그래핀은 현대 과학과 기술에서 가장 흥미로운 신소재 중 하나로 주목받고 있습니다. 이것은 구리보다 100배 이상 뛰어난 전기 전도성과 실리콘보다 100배 이상 빠른 전자 이동성을 가지고 있으며, 강도는 강철보다 200배 이상 강합니다. 또한, 다이아몬드보다 2배 이상 뛰어난 열 전도성과 빛을 대부분 통과시키기 때문에 투명하며 신축성이 뛰어납니다.
그래핀(Graphene) 알아보기
그래핀(Graphene)은 단일층의 흑연으로서, 벌집 모양의 육각형 고리를 가진 탄소의 층이 겹겹이 쌓여 구성된 물질입니다. 이러한 구성 때문에 흑연으로 이루어진 그라파이트와는 다르게, 그래핀은 단일 층의 탄소 원자로만 구성되어 있으며, 두께는 약 0.33 나노미터로 아주 얇습니다. 1mm의 두께를 갖기 위해서는 약 3,000,000개의 그래핀 층을 쌓아야 합니다.
그래핀의 탄생 배경과 특성 3가지
그래핀은 2004년에 안드레 게임과 콘스탄틴 노보셀로프가 처음으로 발견하고 실험적으로 입증한 물질입니다. 이것은 탄소 원자들이 평면적으로 배열된 2차원 단원자층으로 이루어진 구조를 가지고 있으며, 이러한 특별한 구조로 인해 위에서 언급한 뛰어난 물성을 가집니다. 그래핀은 그래서 "탄소의 모노레이어"로 불리기도 합니다.
높은 전기 및 열 전도성: 구리보다 100배 이상 뛰어난 전기 전도성과 다이아몬드보다 2배 이상 뛰어난 열 전도성을 가지고 있어서 초고속 반도체와 고효율 태양전지 등에 활용될 수 있습니다.
강도: 강철보다 200배 이상 강한 강도를 가지고 있어서 경량화된 소재로 사용될 수 있습니다.
투명성과 신축성: 대부분 빛을 통과시키고 신축성이 뛰어나기 때문에 휘는 디스플레이나 손목에 차는 컴퓨터와 같이 구부릴 수 있는 전자 기기에 적용될 수 있습니다.
그래핀의 활용화 전망과 시장 규모
그래핀의 특성으로 인해 다양한 분야에서의 응용이 기대되고 있습니다.
전자 기기와 반도체: 그래핀의 높은 전기 전도성으로 인해 초고속 반도체나 더 효율적인 전자 기기의 핵심 소재로 사용될 수 있습니다.
태양전지: 그래핀이 높은 전도도를 가지고 있기 때문에 고효율의 태양전지 개발에 기여할 수 있습니다.
휘는 디스플레이와 전자 종이: 그래핀의 신축성과 투명성으로 인해 구부릴 수 있는 디스플레이나 전자 종이를 개발하는데 활용될 수 있습니다.
대체 소재로서의 가능성: 희토류 '인듐' 수요 급증으로 그래핀을 비롯한 메탈메시나 은나노와이어, 탄소나노튜브와 같은 소재들이 대체 소재로 각광받을 수 있습니다.
2023년 기준으로 그래핀 시장의 규모는 10억 달러(1조 1225억 원)를 넘어설 것으로 전망되고 있습니다.
그래핀의 미래
그래핀은 구리와 실리콘을 뛰어넘는 뛰어난 전기적, 열적 특성과 신축성, 투명성을 가진 신소재로서 다양한 분야에서의 응용이 기대되고 있습니다. 그래핀이 개발되는 산업 분야에서의 혁신적인 기술 발전은 미래에 큰 영향을 끼치며, 흑연 공급 부족과 같은 과제를 대체 소재로서 그래핀이 해결할 수 있는 가능성도 큽니다.
특히 중국이 전 세계 흑연 생산의 압도적인 비중을 차지하고 있는 만큼 그래핀 산업에서 경쟁이 치열할 것으로 예상됩니다. 그러나 그래핀의 다양한 장점과 활용 가능성으로 인해 미래에는 더욱더 중요한 신소재로써 세계적으로 주목받을 것으로 전망됩니다.
그래핀 테마 관련주 12 종
그래핀 관련주 나노 : 대기 중의 오염물질인 질소산화물을 촉매를 이용해 제거하는 질소 산화물 제거 기반 사업 영위 업체. 그래핀 원료 흑연 코팅용으로 사용되는 TiO2 생산.
그래핀 관련주 덕산하이메탈 : 반도체 패키징 재료인 솔더볼(Solder Ball) 제조/판매 사업과 지주사업을 영위하는 사업형 지주회사. '그래핀이 코팅된 도전입자 및 이를 포함하는 도전 재료', '그래핀층을 포함하는 투광성 기판의 제조방법 및 이를 통해 제조된 투광성 기판' 등 그래핀 관련 특허권 보유.
그래핀 관련주 덕양산업 : 자동차 내장부품 전문 제조사. 현대차 1차 부품협력업체. 그래핀 나노복합재료 제조에 관한 특허 보유.
그래핀 관련주 상보 : 디스플레이용 광학필름, 그래핀 등 제조사. 첨단나노소재 사업부문에서 그래핀 하이 배리어, 은나노와이어 필름 등을 생산. 정부로부터 그래핀배리어필름 국책과제 주관기업으로 선정 이력 보유.
그래핀 관련주 시노펙스 : FPCB 모듈 사업과 멤브레인/필터 사업을 주요 사업으로 영위하는 업체. 나노 임프린팅 공법을 통한 그래핀 복합소재로 전극 패턴이 형성되어 있는 터치패널 및 제조방법 발명.
그래핀 관련주 크리스탈신소재 : 케이만제도에 설립된 중국계 지주회사로 사업자회사인 장인유쟈광운모유한회사를 통해 합성운모 플레이크, 합성운모파우더, 운모테이프(천연, 합성, 혼합 등)를 주 사업으로 영위. 그래핀 방부 도료를 활용한 신형 그래핀금강 하소가 열로 시생산에 성공했으며, 전도율이 높은 그래핀 분말 개발도 성공.
그래핀 관련주 엑사이엔씨 : 반도체, LCD, PDP, LED, OLED 공장의 무정전 클린룸을 시공하는 CR의 장사업 등 영위. 고품질 그래핀 제조 및 다기능 표면처리강판 기술개발 국책과제 참여해 6년간 연구 끝에 개발과제 완료(2019.04.26).
그래핀 관련주 대창 : 황동봉을 전문으로 생산하는 동합금계열 비철금속 제조사. 한양대와 그래핀 자기 조립 박막 코팅 기술 연구 개발(2012~2014).
그래핀 관련주 오리엔트정공 : 자동차 부품 제조 및 판매업체. 현대제철과 함께 그래핀 제조방법 특허 보유.
그래핀 관련주 해성디에스 : 30인치 대면적 그래핀을 개발했으며, 오디오 전문기업 아이리버와 협력하여 그래핀 합성 구리선을 적용한 오디오 케이블을 상용화.
그래핀 관련주 엘엠에스 : 프리즘시트(LCD BLU의 핵심부품) 제조사. 그래핀에 활용되는 나노융합체를 활용한 플렉시블 방열시트 부품 개발.
그래핀 관련주 다산솔루에타 : 스마트폰 등 각종 전자기기에서 발생하는 불필요한 전자파를 차단하는 차폐 소재 제조사. 일반섬유에 구리 등의 금속막을 코팅한 전도성 테이프(스마트폰 및 태블릿 PC용)가 주력제품. 주요 고객은 삼성전자, LG전자, 애플 등 주요 휴대폰 업체. 2017년부터 그래핀 사업 추진.
지금까지 그래핀의 탄생배경과 특성, 미래의 활용 국내 그래핀 관련주에 대해서 알아보았습니다. 긴 글 읽어주셔서 감사합니다.
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