2010노벨 물리학상 수상 신소재 그래핀(Graphene)

I.              그래핀이란

흑연은 탄소를 6각형의 벌집 모양으로 층층이 쌓아올린 구조이며, 그래핀은 흑연의 가장 얇은 한 겹을 떼어낸 것이다. 탄소 원자 한 층으로 이루어진 그라핀은 두께가 0.355nm로, 강도는 다이아몬드의 2배 이상, 전자 이동 속도는 반도체에 사용하는 실리콘의 100배 이상이며, 구리와 비교해 100배 이상의 전도성을 가진다. 투명하며 유연성이 높아 휘거나 비틀어도 부서지지 않는다. (출처 연합뉴스 및 Rise of Graphene )

라고 하네. 이번에 노벨 물리학상을 수상한 건 다른게 아니라
안드레 가임과 콘스탄틴 노브셀로프가 "개념으로만 실재하다고 믿어왔던 그래핀을 현실 세계에서 실재하게 만든"
업적을 인정받은 것이다.

방법은 익히 알려져있다시피 흑연을 특수 스카치 테이프로 붙였다 떼어낸 것.

II.  그래핀 응용 분야

투명 스크린, Flexible Display, 반도체 정보처리 속도 개선(실리콘 대체), ITO 물질 대체, 태양전지 효율성 개선 가능성 등 무궁무진한 응용 가능성이 기대된다.

III. 그래핀 응용 기술 현황

    Summary: 현재 한국은 그래핀 응용 분야에서는 가장 발전한 나라 중 하나, 아직 본격적인 상업화 이전 단계.

1.     그래핀 대량 생산 기술 개발 - 성균관대 이효영 교수팀 (2010. 9. 26 이데일리)

2.     그래핀 투명전극 개발 성공으로 플렉서블 그래핀 터치 스크린 개발 – 성균관대 홍병희 교수팀 (2010. 6. 20 한국경제)

3.     그래핀 플렉서블 나노발전소자 개발 – 삼성전자-성균관대 (출처: 2010.05.13 중앙일보)

4.     그래핀을 이용한 새로운 유형의 투명전극 개발-미국,스웨덴 연합연구팀 (2010. 2. 6 Sciencedaily)

5.     그래핀을 이용한 전기발광셀-LEC(OLED 대체) 개발- 미국,스웨덴 연합연구팀 (2010. 2. 6 Sciencedaily)

사실 안드레 가임도 언급했듯이 그래핀의 응용에 대해서 한국은 최고 수준이다.
정확히 말하면 한국이 아니라 삼성이다. 위 기사 목록에서도 볼 수 있다시피 삼성은 그래핀을 상용화하기 위해
무시무시한 투자를 해대고 있다.

그나마 그런 삼성에서도 아직 상용화의 스타트를 끊지 못했으니... 정말 연구할게 많은 물질이긴 하다.
무엇보다도 전자제품에 필수적으로 들어가는 반도체의 필수 재료인 실리콘을 대체할 수 있다는 가능성은
반도체와 전자제품 업계에 지각변동적인 변화를 일으킬거다. 세계 반도체 회사의 대표인 인텔, 퀄컴, 브로드컴, NVidia 등등은 그래핀에 지대한 관심을 쏟고 있지 않을까 한다.

거기다 차세대 디스플레이 방식으로 일컬어지는 Flexible display는 양산은 아직 안되지만 이미 삼성에서 시제품을
만들어내고 있는 단계다. 그 외에도 효율 좋은 전지, 터치 스크린 등등... 아이언맨에서 보던 꿈의 UI 가 가까워질지도? ㅎㅎ

IV. 그래핀 관련 업체 및 연구 현황(국내)

Summary: 현재 삼성전자와 테크윈이 그래핀 응용의 선봉이며, 본격적인 Flexible touch screen 상업화 이전 단계. 이외 그래핀에 관심을 가지고 있으나 본격적인 투자를 시작하지 않은 기업이 있을 것으로 보임

1.     삼성전자 – 종합기술원에서 Flexible display 응용 연구 중(2010.05.31 이데일리)

2.     삼성테크윈 – 그래핀 원천 소재 양산 계약 특허 보유, (2010. 05. 31 이데일리)

3.     아이컴포넌트 - 디스플레이용 플라스틱 기판 생산 (삼성전자 플렉서블 반도체 연구 협력업체)

4.     LG화학 – 투명전극인 산화인듐주석(ITO) 대체할 차세대 반도체 소재로서 연구중, 나노카본 복합소재 분야에 약 4조 투자. (2010.9.26 한국경제 및 2010.9.30 파이낸셜 뉴스)

5.     세종대 그래핀 연구소 설립 및 운영중 – 교육과학기술부 선정 중점 연구소 (2010. 9. 2 시사매거진)

역시나 삼성이 꽉 잡고 있다.
세종대 그래핀 연구소가 있으니.. 어느 기업과 협력할 것인가.

V. 그래핀 관련 주요 업체(해외)

1.     Vorbek Materials(미국) 10분만에 충전되는 그래핀 배터리 기술 개발, 공정 개발중– Vorb (2010. 7. 28 EETimes)

2.     Graphene Energy(미국) 그래핀을 이용한 Ultracapacitor 개발 중 (2010. 9 Ieee Spectrum)

3.     IBM(미국) 실리콘보다 10배 빠른 그래핀 트렌지스터 개발 완료 (2010. 2.5 MIT Technology Review)

IBM이 진짜 무서운건 정보력과 그에 따른 변화에 징그럽게 유연하다는 것.
스마터 플래닛이나 뉴 인텔리전스 활용(http://smarterplanet.co.kr/archives/3504) 같은 IBM의 행보.
전에 잘나가던 pc 사업 미련없이 접어버린거 보면... IBM 진짜 무서운 회사다. 얘넨 목적이 지구 정복 아닐까.  
삼성이 아무리 잘나간다 한들 사람들의 가치와 생활 패턴을 바꾸어버릴 정도는 아니다.
휴대폰을, PC를 잘 팔아도 항상 나온 제품군을 따라갈 뿐. 스마트 플래닛처럼 사람들의 생활과 마인드를
송두리째 바꿔버릴만한 프로젝트를 하는건 못봤으니까. 그야말로 이건희 회장의 말처럼 '먹고 살 거리'를 찾는 반면

PC를 만들고 스마터 플레닛을 통해 도시 계획에까지 참여하는 IBM
구글 어스로 세계를 들여다보게 만든 구글 (그 외에도 많지만)
아이패드로 터치형 타블렛 PC라는 새로운 제품군을 만들어버린 애플...
이 차이는 기업이 가진 '가치'에서 오는걸까.

그나저나 그래핀 얘기 쓰다보니 이야기가 산으로 ㅡㅅㅡ 빨빨빨빨