# 7일 일산 코엑스에서 개막한 '나노코리아 2021'은 나노 기술의 중요성과 가능성을 확인할 수 있는 국제적 전문 전시회로 손색 없었다. 반도체, 배터리, 디스플레이와 같은 우리나라 주력 제품이 차세대로 발전할 수 근간과 해법을 나노 기술이 제시했다. 또 친환경 시대의 해법도 나노 기술에서 길을 찾을 수 있다.
◇배터리 성능, 나노 기술이 결정한다
전기차 시대가 열리면서 배터리 성능 개선은 중요 화두가 됐다. 가장 효율적인 배터리 성능을 구현하는 기술이 곧 완성차의 경쟁력이 되기 때문이다. 나노코리아에서는 배터리 성능을 극대화할 수 있는 신소재들이 대거 등장했다.
제이오는 독자적인 탄소나노튜브(CNT)를 선보여 주목됐다. CNT는 전기와 전자의 흐름을 돕는 신소재다. 기존 소재 등과 비교해 강도·탄성·전도성이 높아 다양한 산업에 적용 가능한 것이 특징이다.
CNT를 배터리에 활용하면 용량과 수명, 충전 속도를 해결할 수 있다. 다만, 배터리 부피가 커질 수 있다. 제이오는 이런 부피 문제를 해결하기 위해 'TW(Thin-Wall) CNT'를 세계 최초 개발했다. 이 기술은 리튬 배터리 에너지 용량과 충전 속도를 10% 개선하는 동시에 전기차 배터리용 양극 및 음극재에 적용 가능한 것이 특징이다.
나노솔루션은 음극재 적용이 가능한 'SW(Single-Wall·SW)' CNT 기술을 선보였다. SW CNT는 러시아 옥시알이 세계 최대 제조 능력을 자랑하는데 나노솔루션은 빠르게 성장하는 실리콘 음극재에 적용 가능한 SW CNT 제조 기술과 코팅액 등 첨가재 기술을 확보했다.
이 외 CNT 솔루션과 비오니어가 각각 개발한 CNT 관련 은코팅 구리 나노 와이어 기술과 기능성 복합 소재는 전기차 배터리 분야에서 활용되고 있다.
◇삼성 라이다 센서 첫 '공개'
한국을 대표하는 글로벌 기업인 삼성전자와 LG전자도 나노코리아에서 다양한 나노 관련 기술을 공개했다.
삼성전자는 라이다 센서를 공개해 눈길을 끌었다. 이 센서는 레이저 광선을 이용해 주변 환경을 3차원(D) 이미지로 형상화하는 반도체다. 자동차 주변을 인식하는 데 핵심 역할을 해 '자율주행차의 눈'으로 불린다.
삼성 라이다 센서가 공개된 건 이번이 처음이다. 개발은 삼성전자 종합기술원이 주도하고 있다. 삼성종합기술원은 차세대 미래 기술을 연구개발하는 곳으로 삼성이 라이다 센서 상용화에 집중하고 있는 것으로 풀이된다.
공개된 삼성 라이다 센서는 현재 5m 거리 사물을 측정할 수 있는 것으로 전해졌다. 삼성은 5년 내 100m 측정을 목표하고 있다고 소개했다. 또 가격을 5만원 미만으로 낮추는 것을 계획하고 있다고 덧붙였다.
회사 관계자는 “현재의 라이다 시스템은 차량 위나 앞에 안테나처럼 장착해야 하고 가격이 4000만원에 달한다”면서 “이를 초소형 센서로 대체하기 위한 연구를 하고 있다”고 전했다.
삼성전자는 또 3나노 반도체와 고성능 5나노 스마트폰용 애플리케이션 프로세서(AP), 초고속 메모리 등을 선보였다.
LG전자는 국내 최대 규모의 MW(Multi Wall) CNT 기술과 그래핀 소재를 중심의 나노 기술을 선보였다. CNT는 LG에너지솔루션에서 양산 중인 소재다. LG에너지솔루션이 완성차 업체들에 공급하는 전기차 배터리 내 양극재 소재에 활용된다.
그래핀은 대면적 화학기상증착(CVD) 진공 증착법과 롤투롤 방식으로 품질을 높이면서 대량 양산 기숭을 확보했다.
회사 관계자는 “LG에너지솔루션은 글로벌 최대 배터리 제조 회사로 배터리 내 양극재에 MW CNT 공급량을 계속해 늘려 나가겠다”고 말했다.
◇친환경도 나노 기술이 구현
한솔제지는 차세대 친환경 나노소재로 꼽히는 나노셀룰로오스를 국내 최초로 양산한 기술을 선보였다. 나노셀룰로오스는 나무 성분의 친환경 소재 셀룰로오스를 나노 수준으로 분해한 고분자 물질이다. 철보다 무게가 5분의 1수준에 불과하지만 강도는 5배나 강한데다 친환경적이서어 미래 성장 가능성이 주목받고 있다.
한솔제지는 2010년 종이 원료인 펄프로부터 나노셀룰로오스 개발을 위한 투자에 주력 2018년부터 생산 체제를 구축했다. 나노셀룰로오스를 생산해 타이어 경량화와 내마모 향상, 자동차 부품 강도 향상 및 경량화 등에 나노셀룰로오스를 적용을 확대하고 있다.
소재·부품·장비 기업들의 나노 기반 기술도 눈에 띄었다. 나노 분쇄기, 분산 장비, 전자 현미경, 원자력 현미경 등 나노 소부장 기업들이 나노 신소재 제조 기반이 되는 다양한 장비를 소재하며 관련 기술을 공개했다.
이밖에 한국전자통신연구원(ETRI), 나노융합2020사업단, 한국과학기술연구원(KiST) 등에서 나노 기술과 이용 응용한 배터리와 디스플레이, 반도체 나노 소재들을 전시해 관심을 끌었다.
김지웅기자 jw0316@etnews.com
