비산화 그래핀 전문 기업 케이비엘러먼트(대표 배경정)가 소재산업의 성장 가능성을 인정받으며 세마인베스트먼트를 마지막으로 총 70억원의 브릿지 투자 유치를 완료했다고 11일 밝혔다. 이번 라운드 역시 시리즈 A에 이어 위벤처스, 에이스톤, 신한캐피탈(주), 하나증권(주), 프렌즈투자파트너스, 세마인베스트 등 메이저 투자사들이 참여했다.
이로써 케이비엘러먼트는 투자 유치 169억원과 중진공과 기술보증기금 보증 76억원을 포함 총 245억원의 자금 확보를 함으로써 2차 전지 방열 분야에 그래핀을 적용하기 위한 사업화 준비를 탄탄하게 하고 있는 것으로 평가되고 있다.
케이비엘러먼트는 1g당 100,000만원~ 1,000,000만원까지 하는 그래핀의 가격을 10,000원으로 떨어뜨리는 친환경적인 비산화그래핀 공정과정을 구축하면서 그래핀의 상용화를 위해 노력하고 있는 기업이다.
전 세계에서 "꿈의 소재"로 불리우는 그래핀이지만 높은 제조원가와 공정과정에서 발생하는 환경 유해물질로 인해 상용화가 어려운 소재 중 하나이다.
기존의 산화 환원 방식은 흑연을 분말로 만들어서 황산과 같은 강산과 반응시켜 흑연의 분자층간에 작용하는 인력인 '반데르 발스 힘(Van der Waals' forces)'이 약화되면서 분리가 일어나도록 하는 방식이라고 한다.
흑연과 강산의 반응을 거쳐 흑연의 분자층을 분리시킨 상태를 산화 그래핀이라고 하는데 이 상태에서는 그래핀의 성질을 가지고 있지 않다고 한다. 다시 화학적 방식으로 환원과정을 거쳐야 하는데 전부 인체와 환경에 유해한 화학 공정이기 때문에 공정이 위험하고 복잡해 그래핀 단가가 높을 수 밖에 없다.
기본적으로 화학약품을 사용하는 산화·환원 공정은 재료비도 많이 들어가지만 산을 버릴 때 중화를 반복해야 해서 엄청난 물이 들어간다. 그 물을 희석해야 하고 별도의 폐기물 처리 과정을 거쳐서 오폐수로 내보낸다. 화학적 제조 공정 과정에서 강력한 산성 가스인 흄(hume)도 함께 발행되는데 머그컵 만한 비이커에다 산화환원 시험을 하면 강의장 안에 있는 모든 금속이 1시간 안에 다 부식되고 사람이 마시면 목숨이 위험할 만큼 유해하기 때문에 흄은 중화 시설로 보내야 한다. 그래서 이 시설을 만드는데도 엄청난 설비투자 비용이 들어간다.
케이비엘러먼트 배경정 대표는 창업 당시 그래핀 생태계를 보고 화학기상증착이나 화학적박리법 중 이런 공정을 택하는 한 그래핀은 상용화가 불가능하다는 결론을 내렸다. 어떻게 하면 제조 단가를 낮추고 산화·환원 과정 없이 그래핀을 생산할 수 있을 것인가에 연구를 시작했다. 2016년 창업을 이래 지속적인 연구 개발과 투자유치를 통해 2022년 6월 파주에 양산 공장을 완공하였다.
현재 연간 21톤을 생산할 수 있는 양산 시설을 구축 완료하였다. 케이비엘러먼트의 고온 플라즈마 진공방식을를 통한 비산화 그래핀 생산 과정은 전세계에서 유일한 기술이다. 국내를 비롯 미국, 중국, 일본, 영국 등 총 55건의 특허를 보유하고 있다.
케이비엘러먼트는 비산화 그래핀 양산과 함께 그래핀 응용 제품 개발에도 집중하고 있다.
자동차, 모바일, 디스플레이, 태양광, 자동차 배터리 등에 응용가능한 방열소재 제품과 디스플레이 공정에서 발생하는 정전기를 제거할 수 있는 대전방지코팅제, 자동차 연비를 최소화할 수 있는 자동차 경량화 대체제 등이 있다. 그래핀을 적용한 대전방지 코팅제는 삼성디스플레이와 LG디스플레이 1차 협력사로 등록돼 그래핀 상용화의 첫 시발점이 된 제품이기도 하다.
배경정 케이비엘러먼트 대표는 "이번 브릿지 투자까지 총 245억원의 자금이 유입되었다. 내년 150억원의 시리즈 B를 목표로 그래핀 상용화를 위해 노력하겠다. 소재의 국산화가 국력을 강화시킨다는 신념과 함께 그래핀이라는 소재로 상장하는 첫 기업이 되겠다"고 포부를 밝혔다.