국내 벤처기업 그래핀스퀘어가 개발한 ‘그래핀 라디에이터(The Graphene Radiator)’가 타임지의 ‘올해 최고의 발명’에 선정됐다.
그래핀스퀘어는 서울대 화학부 교수이자 차세대융합기술원 그래핀연구센터장인 홍병희 대표이사가 2012년 창업했다. 화학기상증착법(CVD)를 이용한 대면적 그래핀의 상용화 분야를 선도하고 있는 국내 토종 벤처기업이다.
2021년 포항시, 포스코, RIST, 포스텍과 업무협약(MOU)을 맺고 수도권 본사를 포항 체인지업그라운드·나노융합기술원으로 옮겼다. 최근 삼성 벤처투자, 에코프로 파트너스 등으로부터 약 190억원의 투자를 유치해 포항 블루밸리국가산업단지내 양산공장 구축에 나서고 있다. 첫 적용 제품인 ‘그래핀 키친스타일러’가 지난해 미국 타임지 '올해 최고의 발명품'으로 선정됐고, 올해 ‘그래핀 라디에이터’가 또 다시 최고 발명품으로 선정되면서 국내 중소기업으로는 최초로 2년 연속 타임지 '올해 최고 발명'에 선정되는 영예를 안게 됐다.
그래핀은 '꿈의 신소재'로 불린다. 탄소 원자들이 벌집모양으로 연결돼 단층의 평면을 이루고 있는 첨단 나노소재로 철보다 강하고 가벼우면서 내구성이 좋다. 0.2㎚(나노미터=10억분의 1ｍ)로 매우 얇고 구리보다 100배 이상 열전도율이 높아 기존 히터에 비해 30%가량 에너지를 절약할 수 있다. 올해 미국에서 열린 'CES2023'에서 최고혁신상을 수상하기도 했다.
현재 전열제품에 주로 쓰이는 니크롬 소재 등의 코일 히터는 에디슨 시대에 발명된 것으로 지난 100여 년간 큰 기술의 진보 없이 난방 전열제품으로 쓰여왔다. 니크롬선은 높은 저항에 의해 발열되는 반면, 그래핀은 낮은 저항에서 원자층 두께에 많은 전류가 흐르면서 더 효율적인 발열이 일어나 더욱 환경 친화적이다.
특히, 그래핀 라디에이터는 Z모양의 폴더블 구조로 간단하게 접어 휴대하고, 펼쳐서 사용할 수 있어 공간 및 인테리어 활용성을 극대화할 수 있다. 그래핀 필름에 전류를 흘려 전기에너지를 열에너지로 바꾸는 장치로 그래핀스퀘어가 글로벌 독점 특허를 보유하고 있다.
전면 창은 안전을 위해 최대 80도, 바닥은 최대 300도까지 가열할 수 있으며, 이중유리 구조를 채택하여 안전성과 신뢰성을 극대화할 수 있다. 유해한 전자파를 거의 발생시키지 않으며, 수분이나 얼음을 가열하기에 최적인 중적외선을 집중적으로 발산하여 난방 혹은 주방가전에 활용시 획기적인 에너지 절감이 가능하다는 게 회사 측 설명이다.
개발을 주도한 심재건 박사(양자기술팀 선임연구원)는 “그래핀 라디에이터는 윗면에 장착된 디스플레이 덕분에 여러가지 홀로그램 이미지와 결합해 생동감 있는 연출이 가능한 난방기구”라며 “Z 모양의 휴대성 있는 구조로 돼 있어 캠핑이나 여행 등의 야외 활동에서 활용이 가능하다”고 설명했다.
홍병희 대표는 “그래핀 히터기술은 향후 기존 히터기술의 한계를 넘어 난방용 히터, 전기차·자율차부품, 반도체 공정부품, 웨어러블·미용·의료기기 등 우리의 일상 생활과 산업 전반에 쓰일 것으로 예상된다”며 “이러한 가능성을 타임지에서 높이 평가해 ‘올해의 최고 발명’에 2년 연속 선정한 것 같다”고 말했다.
한편 그래핀스퀘어는 일본 400만 가구에 전력을 공급하는 소프트뱅크(SoftBank) 등과의 전략적 제휴를 통해 일본 라디에이터 시장을 개척하고 있다. 국내외 주요 가전사 및 자동차사와 협업을 통해 2025년 대량생산 제품을 출시할 계획이다.
조아라 한경닷컴 기자 rrang123@hankyung.com
