차세대 소재 '전이금속 칼코겐 화합물' 관련 특허출원 ↑

특허청, 4차 산업혁명 대비 지속적 연구개발 및 투지 필요

그래핀과 같이 우수한 광학적 투명성과 기계적 유연성을 지니고 있어 웨어러블 디바이스, 유연 디스플레이, 인공 전자 피부와 같은 차세대 유연 전자소자로서 크게 주목받고 있는 '전이금속 칼코겐 화합물'에 대한 특허출원이 갈수록 활발해 지고 있다.

20일 특허청에 따르면 지난 5년간(2012~지난해) '전이금속 칼코겐 화합물' 관련 출원 건수는 총 214건으로 이전 5년간의 55건에 비해 4배 가량 급증했다.

'전이금속 칼코겐 화합물'은 그래핀과 유사한 2차원 층상구조를 지닌 나노재료로 밴드갭(전자가 존재할 수 없는 영역으로 밴드갭이 없으면 도체, 작으면 반도체, 크면 부도체의 특성을 지님)이 존재해 반도체 소자로 적합하다.

2012년부터 지난해까지 국가별 특허출원 비율./자료제공=특허청

유연하고 투명한 특성과 함께 전기적으로는 1~2 eV대 밴드갭이 존재해 논리회로 제작이 어려운 그래핀의 단점을 완벽하게 보완해주며 최근 주목 받고 있는 것.

반도체 강국인 우리나라가 그래핀에 이어 금속 칼코겐 화합물을 이용한 포토센서, 쏠라셀 등 광소자 분야 연구개발에 적극 나서며 지난 5년간 내국인 출원이 87.4%(187건)를 차지할 정도로 대부분을 차지하고 있다.

이어 외국인(27건, 12.6%)은 미국(10), 유럽(9), 대만(5), 일본(3) 순으로 조사됐다.

출원인별로는 삼성전자(23건, 10.7%)가 가장 많았고 경희대(21건, 9.8%), 연세대(18건, 8.4%), 에스케이하이닉스(16건, 7.5%), 성균관대(11건, 5.1%) 등이 그 뒤를 이었다.


제조기술별 출원동향은 고품질·대면적 합성을 위해 주로 사용되고 있는 화학기상 증착법이 39.7%(85건)로 가장 많았다.

이 기술은 기계적 박리법에 비해 비용이 저렴하고 대량 생산이 가능하다.



이어 용액기반 합성방법 22.4%(48건), 용액기반 합성방법 15%(32건) 등 이었다.

반용병 특허청 정밀화학심사과장은 "최근에는 그래핀이 가지는 우수한 성질을 금속 칼코겐 화합물에 결합하는 기술 등, 상호 장점을 융합하여 새로운 미래 소자를 개발하려는 시도가 크게 증가하고 있다" 며 "4차 산업에 대비한 차세대 전자소자로 활용성이 높아 지속적인 투자와 연구개발이 필요하다"고 말했다.