TFT-LCD의 핵심부품인 광학필름 전문제조회사 (주)상보(대표: 김상근)는 디스플레이 분야에서 ITO(산화인듐주석)필름을 대체할 CNT(탄소나노튜브)의 세계 최초 양산에 나선다. 창업33년 간 특수필름을 전문적으로 생산해온 기술력이 CNT의 양산을 가능하게 한 것이라고 밝혔다.

CNT투명전극은 탄소들이 벌집처럼 연결 다발형태를 이루며 1나노미터(머리카락 1/10만)로 강철보다 약 100배 강하고 구리보다 약 1천배 전기를 잘 흘려 다양한 전기전자 소재로 활용이 기대 되는 신소재로 터치스크린이나 정전기분산 필름 등에 쓰이는 산업용 필름으로 PC시트에 CNT코팅을 해 생산되는 제품이다.

중국, ITO 주원료 인듐주석 생산·수출제한 조치

기존 LCD, 터치폰 등 IT기기 디스플레이 패널용 필름으로 사용하던 ITO코팅필름이 제조단가에서 차지하는 비중이 가장 높음에도 불구하고 ITO 필름의 제조 원천특허를 보유한 일본으로부터 거의 전량 고가에 수입할 수밖에 없었던 것을 극복할 수 있는 계기가 될 전망이다. 또한 최근 ITO필름의 주 원료인 인듐주석 생산지 중국이 생산·수출제한 조치를 강화해 향후 ITO필름 수입가격이 상당히 오를 것이기 때문에 이를 대체할 CNT전극필름의 상용화는 대일 무역 역조뿐만 아니라, 국내 디스플레이 업계의 경쟁력도 강화될 것이란 분석이다.

이에 김상근 대표는 “저희 상보는 궁극적으로 친환경소재 및 저 에너지 사업으로의 전환과 발전을 도모할 수 있으며 이는 저희 회사가 국가정책 및 국민기업으로의 위치를 확보하는 중요한 의미가 있습니다. LCD광학시트사업을 포함한 미래기술 로드맵에 의한 성장 동력과 소재기술을 끊임없는 개발을 통해 대일무역 역조개선 및 국가발전에 이바지 한다는 포부를 가지고, 앞으로 3년이 향후 상보의 30년을 좌우할 중요한 기로가 될 것이라 생각합니다. 3년 이내에 명실 공히 글로벌 수준의 소재업체로 거듭나 기존 해외제품의 대체가 아닌 상보만의 신소재를 개발 우리 산업에 기여하는 ‘작은거인’이 될 것입니다.” 라고 말했다.

기존 ITO필름은 70년대 후반 일본에서 개발되어 PDA에 사용된 이후 터치스크린에 적용됐으며 각종 디지털기기의 출시로 사용량이 폭발적으로 증대되고 있는 소재로 대부분 일본 업체 (Nitto Denko, Okke Jogyo)들이 시장을 석권하고 있었다.

이를 전량 대체할 수 있는 CNT필름의 양산은 세계 소재시장의 판도를 바꿀 것이란 분석이다. 또한 ITO필름은 LCD 등 평판 디스플레이 수요가 증가하면서 연평균 20% 이상의 성장세를 누리고 있으나, 일각에서는 기존 ITO필름이 갖는 태생적 한계로 인해 ITO진영의 전성기도 오래가지 못할 것이란 전망이 힘을 받고 있다.

ITO전극을 사용하는 경우 ITO전극과 플라스틱 기판의 열팽창 계수 차에 의해 공정 및 구동중 기판이 변형되는 문제가 발생한다는 지적과도 무관치 않다는 것이다.

‘CNT(탄소나노튜브)를 이용한 투명전극 제조기술’은 컴퓨터나 휴대전화, 내비게이션의 액정패널 등으로 사용되는 디스플레이 분야 핵심소재인 투명전극을 하나의 코팅액으로 제조할 수 있는 획기적인 기술로 꼽힌다.

탄소나노튜브와 용매, 결합제(바인더), 안정제, 균일제 등 5가지 성분으로 하나의 코팅액을 만들고 이것을 비닐이나 플라스틱 등에 페인트를 칠하듯 코팅해 투명한 박막에 전기를 흐르게 하는 기술이며 이 기술을 이용하면 물리적으로 여러 번 증착해야하는 등 복잡한 공정과정을 거쳐야하는 기존 방식에 비해 한 번의 코팅만으로도 투명전극을 제조할 수 있어 공정단가를 50%이상 절감시켜준다는 장점이 있다.

휘어지는 디스플레이(Flexible Display) 기능 돋보여

또한 외부 Stress를 주거나 구부렸을 때 파괴되는 ITO와는 달리 각 성분의 농도조절을 통해 터치스크린은 물론 휘어지는 디스플레이(Flexible Display) 등 디스플레이 산업전반에 다각도로 활용할 수 있다는 장점도 돋보이는 부분이다.

전세계 터치스크린 패널 시장은 수량기준으로 연평균(2007~2011) 42.2%의 성장률을 기록하여 2011년에는 12억만대로 증가될 전망이며, 금액 기준으로는 2007년 69억 달러 규모의 시장에서 2011년에는 213억 달러 규모로 3배 이상 커질 것이란 전망을 감안하면 CNT를 양산할 경우 수출을 감안하지 않더라도 2009년부터 5년간 총 대일 수입 대체효과는 최대 1조 5,000억에 이를 전망이다.