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아이언맨 강철 슈트의 비밀 '탄소나노튜브'

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[꿈의 신소재 탄소나노튜브] <1> 철강보다 100배 강하고 열전도율
다이아드보다 2배 높아
LG화학·금호석화, 2차전지 시장 겨냥 CNT 공장 풀가동 '속도'

[뉴스핌=조인영 기자] 지난해 8월 8일 리우올림픽 여자 양궁 결승전 3세트. 마지막 화살만 남겨둔 여자 양궁팀엔 차분한 긴장감이 흘렀다. 몇 초간의 정적 속 시위를 떠난 화살은 정확히 과녁을 꿰뚫었다. 최종 결과는 165-151. 관중들의 환호 속에 여자 양궁은 단체전 금메달을 거머쥐며 유일무이한 8연패 역사를 새로 썼다.

2016년 8월 리우올림픽 여자 양궁 개인전에서 활을 쏘고 있는 장혜진 선수. <사진=뉴시스>

여자 양궁 대표팀의 8연패 비결엔 첨단 화학기술이 녹아 있다. 일반인들에게는 생경한 탄소나노튜브(CNT, Carbon Nano Tube). 활의 날개가 구부러졌다 펴지면서 화살을 날릴 때 빨리 날아갈 수 있도록 탄성과 강도를 갖춘 소재가 바로 탄소나노튜브다.

무수히 쏟아지는 총알을 튕겨내고 폭탄에도 끄떡없던 '아이언맨' 슈트의 비밀도 탄소나노튜브에 있다.

강철보다 단단하면서 몸에 딱 맞는 아이언맨 슈트를 만들기 위해선 자유롭게 변경되지만 절대 망가지지 않는 강도와 유연함이 필요하다. 이를 모두 충족시키는 꿈의 신소재가 탄소나노튜브다. 호주 시드니대학 연구진은 2007년 11월 학술지 '나노테크놀로지'에 "탄소나노튜브로 방탄복을 만들면 초속 2000m로 날아오는 총알에도 끄떡없다"고 발표한 바 있다.

탄소나노튜브는 연필심에 사용되는 흑연(Graphite)이 나노 크기의 직경으로 둥글게 말린 모양을 하고 있다. 평평한 종이 위에 벌집 무늬를 그린 후 둥글게 말면 나노튜브 구조가 되는데, 튜브 직경이 1나노미터(Nano, 10억분의 1m)라고 해서 나노튜브로 불린다.

작지만 탄소 결정이기 때문에 강도가 철강보다 100배 뛰어나다. 유연성도 좋아 90도까지 손상 없이 휠 수 있다. 열전도율은 가장 우수하다고 알려진 다이아몬드의 2배이며 전기전도율도 구리보다 1000배 높아 항공우주, 생명공학, 환경에너지, 의약·의료, 전자·컴퓨터, 과학교육 등 거의 모든 분야에서 러브콜을 받고 있다.

일상생활에선 자전거, 스키, 테니스라켓 같은 운동장비 제작에 유용하게 사용된다. 가볍고 부식에 강하며 강도에 높다 보니 자전거처럼 무게를 줄여야 하는 고급 스포츠용품에 쓰인다. 지난 2006년 프랑스 도로일주 사이클 대회에서 우승한 자전거는 탄소나노튜브가 적용돼 무게가 20% 가벼워졌다. 또 플라스틱에 탄소나노튜브를 섞으면 전기가 통하기 때문에 아주 얇고 전력 소모가 적은 평면모니터 생산도 가능하다.

탄소나노튜브 활용 분야. <사진=LG화학>

전기차 성장으로 2차전지 분야서 관심

시장에서 가장 많은 관심을 보이는 분야는 2차전지로, 글로벌 전기차 성장과 함께 탄소나노튜브의 수요가 빠르게 늘고 있다. 일본 야노경제연구소는 전 세계 탄소나노튜브 시장이 2016년 824t에서 2020년 1335t으로 연평균 10% 이상씩 성장할 것으로 보고 있다.

리튬이온전지의 양극재에 흑연 대신 탄소나노튜브를 넣으면 전지의 성능이 대폭 개선된다. 충·방전을 반복해도 특성에 변화가 없기 때문에 전지 수명도 향상된다. 이를 활용하는 자동차부품, 방열기 제조업체 등에서 높은 관심을 나타내는 이유다.

이처럼 장점이 많은 탄소나노튜브지만 그동안 기술 부족과 비용 문제로 대량생산에 어려움을 겪어 왔다. 지금까지도 탄소나노튜브를 양산하는 국가는 많지 않다. 중국의 에스유에스엔 씨노텍(SUSN Sinotech)이 연산 600t으로 가장 많다. 미국 씨-나노(C-Nano)와 일본 쇼와덴코(Showa Denko)가 500t 규모다. 우리나라는 LG화학과 금호석유화학이 자체 기술력을 바탕으로 생산에 성공하면서 탄소나노튜브 응용소재 개발에 가속도가 붙고 있다.

LG화학은 약 250억원을 투자해 최근 여수공장에 연산 400t 규모 탄소나노튜브 전용 공장을 구축하고 양산에 돌입했다. 중국, 미국, 일본에 이어 4번째로 큰 규모로, 선도업체인 벨기에 나노씰과 프랑스 아르케마의 생산량(400t)과 같다.

독자 개발한 유동층 반응기 기술이 핵심으로, 단일 라인으로 안정적인 대규모 생산이 가능하다고 설명한다. 이곳에선 분말 형태뿐 아니라 고객이 사용하기 편한 압축 형태, 액체 상태의 분산액 형태 등 다양한 제품을 만들고 있다. LG화학은 올해 전지용 소재 등을 시작으로 100억원의 매출을 예상하고 있다. 내년 말까지 가동률을 100%로 끌어올릴 계획이다. 풀가동 시 매출은 400억원으로 늘어난다. 수요에 따라 2019년 추가 증설도 검토하고 있다.

2008년부터 연구를 시작한 금호석화는 LG화학보다 4년 먼저 양산에 성공했다. 2013년 12월 충남 아산 전자소재공장 내 연산 50t 규모의 탄소나노튜브 생산공장을 준공한 금호석화는 현재 'K-Nanos'라는 브랜드로 전자제품, 반도체 분야에 탄소나노튜브를 납품하고 있다. LG화학과 같이 금호석화도 최대 수요처인 2차전지를 겨냥해 증설을 검토 중이다.

 

[뉴스핌 Newspim] 조인영 기자 (ciy810@newspim.com)

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'100조 영업익' 역사 새롭게 쓴 삼성전자의 비밀은? [서울=뉴스핌] 서영욱 기자 = 삼성전자가 분기 영업이익 100조원을 돌파한 배경에는 메모리 반도체의 폭발적인 수익성 개선이 자리 잡고 있다. 고대역폭메모리(HBM)에 이어 범용 D램과 낸드플래시까지 가격이 급등하면서 메모리 전반이 이례적인 초고마진 구간에 진입했다. 특히 범용 D램의 수익성이 HBM을 추월하는 이례적인 현상까지 나타났다. 내년에는 HBM 가격도 큰 폭으로 오를 것으로 전망되면서 반도체 호황이 장기화할 가능성에 무게가 실리고 있다. 8일 반도체업계에 따르면 삼성전자는 이날 3분기 연결기준 매출 195조원, 영업이익 107조4000억원의 잠정 실적을 발표했다. 매출은 전년 동기 대비 126.59%, 영업이익은 782.50% 증가했다. 전분기와 비교해도 각각 13.70%, 20.01% 늘었다. 이날 사업부문별 실적을 발표하지는 않았으나 증권가에서는 반도체 부문에서만 110조원의 영업이익을 달성한 것으로 보고 있다. [사진=삼성전자] ◆D램 이익률 83%·낸드 71%…메모리 초고마진 시대실적 개선을 주도한 것은 메모리 반도체다. 증권가에서는 삼성전자 D램의 3분기 영업이익률이 83%, 낸드는 71%에 달했을 것으로 추정하고 있다. 이 같은 수익성의 배경에는 범용 메모리 가격 급등이 있다. AI 데이터센터 투자가 확대되면서 HBM뿐 아니라 서버용 D램과 기업용 솔리드스테이트드라이브(SSD) 수요가 동반 증가했다. 반면 메모리 업체들이 생산능력을 단기간에 확대하기 어려워지면서 공급 부족이 심화했고, 가격 결정권은 공급업체 쪽으로 기울었다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 범용 D램 계약가격은 올해 1분기 전분기 대비 93~98%, 2분기에도 58~63% 상승할 것으로 전망됐다. 상반기에만 가격 수준이 크게 높아진 데 이어 하반기에도 추가 상승세가 이어지면서 메모리 업체들의 수익성을 끌어올리고 있다. ◆HBM보다 돈 되는 범용 D램…수익성 역전특히 눈에 띄는 변화는 범용 D램과 HBM의 수익성 역전이다. 트렌드포스는 지난 6월 발표한 보고서에서 올해 1분기 서버용 DDR5 64GB RDIMM의 웨이퍼당 매출과 수익성이 HBM을 넘어섰다고 분석했다. HBM은 여러 개의 D램 칩을 수직으로 쌓아 만드는 고부가가치 제품이다. 일반 D램보다 제조공정이 복잡하고 같은 용량을 생산하는 데 더 많은 웨이퍼가 필요하지만, 높은 판매가격을 바탕으로 수익성이 우수한 제품으로 평가받아 왔다. 그러나 지난해 체결한 연간 공급계약이 올해 HBM 가격에 영향을 미치는 동안 범용 D램은 급등한 시황을 상대적으로 빠르게 반영했다. 가격 상승 속도의 차이가 일부 서버용 D램의 수익성을 HBM보다 높이는 결과로 이어진 것이다. 낸드 역시 AI 데이터센터를 중심으로 고수익 제품의 수요가 확대되고 있다. 대규모언어모델(LLM)의 학습뿐 아니라 AI 추론과 실시간 데이터 처리에 필요한 기업용 SSD 구매가 늘면서 가격 상승을 이끌고 있다. 트렌드포스는 올해 기업용 SSD의 비트 수요가 전년 대비 80% 이상 증가할 것으로 예상했다. 4분기 낸드 전체 계약가격은 전분기 대비 15~20%, 기업용 SSD는 23~28% 상승할 것으로 전망했다. 다만 스마트폰과 소비자용 저장장치 수요는 상대적으로 부진해 제품별 가격 상승 폭에는 차이가 나타나고 있다. 삼성전자 HBM4E [사진=삼성전자] ◆내년 HBM 가격 121% 급등 전망…고수익 이어지나범용 메모리의 수익성 상승은 내년 HBM 가격에도 영향을 미칠 전망이다. 생산업체 입장에서는 같은 웨이퍼를 투입했을 때 범용 D램의 수익성이 더 높아진 만큼 HBM을 공급할 때도 그에 상응하는 가격을 확보해야 할 필요성이 커졌기 때문이다. 트렌드포스는 지난달 29일 발표한 보고서에서 내년 HBM 평균판매가격(ASP)이 올해보다 121% 상승할 것으로 내다봤다. 기존 제품의 계약가격 인상뿐 아니라 고가 제품인 HBM4의 공급 비중 확대와 내년 하반기 HBM4E 양산 증가 등을 반영한 전망이다. 이는 동일한 규격의 HBM 가격이 일률적으로 두 배 이상 오른다는 의미는 아니다. 다만 차세대 제품 전환과 공급 부족이 맞물리면서 HBM 시장 전체의 가격 수준이 크게 높아질 수 있다는 분석이다. 실제 메모리 업체들도 내년 HBM 가격 인상을 예고하고 있다. 산제이 메로트라 마이크론 최고경영자(CEO)는 지난달 30일 실적발표 콘퍼런스콜에서 2027년 HBM 공급물량의 상당 부분이 이미 판매계약을 통해 확보됐으며, 계약가격도 2026년보다 훨씬 높다고 밝혔다. 그는 이러한 가격 상승이 HBM과 비HBM 메모리 간 수익성 격차를 줄이는 데 기여할 것이라고 설명했다. 반도체업계 관계자는 "HBM과 범용 D램은 생산능력을 공유하는 만큼 어느 한쪽의 생산을 늘리면 다른 쪽의 공급이 제한될 수밖에 없는 구조"라며 "HBM은 적층 공정과 수율 확보에도 시간이 필요해 단기간에 공급을 확대하기 어렵다"고 설명했다. 이어 "올해는 범용 D램과 낸드의 가격 급등이 수익성을 끌어올렸다면 내년에는 HBM 가격 인상 효과까지 더해질 가능성이 있다"며 "다만 범용 메모리 가격 상승세가 둔화하고 있고 HBM4의 생산원가와 수율도 변수인 만큼 높은 수익성을 얼마나 유지하느냐가 관건"이라고 말했다. syu@newspim.com 2026-10-08 10:46
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히든스테이지 대상에 '심각한 개구리' 수상 [서울=뉴스핌] 이지은 기자 = 종합뉴스통신사 뉴스핌과 감엔터테인먼트가 주최하고, 문화체육관광부·한국콘텐츠진흥원이 후원하는 제4회 싱어송라이터 경연 대회 '히든스테이지'가 다수의 실력 있는 싱어송라이터를 발굴하며 막을 내렸다. 7일 서울 동대문구에 위치한 KOCCA콘텐츠문화광장 내 스테이지66에서는 제4회 '히든 스테이지'가 개최됐다. 이번 결선에는 김은찬밴드, 박희수, 신직선, 심각한개구리, 오아(OHAH), 윤준, 윤태경, 채수빈, 채비(Che!vee), 혼즈(Hon'z)까지 총 10팀이 이름을 올렸다. [서울=뉴스핌] 김현우 기자 = 유근석 뉴스핌대표가 7일 오후 서울 동대문구 KOCCA콘텐츠문화광장 스테이지66에서 열린 제4회 싱어송라이터 경연대회 '히든스테이지(HIDDEN STAGE)'에서 결선에서 최우수상을 수상한 참가번호 8번 심각한개구리와 기념촬영을 하고 있다. '히든스테이지'는 종합뉴스통신사 뉴스핌과 감엔터테인먼트가 주최, 주관하고, 문화체육관광부·한국콘텐츠진흥원이 후원한다. 2026.10.07 khwphoto@newspim.com 결선 무대에서 참가자 심각한 개구리는 '불을 밝혀라'를 선곡했다. 해당 곡은 비참한 세상 속에서도 서로를 일으켜주며 다시 살아가는 사람들의 노래로, 우리 마음속에 꺼져가는 불을 다시 밝히자는 내용이 담겼다. 무대에 오른 심각한 개구리는 안정적인 중저음을 자랑하며 경쾌한 분위기의 곡을 활기차게 이끌었다. 심사위원을 맡은 배순탁 대중음악평론가는 심각한 개구리의 무대에 대해 "제일 마음에 들었던 점은, 곡 주제의 독창성"이라고 밝혔다. 이어 "대혐오의 시대에 대해 희망을 놓지 말자, 선의가 흐르고 있다는 걸 노래했다는 게 가장 마음에 들었다. 인상 깊게 잘 들었다"고 호평했다. 정민재 심사위원은 "영상 심사 때부터 인상 깊게 들었다. 초반에는 긴장했던 것 같다. 후반으로 갈수록 잘 풀려서 자신만의 페이스로 잘 꾸민 것 같다. 음악적으로 매력적이라고 느꼈고, 본인의 메시지와 소리를 잘 가지고 있는 싱어송라이터라고 생각한다"고 덧붙였다. 예선부터 본선, 그리고 결선 무대까지 모두 끝낸 후 만난 심각한 개구리는 후련한 표정을 지으며 대상 소감을 전했다. [서울=뉴스핌] 김현우 기자 = 7일 오후 서울 동대문구 KOCCA콘텐츠문화광장 스테이지66에서 열린 제4회 싱어송라이터 경연대회 '히든스테이지(HIDDEN STAGE)'에서 결선에서 참가번호 8번 심각한개구리가 경연을 펼치고 있다. '히든스테이지'는 종합뉴스통신사 뉴스핌과 감엔터테인먼트가 주최·주관하고, 종합뉴스통신사 뉴스핌과 감엔터테인먼트가 주최하고, 문화체육관광부·한국콘텐츠진흥원이 후원한다. 2026.10.07 khwphoto@newspim.com "일단 오디션이 끝나서 너무 후련합니다. 예선과 본선, 결선까지 세 차례나 진행이 됐기 때문에 긴장감이 유지되는 경연대회였어요. 일단 후련하다는 마음이 가장 크고, 대상을 받아서 너무 행복해요. 하하." 심각한 개구리는 결선 무대에서 다소 긴장한 모습을 보였지만, 심사위원의 호평을 받으며 대상과 상금 500만원을 품에 안았다. "수상은 사실 어느 정도 예상은 했어요(웃음). 심사위원들께서 너무 좋은 평가를 해주셨거든요. 그래서 기대를 해봐도 되겠다 싶더라고요. 또 이번 노래가 '히든 스테이지'의 취지에 맞는 음악이라고 생각했어요. 평소에는 마냥 긍정적인 음악을 만들었는데, 이 노래는 세상에 대한 불만을 포함한 노래였거든요. 그래서 이 곡으로 결선에 나가면 결과가 좋지 않을까 생각했는데, 대상을 받아서 너무 행복해요." 활동명 '심각한 개구리'에는 '심각한'이라는 말이 붙지만, '고민 끝에 행복을 노래하는 싱어송라이터'라는 의미가 있다. 그동안 행복하고 긍정적인 노래만 해온 심각한 개구리는 처음으로 세상에 대한 불만을 노래했다. "사실 밝은 음악만 했던 이유가, 부정적인 이야기를 하면 결과가 좋지 않을 거라는 생각 때문이었어요. 그런데 이번에 '불을 밝혀라'로 결선 무대에 나왔고, 심사위원들의 평가를 들으니까 속 깊은 어려운 이야기에도 진심을 담았을 때 결과가 좋을 수 있다는 걸 깨달았습니다. 앞으로 이런 어렵고 어두운 이야기도 용기 있게 펼칠 수 있을 것 같습니다." [서울=뉴스핌] 김현우 기자 = 7일 오후 서울 동대문구 KOCCA콘텐츠문화광장 스테이지66에서 열린 제4회 싱어송라이터 경연대회 '히든스테이지(HIDDEN STAGE)'에서 결선에서 참가번호 8번 심각한개구리가 경연을 펼치고 있다. '히든스테이지'는 종합뉴스통신사 뉴스핌과 감엔터테인먼트가 주최·주관하고, 종합뉴스통신사 뉴스핌과 감엔터테인먼트가 주최하고, 문화체육관광부·한국콘텐츠진흥원이 후원한다. 2026.10.07 khwphoto@newspim.com 심각한 개구리는 싱어송라이터로 활동한지 10년이 됐다. 올해로 10년차에 접어든 그는, 이번 수상의 기쁨을 가족에게 돌리고 싶다며 환한 웃음을 지었다. "어머니는 가수로 활동을 하셨고, 아버지는 시인이세요. 그동안 오디션에 나가서 1등을 못했었거든요. 올해 목표가 1등이었는데, 이번 수상 소식을 부모님에게 먼저 전하고 싶어요. 저도 언론매체 뉴스핌에서 진행한 오디션에서 1등을 했다고 당당하게 전하고 싶어요. 부모님이 그동안 제 곡을 듣고 나서 부족한 점을 말해주셨는데, '불을 밝혀라'를 듣고 나서는 저만의 개성이 생긴 것 같다는 말을 해주셨거든요. 그래서 더 확신을 갖고 결선 곡으로 정했는데, 결과까지 완벽한 것 같아요." 제4회 '히든 스테이지' 대상이 주인공이 된 심각한 개구리는 앞으로의 음악 활동 계획에 대해 "상금을 단독 공연을 하는데 쓰고 싶다"고 밝혔다. [서울=뉴스핌] 김규빈 기자 = 참가자 심각한 개구리가 7일 오후 서울 동대문구 KOCCA콘텐츠문화광장 스테이지66에서 열린 제4회 뉴스핌 싱어송라이터 경연대회 '히든스테이지' 결선에서 무대를 펼치고 있다. '히든스테이지'는 종합뉴스통신사 뉴스핌과 감엔터테인먼트가 주최·주관하고, 문화체육관광부·한국콘텐츠진흥원이 후원한다. 2026.10.07 "결선 때 부른 '불을 밝혀라'가 포함된 미니앨범이 10월 14일에 나와요. 앨범명이 '추락한 개구리'인데, 꿈과 희망을 갖고 세상을 비행했던 개구리가 세상의 풍파를 맞고 추락한 내용을 담았어요. 세상의 아픔과 외로움을 노래하려고 해요. 기존에 들었던 음악과 달리 진지하고 조용하고, 어쩌면 심각한 앨범인데 많이 들어주셨으면 좋겠어요. 그리고 이번에 받은 상금으로 단독 공연을 해보려고 해요. 공연을 할지 말지 고민했는데, 이렇게 된 거, 한 번 추진해 보겠습니다!" 제4회 '히든 스테이지' 심사는 배순탁, 김도헌, 정민재 대중음악평론가가 맡았다. 심사는 음악적 완성도와 가사 표현력 및 메시지, 가창력과 무대 표현력을 중점으로 진행됐다. 그 결과, 문화체육관광부 장관상인 대상(500만원)은 심각한 개구리가 수상했다. 이어 한국콘텐츠진흥원장상 최우수상(300만원)은 윤태경, 우수상(200만원)은 김은찬 밴드, 루키상(200만원)은 신직선에게 돌아갔다. alice09@newspim.com 2026-10-07 17:15
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긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
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