●신소재 그래핀, 차세대 산업 만능 소재로 주목‘일찍 일어나는 새가 벌레를 잡아 먹는다’

‘꿈의 신소재’ 그래핀 기술 확보를 두고 세계 각국이 기술과 시장 선점을 위한 치열한 경쟁을 벌이고 있다. 특히 ‘기술 냉전’ 중인 중국과 미국을 비롯한 서방은 반도체와 희토류의 무기화에 이어 그래핀으로 전선을 확장하고 있다. 그래핀은 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하고, 단단하기는 강철의 200배에 이른다. 동시에 형태를 마음대로 변형할 수 있는 유연성과 신축성이 좋은 데다 어디에든지 적용 가능할 정도로 투명하다. 이런 특징에 반도체 제조와 디스플레이, 양자컴퓨터, 전기 자동차와 의료, 우주·항공을 비롯해 군사 분야에서도 다양하게 쓰일 수 있다. 그래핀을 차세대 산업의 혁신적인 소재로 보는 국가들은 첩보전을 방불케할 정도로 기술 확보에 치열하다.

29일 외신 보도와 업계에 따르면 차세대 산업의 ‘게임 체인저’가 될 그래핀 연구를 주도하는 국가는 영국이다. 2004년 그래핀을 처음 만든 영국은 그래핀에 사활을 걸다시피 투자하고 있다. 영국은 맨체스터대학에 국립그래핀연구원(NGI)를 설립, 2011년부터 6100만 파운드(980억원 상당)를 투입했다. 또 2014년부터 2억 9500만 파운드(4700억원 상당)를 투입했다. 맨체스터대학은 흑연에서 그래핀을 처음 분리해낸 안드레 가임과 콘스탄틴 노보셀로프 교수가 재직하던 곳으로, 이들은 2010년 노벨상을 받았다.

●중국 그래핀 기업 인수 추진에 영국 발칵…투자 경계령도이뿐 아니다. 영국에서는 제대로 입증된 기술력을 갖추지 못한 기업들도 그래핀 기업으로 포장하면 투자금이 몰릴 정도다. 오죽하면 ‘묻지마 투자’에 영국 금융감독청(FCA)가 2017년 그래핀 투자 경계(alert)를 발령했을 정도다.

영국 남부 웨일스 항구도시 스완지에 있는 퍼페투스(Perpetuus)를 중국 지본이 인수하려한다는 영국 일간 가디언의 지난해 9월 보도로 영국이 발칵 뒤집어졌다. 일반인들에게 잘 알려져 있지 않지만 퍼페투스는 그래핀을 만드는 회사로, 영국 정부는 국가 안보를 이유로 중국 학자 저우종푸가 퍼페투스 인수를 추진한 것으로 보고 국가 안보차원에서 조사하고 있다. 저우종푸의 자금엔 배후가 있는 것으로 보고 있다.중국은 이미 그래핀을 미래 핵심산업으로 보고 기술 확보전을 벌이고 있다. 중국의 국가 최고지도자가 관심을 갖고 주시하는 분야다. 2015년 영국을 방문한 시진핑 국가주석이 맨체스터대학의 국립그래핀연구원(NGI)을 방문할 정도로 관심을 표했다. 국가 안보를 이유로 미국과 영국의 5세대(5G) 통신인프라망에서 배제된 중국 거대 통신 제조업체 화웨이는 2015년 맨체스터의 NGI에 4000만 파운드(640억원 상당), 케임브리지 그래핀 센터(CGC)에 4000만 파운드를 각각 지원하면서 기술 확보를 노리고 있다. 중국은 그 체제 특성상 그래핀에 얼마나 투자하는지 베일에 가려 있다. 2018년엔 싱크탱크인 호주 전략 정책 연구소(ASPI)는 중국이 군사 정보를 확보하기 위해 영국 대학에 군인을 유학생으로 위장해 보냈다고 주장한 바 있다.

●“투자 간만 보는 한국 대기업… 국가가 장기 지원해야”유럽연합(EU)는 그래핀 연구를 선도하기 위해 ‘그래핀 플래그십’에 2013년부터 10억유로를 투자하고 있다. EU는 회원국끼리 광범위한 협업체제를 구축했다. 이는 단일 연구 프로젝트로 최대 지원금이다.

한국 역시 그래핀에 연구가 깊어 상당한 특허를 보유하고 있지만 국가적 지원이 절실하다. 각국이 민간 수준을 넘어 국가적 차원에서 지원하고 있다. 업계 관계자는 “그래핀이 얼마나 확장성이 있을 지에 대해 대기업들은 반신반의하면서 적극적인 투자 없이 간만 보는 정도”라며 “구슬이 서말이라도 꿰어야 보배이듯 응용 분야를 빨리 찾아내는 것이 가장 급하다”고 말했다.

반면에 미국은 그래핀 연구에 상당히 뒤쳐져 있다. 미국은 역사적으로 첨단 연구와 기술 개발의 선도적 역할을 많이 해 왔지만 그래핀에서는 상당히 뒤쳤다는 자성이 나오고 있다. 미국은 2017년 3월부터 하원 ‘에너지 상업 소위윈회’에서 미국이 연구에 얼마나 뒤쳐져 다루면서 반전을 꾀하고 있다. 미국 국방부, 국립과학재단(NSF), 에너지부가 펀딩하면서 그래핀 연구에 실탄을 쏟고 있다. NSF가 2800만달러(334억원 상당), 국방고등연구계획국(DARPA) 3000만달러(350억원 상당)를 투입하고 있다.

이와 관련, 홍병희 그래핀스퀘어 대표(서울대 화학과 교수)는 “그래핀과 같은 첨단 분야는 소재 대량 생산에서부터 응용제품 개발까지 수십년이 걸리지만 우리나라는 정부가 지원하는 자금은 단기 성과에 급급하다”며 “장기적인 안목으로 최소 십년 이상 지원 계획이 있어야 한다”고 말했다.