전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
경제 경제일반

속보

더보기

'알함브라궁전의 추억' 속 게임 렌즈 실현할 신소재가 온다

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

탄소 이용 신소재 그래핀, 초고속 반도체 등 활용 무한
혈당 측정용 센서·전자파 차단용 렌즈에도 활용
2023년 10억달러 시장 성장 전망
흔들리는 그래핀 강국 위상 ‥"정부 지원 부족"

[세종=뉴스핌] 최온정 기자 = 탄소를 이용한 신소재인 그래핀이 차세대 신소재로 주목받고 있다. 아직 기초연구단계 수준이지만, 상용화로 이어지면 주력산업인 반도체·디스플레이 분야에서 중요한 역할을 차지할 것이란 평가가 많다.

그래핀은 탄소 원자들의 결합으로 이뤄진 벌집 모양의 2차원 평면 구조 탄소 동소체다. 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하고, 반도체로 주로 쓰이는 실리콘보다 100배 이상 전자의 이동성이 빨라 다양한 분야에서 활용이 가능하다.

[자료=산업통상자원부]

특히 전기적 특성을 활용해 초고속 반도체, 투명 전극을 활용한 휘는 디스플레이, 높은 전도도를 이용한 고효율 태양전지 등 활용 가능성이 무궁무진하다.

◆ 드라마 '알함브라 궁전의 추억'에 나오는 '게임 렌즈', 그래핀으로 실현 가능

그래핀의 가장 큰 장점은 전도성과 투명도가 모두 높다는 점이다. 이에 국내외에서는 그래핀을 이용해 다양한 용도의 스마트 렌즈를 만들려는 시도가 꾸준히 이어지고 있다. 일각에서는 "인기드라마 '알함브라 궁전의 추억'에 나오는 게임 렌즈를 구현할 수 있는 소재는 그래핀이 유일할 것"이라고 강조한다.

2017년 4월, 박장웅 UNIST(울산과학기술원) 신소재공학부 교수는 공동연구진과 함께 그래핀을 이용해 렌즈에 부착 가능한 혈당 측정용 센서를 개발했다. 이 센서를 시판 중인 소프트 렌즈에 착용하면 눈물로 혈당을 측정해 당뇨병 환자의 상태를 확인할 수 있다. 혈당이 정상이면 LED가 켜지고, 높으면 꺼지는 방식으로 작동된다.

이전에도 콘택트렌즈에 혈당을 확인할 수 있는 센서를 부착해 당뇨병을 모니터링하려는 시도는 있었다. 그러나 기존에 발명된 센서에 사용되는 전극은 불투명하기 때문에 시야를 가린다는 문제가 있었다. 또 완성된 스마트 렌즈가 실제 렌즈만큼 유연하지 않아 착용감도 좋지 않았다.

박장웅 교수팀은 투명도가 높고 신축성이 좋은 그래핀과 금속 나노와이어로 만든 센서를 소프트 콘택트렌즈에 삽입해 두 가지 문제를 해결했다. 착용감과 투명성을 높인 이러한 연구결과는 국제학술지 '사이언스 어드밴시스' 2017년 1월 25일자에 실리는 등 세계적으로 인정받았다.

앞서 2017년 2월에는 국내에서는 그래핀을 이용해 전자파 차단 기능을 가진 스마트 렌즈가 세계 최초로 개발됐고, 그보다 더 앞선 2014년에는 미국 미시간 대학교 연구진이 그래핀을 이용해 밤에도 낮처럼 풍경과 사물을 인식할 수 있는 렌즈 개발을 시작하기도 했다.

SK이노베이션이 개발한 FCW 제품. 높은 수준의 접힘성(Bending)과 강도, 내스크래치(Anti-scratch) 특성을 보유하고 있다. [사진=SK이노베이션]

전문가들은 공상과학 영화나 드라마에 등장해 사진이나 동영상을 보여주는 콘택트렌즈를 개발하려면 그래핀을 활용해야 한다고 강조한다. 착용 가능한 디스플레이를 만드려면 투명성과 전도성이 중요한데, 그래핀이 두 가지 특성을 모두 지녔기 때문.

기술사업화 업무를 담당하는 정부 관계자는 "콘택트렌즈에 영상이 비치게 하려면 유리로는 안 되고 그래핀 같은 전도성이 있는 투명체를 만들어야 한다"며 "아직 기술적으로 많이 부족하지만 이론적으로는 그래핀을 활용해야 가능할 것"이라고 설명했다.

그밖에도 그래핀은 전자·전기분야에 활용하면 리튬이온전지의 용량과 성능을 높일 수 있으며, 신축성을 이용하면 폴더블폰과 웨어러블 컴퓨터 제작에도 활용될 수 있어 '꿈의 나노 물질'로 각광받고 있다.

이러한 잠재성으로 그래핀 산업의 규모도 커지고 있다. 미국의 미디어분석 기업 PR Newswire는 그래핀 시장의 규모가 2017년에는 8500만달러(954억원)에서 2018년 2억달러(2245억원)로 성장했다고 분석했다. 2023년에는 시장규모가 10억달러(1조1225억원)를 넘어설 것으로 전망했다.

◆ 한 때 그래핀 분야 특허 1위 한국, 지금은 중국·유럽 등에 밀려 3위 

한국은 한 때 그래핀 분야 특허 1위를 차지하는 등 '그래픽 강국'의 면모를 드러냈지만, 후발주자였던 중국이 그래핀에 막대한 금액을 투자하고 있어 정부의 적극적인 대응이 필요해보인다.

존 랑 LCA 경영대학 교수가 발표한 자료에 따르면 한국은 지난 2013년을 기준으로 총 1160개의 특허를 보유하면서 전체 특허 중 15%를 차지해 중국(30%)과 미국(23%)에 이은 3위를 차지했다.

국제표준에 대한 기여도도 3위를 차지한다. 국제전기기술위원회(IEC)가 지난 2018년 발표한 바에 따르면 한국은 그래핀의 국제표준과 관련된 프로젝트 중 22%에서 리더를 수임하고 있다. 한국보다 앞선 나라는 중국(35%)과 유럽연합(26%) 등 2곳이었다.

사실 한국은 그래핀 분야에 있어서는 선도자 역할을 해 왔다. 2010~2011년 한 때 그래핀 관련 특허취득수가 가장 많은 국가였으며, 지난 2011년에는 국제표준기구(ISO) 나노기술분과 회의에서 그래핀 표준에 대한 논의를 최초로 발제하기도 했다.

그러나 2010년 이후 중국 정부가 그래핀 분야에 대한 파격적인 투자를 아끼지 않으면서 중국이 선두의 자리를 차지하게 됐다. 2010년 이후 현재까지 중국의 그래픽 특허 출원 건수는 무려 1만5666건으로, 같은 기간 남은 주요국가의 특허건수를 모두 합한것 보다 많다.

2015년 발표된 '그래핀 사업화 촉진 기술 로드맵' 중 일부 [자료=산업통상자원부]

물론 한국 정부도 그래핀과 관련해 지속적으로 투자를 해오고 있다. 2015년에는 미래부(현 과기정통부)와 산업부는 '그래핀 사업화 촉진 기술 로드맵'을 발표했으며 이에 따라 산업부와 과기정통부는 각각 2019년, 2021년까지 1255억, 250억을 각각 투자해 그래핀의 사업화를 지원하고 있다.

그러나 업계는 "중국과 유럽, 미국 등 국가에 비해 여전히 부족하다"고 지적한다. 이들 국가는 조단위 투자를 통해 연구센터를 건설해 그래핀 산업을 집중 육성하고 있기 때문. 또한 정부가 제공하는 R&D 예산도 나노분야에 지원되는 금액 중 일부로서 지급돼 독립적인 예산이 제공되지 않는다는 애로사항도 있다.

관련해서 산업부 관계자는 "그래핀만 중요한 게 아니라 나노산업 전체가 중요하다"며 "정부가 지원을 안하는 것이 아니라 나노의 범주 내에서 그래핀을 지원하는 것"이라고 설명했다.

아울러 그는 "작년까지도 신규사업이 진행됐으며 올해에도 계속사업(기존에 진행되던 사업이 계속 지원되는 경우)은 유지되고 있다"며 "정부도 계속 지원하겠지만 기본적으로 정부는 마중물 역할을 하지만 기업에서도 해야할 역할이 있다"고 덧붙였다. 

onjunge02@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
李대통령 지지율 59.7% [리얼미터] [서울=뉴스핌] 김미경 기자 = 이재명 대통령의 국정수행 지지율이 59.7%를 기록했다는 여론조사 결과가 11일 나왔다. 이 대통령의 지지율은 3주 만에 하락세를 멈추고 0.2%포인트(p) 상승했다. 이재명 대통령이 지난달 14일 청와대 본관에서 16회 국무회의 겸 5차 비상경제점검회의를 주재하며 모두발언을 하고 있다. [사진=청와대] 여론조사 전문기관 리얼미터가 이날 공개한 5월 1주차 주간동향(에너지경제 의뢰, 4~8일 조사, 무선 100% 자동응답 방식, 표본오차는 95% 신뢰수준에서 ±2.2%p, 중앙선거여론조사심의위원회 홈페이지 참조) 결과를 살펴보면, 이 대통령의 국정수행 긍정평가는 전주 대비 0.2%p 상승한 59.7%, 부정평가는 0.7%p 오른 35.7%로 집계됐다. '잘 모름'은 4.6%였다. 이 대통령의 지지율은 4월 3주차 65.5%까지 오른 뒤 내림세를 보이며 지난주 59.5%까지 떨어졌다. 3주 만에 긍정평가가 상승세로 전환했지만 부정평가 역시 오르는 흐름을 보였다.  리얼미터는 "코스피 7500선 돌파와 경상수지 최대 흑자 등 경제 호재가 상승을 견인했지만 조작기소 특검을 둘러싼 갈등과 개헌안 무산 등 정국 혼란이 상승폭을 상쇄하며 지난주 대비 소폭 상승에 그친 것으로 풀이된다"고 분석했다. 권역별로 보면 광주·전라(83.0%)에서 가장 높았고 인천·경기(64.6%)와 대전·세종·충청(61.4%) 등 대다수 지역에서 긍정평가가 우세했고 대구·경북(44.1%)과 부산·울산·경남(52.4%)에서는 전국 평균보다 낮았다. 정당 지지도 조사(7~8일, 표본오차는 95% 신뢰수준에서 ±3.1%p)에서는 더불어민주당이 48.7%, 국민의힘이 30.9%를 기록했다. 민주당은 전주 대비 0.1%p 상승했고, 국민의힘은 0.7%p 하락했다. 이어 개혁신당 3.5%, 조국혁신당 3.2%, 진보당 2.2% 순이었다. 무당층은 8.5%로 나타났다.  the13ook@newspim.com 2026-05-11 08:22
사진
대검, 오늘 박상용 검사 징계 논의 [서울=뉴스핌] 김영은 기자 = 대검찰청 감찰위원회가 이르면 11일 오후 '연어 술 파티 진술 회유 의혹'을 받는 박상용 검사에 대한 징계 여부를 심의한다. 11일 법조계에 따르면 대검은 이르면 이날 감찰위원회를 열어 박 검사에 대한 징계 여부를 심의할 예정이다. 박 검사에 대한 징계 시효가 오는 16일 자정 만료되는 만큼 이번주 안에 결론이 날 전망이다. 감찰위는 최근 서울고검 인권침해점검 TF로부터 "술자리가 있었다"는 감찰 결론을 보고받은 것으로 알려졌다. TF는 이화영 전 경기도 평화부지사의 주장과 박상웅 전 쌍방울 이사가 법인카드로 소주를 구입한 기록 등을 근거로 삼은 것으로 전해진다. 대검찰청 감찰위원회가 11일 오후 '연어 술 파티 진술 회유 의혹'을 받는 박상용 검사에 대한 징계 여부를 심의한다. 사진은 박 검사. [사진=뉴스핌DB] '연어 술 파티 의혹'은 박 검사가 2023년 5월 17일 수원지검에서 이 전 경기도 평화부지사 등 쌍방울 대북 송금 사건 관계자를 조사하는 과정에서 연어·술을 제공해 진술을 회유했다는 내용이다.  다만 박 전 이사는 지난달 28일 국회 조작기소 국정조사에서 "소주를 산 건 맞지만 차 안에서 내가 개인적으로 먹었다"고 밝혔다. 박 검사와 김성태 전 쌍방울 회장 역시 "술을 마신 사실이 없다"며 의혹을 부인하는 입장이다.  박 검사는 TF 조사 과정에서 의혹을 설명할 기회를 얻지 못했다며, 이날 감찰위의 출석 통보 없이도 직접 출석하겠다고 예고했다.  그는 지난 8일 자신의 페이스북에서 "대검 감찰위 규정에는 위원회에서 대상자를 위원회에 출석시켜 질문할 수 있도록 돼 있다"며 "대검에 출석해 대기하고 있겠다"고 밝혔다. 감찰위는 법조계 내외부 인사 5~9명으로 구성되며 TF의 조사 결과를 토대로 검찰총장에게 심의 결과를 전달하고 필요한 조치를 권고하는 역할을 한다. 강제력은 없으나, 검찰총장은 지금까지 대부분 감찰위 결정을 따라왔다. 구자현 검찰총장 권한대행이 징계를 청구할 경우, 이달 16일 자정 만료되는 박 검사의 시효는 정지된다. 이후 법무부 산하 검사징계위원회는 심의를 거쳐 박 검사에 대한 처분을 결정하게 된다.  yek105@newspim.com 2026-05-11 08:28
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

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.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동