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최근 디스플레이·반도체·이차전지·태양전지 등 전자·에너지 분야를 중심으로 나노소재의 적용이 확산되고 있다. 특정 소재나 물질을 나노미터(㎚·10억분의 1m) 단위로 제조·조작·분석·제어함으로써 제품의 초소형화와 초경량화, 고효율화를 구현할 수 있기 때문이다. 시계형 스마트폰, 롤업(roll-up) 디스플레이, 웨어러블 컴퓨터 등 인류의 삶을 업그레이드시켜줄 첨단 제품에도 나노기술과 나노소재는 필수적 역할을 한다.
한국과학기술정보연구원(KISTI)은 최근 발간한 마켓리포트를 통해 아시아 지역 전자업계에서 탄소나노튜브와 금속산화물 나노입자, 그래핀 등의 나노소재 활용 비중이 높아지고 있다며 중소기업들의 차세대 성장동력으로서 전기·전자용 나노소재 기술의 가치를 높게 평가했다.
실제로 시장조사 전문기업 프리도니아에 따르면 전세계 전기·전자용 나노소재 시장 규모는 지난 2011년 6억7,000만달러에서 오는 2016년 15억달러로 2.2배 성장한 뒤 2021년 37억달러에 달할 것으로 전망된다. 특히 미국과 유럽, 일본 등 소재 선진국들의 점유율이 낮아지는 반면 한국·중국·대만 같은 아시아 국가들의 약진이 예견된다.
유선희 KISTI 기술사업화분석실 연구원은 "나노소재에 의해 탄생한 더 작고 빠른 마이크로 칩이 디스플레이·메모리·센서의 성능 향상을 이끌면서 전자·컴퓨팅 산업 성장을 이끌고 있다"며 "앞으로도 소형화·경량화·고효율화에 대한 요구가 증대될 것인 만큼 나노소재 및 나노소재 융합기술의 가치도 커질 수밖에 없다"고 밝혔다.
현재 나노소재는 반도체 나노소자를 필두로 화학적 기계연마(CMP)용 슬러리와 전자기·라디오파 간섭(EMI/RFI) 차폐용 전도성 코팅제, 전도성 잉크, 데이터 저장장치 부품 등에서 적용이 두드러지고 있다. 향후 나노튜브 계열 메모리 소자의 상용화가 이뤄지면 관련 시장이 더욱 팽창할 것이라는 게 전문가들의 분석이다.
특히 반도체의 경우 사실상 거의 모든 구성요소와 제조공정에 나노소재의 영향력이 미칠 것으로 예견되고 있으며 디스플레이나 태양전지 분야 역시 나노 형광체, 양자점과 같은 나노소재를 통한 기술 혁신이 가속화될 것으로 전망된다.
이와 관련, 지난해 한국화학연구원 안기석 박사팀이 고효율 그래핀 파우더의 기능화 및 분산 기술, 투명전극 패터닝, 대면적 그래핀 공정기술에서 괄목할 만한 성과를 도출하기도 했다. 이중 그래핀 파우더는 인쇄전자 공정에 적용 가능한 액상 분산액 형태로 개발, 반도체장비 제조기업 참트론에 정액기술료 4억5,000만원과 경상기술료 5%의 조건으로 기술이전해 본격 상용화를 추진 중이다.
유 연구원은 "아시아에는 한국과 일본, 대만 등 반도체 강국이 즐비해 나노소재 수요의 대부분이 반도체 분야에서 창출되고 있다"며 "궁극적으로 나노소재가 실리콘 같은 기존 재료들을 대체하면서 고부가가치 거대시장이 열리게 될 것"이라고 말했다.
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