과학기술일자리진흥원(이하 ‘진흥원’)은 과학기술정보통신부 산하 기술사업화 전담기관으로 연구성과확산팀을 통해 직접 우수한 유망기술을 발굴하고 활용·확산을 지원하고 있습니다.

 

 

 

㈜알파그래핀은 차세대 전자 소자 연구 과정에서 개발된 CVD(화학기상증착법) 그래핀 진공 전사 기술을 기반으로 창업한 기업(이상경 대표, 2017년 08월)으로서, 2021년 시드 투자 유치와 중기부 TIPS 프로그램에 선정되었습니다. 

 

 

 

 

창업 이후 첫 투자 전까지 원천기술에 대한 양산 가능성 및 시제품 생산 연구가 꾸준히 진행되었으며, 아직 그 누구도 도달하지 못한 전 세계 그래핀 시장 내 고품질 CVD 그래핀 기판의 대량 보급을 통한 차세대 전자 소자 연구의 본격적인 확장 및 생산 현실화를 목표로 사업을 추진하고 있습니다.

 

 

 

현재 원천기술 및 생산 기술 관련 등록 특허 4건, PCT 1건, 상표 등록 2건에 대한 지식재산권을 확보하였으며, LG전자 등 다양한 기업 및 연구소와 함께 협업하며 관련 생태계를 구축하고 있습니다.

 

 

 

 

알파그래핀 주식회사의 제품은 대면적 그래핀과 전사 대상 기판 계면(interface)을 진공 상태로 만들어서 그래핀의 품질과 고유 특성을 확보할 수 있는 기술을 이용하고 있습니다. 

 

 

 

이 원천기술은 이상경 대표의 박사과정 연구 과정 중 2차원 신소재 그래핀을 이용한 전자 소자(트렌지스터, 광센서) 제작 과정에서 발생하는 성능 저하 현상을 개선하는 과정에서 개발된 기술 중 하나에 근간하고 있습니다.

 

 

 

1nm (10-9m) 이하 두께의 그래핀을 이용하기 위해 전자 소자 제작 기판에 전사(transfer)하는 과정이 필수이며, 이때 그래핀과 기판 사이에 발생하는 다양한 계면 현상이 전사된 그래핀의 품질과 제작된 전자 소자의 성능에 큰 영향을 미치게 됩니다.

 

 

 

 

 

 

그래핀을 이용한 전자 소자의 안정적인 제품 생산을 위해서는 사용되는 기판 전체에 대하여 전사된 그래핀의 품질과 특성이 균일한 상태가 되어야 하며, 이 조건을 위하여 진공 그래핀 전사 기술과 양산 제품 생산 기술이 순차적으로 개발되었습니다.

 

 

 

 

연구소와 대학 연구실을 타겟팅한 4-inch wafer 이하 크기의 제품을 생산하여 공급하고 있으며, 산업 현장에서 사용하는 6-inch wafer 이상 크기 제품의 생산 안정화와 가격 경쟁력 확보를 위한 시제품 개선 연구가 진행되고 있습니다.

 

 

 

 

전 세계 그래핀 상용화 시장은 필름 형태의 대면적 CVD 그래핀과 파우더 형태의 그래핀 옥사이드 (graphene oxide, GO) 시장으로 형성되어 있으며, 현재는 그래핀 옥사이드의 시장이 그래핀 시장의 90% 이상을 차지하고 있습니다. 

 

 

필름 형태의 대면적 CVD 그래핀은 그래핀 옥사이드와 다르게 단순 사용이 어렵고, 관련 제작 기술과 연구 난이도가 높아서 시장 형성이 더딘 상황입니다. 하지만 그래핀을 이용한 차세대 전자 기술의 실현을 위해서는 필름 형태의 대면적 CVD 그래핀이 꼭 필요하며, 지금도 많은 기업가와 연구원들이 이를 실현하기 위해 연구중에 있습니다.

 

 

 

이러한 노력의 결실로, CVD 그래핀 시장의 연평균 성장률은 30% 이상으로 예측되고 있으며, 그 첫 번째 어플리케이션으로 장파장 광센서와 바이오 센서가 곧 시장에 모습을 보일 것으로 기대되고 있습니다. 

 

알파그래핀은 앞으로 펼쳐질 대면적 CVD 그래핀 기반 시장에서 고품질 원재료의 안정적 공급을 통한 시장 선점을 위해 지난 7년간 수없이 많은 경험을 축적하였습니다.

이와 더불어 그래핀 전자 소자 직접 생산 및 다양한 2차원 신소재를 이용한 전자 소자 개발 및 상용화를 위해 준비하고 있습니다. 

 

알파그래핀은 현재 실리콘 기반의 전자 소자 기술을 넘어선 차세대 전자 소자 기술 전문 업체를 목표로 사업 영역을 확대해 나갈 것입니다.