으로서 첫 출발한 이후 2017년 기관평가에서 우수 등급을 획득하는 등 최고 수준의 전기전문연구기관이자 과학기술계 대표 정부출연연구기관으로 성장했다. 현재 경남 창원에 소재한 본원 외에 2개의 분원(안산, 의왕)이 있으며, 전체 직원수는 620여명에 달한다. KERI는 실현 가능하면서도 대규모 파급효과가 기대되는 연구과제를 집중 선정하여 국가사회에 기여하는 대형 성과창출을 위해 연구개발에 매진하고 있다. 주요 업무분야는 차세대전력망 및 신재생에너지, 초고압직류송전(HVDC), 전기추진 및 산업응용 기술, 나노신소재 및 배터리, 전기기술 기반 융합형 의료기기, 중전기기 시험인증 등이 있다.
웹사이트: http://www.keri.re.kr
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한국전기연구원 재료응용연구단 CNT전극전문연구랩 이건웅 박사(랩장) 055-280-1508
한국전기연구원 재료응용연구단 CNT전극전문연구랩 한중탁 박사 055-280-1678
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