‘갤폴드에 국산 폴리이미드 들어갈까’… 일본 수출규제에 ‘국산화 전략’ 대응 가속화

김상율 한국과학기술원 교수가 저열팽창 불소화 투명 폴리이미드 기술을 설명하고 있다./사진 = 문누리 기자

일본 정부가 대(對)한국 수출규제를 시작한 지 세 달째인 가운데 카이스트(KAIST) 산하의 산학협력단이 17일 국내에서 연구·개발, 특허까지 보유한 기술들을 소개하는 자리를 마련했다.

이날 서울 코엑스에서 열린 ‘2019 화이트리스트 배제 대응 기술을 중심으로 한 KAIST 핵심 기술이전 설명회’에서 산학협력단 기술사업화센터가 선정·발표한 기술은 △저열팽창 불소화 투명폴리이미드 △비파괴 및 전자기적 성능 평가 시스템 △나노기술을 활용한 차세대 이차전지용 전극소재기술 △고해상도 포토레지스트 기술 등으로, 대일 의존도가 높은 품목을 대체할 수 있다는 평이다.

투명 폴리이미드와 고해상도 포토레지스트의 경우 디스플레이·반도체 기판을 제작하는 데 쓰이는 소재다. 일본은 이 두 가지 소재를 비롯해 불화수소(에칭가스) 등 총 3종을 수출규제 품목에 포함했다. 특히 투명 폴리이미드는 이달 초 삼성전자가 시중에 공개한 폴더블 스마트폰 ‘갤럭시 폴드’에도 들어간다. 일각에선 폴드를 ‘웃돈’까지 주고 살 정도로 수요가 공급을 뛰어넘은 상황에서도 삼성이 폴드 생산을 대폭 늘리지 않는 이유가 일본 스미토모사에서 공급받은 필름 공급이 생산량을 늘릴 만큼 넉넉하지 않기 때문이라는 분석도 나온다.

김상율 한국과학기술원 교수가 연구·개발한 저열팽창 불소화 투명 폴리이미드 기술은 접을 수 있는(플렉서블) 투명한 디스플레이 소재 제조 기술로, 내열성과 낮은 열팽창율을 갖는 동시에 기존 유기발광다이오드(OLED) 공정에도 적용 가능한 원천기술이다. 고분자 사슬 간 상호작용하는 힘을 도입하고 힘의 방향이 수직으로 교차하게 만들어 고분자 사슬 간 거리를 조절, 온도에 따른 팽창·수축을 억제하는 원리다. 시장조사 전문기관 디스플레이 서치에 따르면 이 시장은 갤럭시 폴드뿐 아니라 전세계적으로 연 평균 48%의 급격한 성장이 이뤄질 것으로 전망된다.

행사 후 기자와 만난 김 교수는 “국산 투명 폴리이미드가 상업화에 성공하면 디스플레이 시장에서 현재뿐 아니라 10~20년 뒤에도 선두에 나설 수 있을 것”이라며 “정부가 국산화 속도를 높이기 위해 수요 기업들과의 소통 관계를 촉진하는 역할을 해주면 좋겠다”고 말했다.

김진백 카이스트 교수가 개발한 고해상도 포토레지스트 기술의 경우 기존 혼합물질에 비해 균일한 포토레지스트막을 형성할 수 있다. 김 교수는 “종래의 포토레지스트에서 노광기 렌즈 오염이나 부피 축소에 따른 패턴 변형을 피할 수 있고, 기존 포지티브 타입 포토레지스트에 비해 해상도가 30%정도 향상된다”고 설명했다. 포토레지스트 국내 시장은 2016년 1조4484억원에서 2021년 1조6578억원으로 연 평균 2.74% 성장할 것으로 보인다.

아울러 비파괴 검사장비 기술을 활용하면 외산보다 50% 이상의 원가 절감이 가능할 뿐 아니라 관련 시스템을 도입할 경우 기존 기술로는 불가능했던 검사도 가능해진다. 차세대 이차전지 전극소재 기술을 통해선 전기자동차 등의 주행거리를 향상할 수 있으며, 상대적으로 원가 절감이 가능한 나트륨 이온 전지를 사용해 리튬 원자재 비용 상승에 대비할 수 있다.

김상율 한국과학기술원 교수가 저열팽창 불소화 투명 폴리이미드 기술을 설명하고 있다./사진 = 문누리 기자