나노기술 및 정책 정보

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국내 벤처기업이 유해물질인 카드뮴 함유량을 대폭 줄인 양자점(퀀텀닷·QD) 대량생산에 성공해 주목받고 있음.

특히 제조 공정을 단순화 해 효율성과 함께 경제성도 확보, 두 마리 토끼를 잡았다는 평가임.

(주)디씨티(대표 정한일)는 최근 경제성과 효율성이 우수한 퀀텀닷의 국산화 및 대량 양산기술에 성공했다고 5일 밝힘.

이로써 디씨티는 국내 차세대 디스플레이 소재 분야의 강력한 다크호스로 떠오름.

정한일 대표는 “대량 생산이 불가능했던 퀀텀닷 소재의 품질을 안정적으로 유지하면서 양산하는데 성공했다”며 “양자점 소재 분야에서 글로벌 리더로 도약할 수 있는 계기를 마련했다”고 주장함.

정 대표는 이어 “공정을 단순화해 원가 절감과 함께 두 번의 가공에서 발생하는 경계를 제거함으로써 열·광학적 안정성을 확보, 양자점 소재 분야 세계 최고 품질을 자신한다”며 “우리만의 파장을 제어하는 기술로 국제특허도 출원한 상태”라고 밝힘.

구미에 본사를 둔 디씨티는 지난 2016년 설립 이후 기업부설연구소 설립, 벤처기업인증, ISO 9001·14001 및 국내·외 지적재산권을 획득하며 차별화된 나노소재·응용제품 개발에 매진해옴.

디씨티가 대량생산에 성공한 퀀텀닷은 자체적으로 빛을 내는 수 나노미터(nm)의 반도체 결정체로 전기 또는 빛 에너지를 받아 자체적으로 특정한 빛을 냄.

현존하는 물질 가운데 광변환 효율 및 빛의 순도를 결정하는 반치전폭(FWHM·full width at half maximum) 수치가 가장 우수한 것으로 평가받고 있음.

실제 디씨티가 대량생산에 성공한 양자점의 양자효율은 녹색이 95%, 빨강색이 99%에 달하며FWHM은 녹색이 20㎚, 빨강색이 18㎚임.

양자효율이 높으면 더욱 밝아지고, FWHM이 좁을수록 색 재현율 범위가 넓어짐.

경쟁사는 녹색, 빨강이 20~25㎚, 양자효율은 녹색 90% 미만, 빨강색은 96~97% 수준이라는 것임.

그동안 생산 시간과 재현성의 한계 때문에 국내에서는 소량 제작만이 가능했고 양산 업체는 미국 나노시스, 영국 나노코 등 극소수에 불과했음.

그러나 디씨티는 수년간의 연구 끝에 지난해 제품 개발과 대량생산설비 구축을 완료함.

디씨티의 퀀텀닷 양산 핵심 기술은 코어셸(Core-Shell) 구조였던 기존 양자점을 합금(Alloy) 단일 구조로 제조하는 데 있음.

경쟁업체의 기존 퀀텀닷 생산 방식은 코어를 일차로 만들고 이차가공(Shelling)하는 두 번의 공정을 거치면서 시간과 비용 면에서 비효율적이라는 한계를 지니고 있었음.

그러나 디씨티는 한 번의 공정으로 이 과정을 마무리함으로써 경제성과 효율성 두 마리 토끼를 잡는 데 성공한 것임.

정 대표는 “올해부터 중국, 대만, 일본 등에 수출이 본격화하면서 지난 1,2월 2개월만에 수출액이 250만달러를 넘어섰다”며 “새로운 양자점 소재 물질의 디자인 기술 확보와 양산 기술 개발에 성공, 올해 수출 1000만달러를 목표로 하고 있다”고 강조함.

특히 디씨티 소재 공급 단가는 경쟁사에 비해 20% 이상 저렴하다는 것이 장점임.

중금속을 함유하지 않은 양자점과 비교해서는 30% 가격에 불과하다는 것임.

아울러 디씨티는 유해성 논란이 있는 양자점 필름의 카드뮴(Cd) 함유율도 국제 환경 규격 기준인 RoHS(부품단에서의 Cd 함유률 100ppm 이하)를 충분히 만족시키는 50ppm 이하로 줄여 친환경적 생산기술을 확보했다고 평가받고 있음.

정 대표는 “액정표시장치(LCD) 생산이 중국 중심으로 넘어가고 있지만 고급 디스플레이 핵심 소재를 국내에서 활용하면 다양한 분야에 기회를 제공할 수 있다”며 “올해는 중금속을 함유하지 않은 양자점 대량 양산기술 확보에도 집중, 발광다이오드(LED) 조명, 바이오, 뷰티 제품 등으로 다양한 응용 제품 개발에도 박차를 가하겠다”고 강조함