파이팅! 경제현장 - 퓨리켐

차세대 축전지 등 꾸준한 신제품 개발로 작지만 큰 기억 '두각'

신재생 에너지 분야 고도화를 위해 전지 산업 육성은 필연적이다.

특히 2차 전지 응용분야는 휴대용 IT(정보·기술)기기를 비롯해 수송기계, 로봇, 전력저장장치 등 거의 모든 부문에서 활용되고 있다.

이러한 차세대 축전지 생산 기업 중 충북에서 두각을 나타내고 있는 기업이 있다.

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퓨리켐 생산동 전경

바로 축전지를 생산하는 '작지만 큰 기업' 퓨리켐(PureEChem·대표 김한주)이다.

퓨리켐 신기술 인정받아 고속 성장 기업 인증

퓨리켐은 2007년 12월에 시작했지만 3년이 채 안된 현재, 이미 한국에서 주목받는 기업으로 성장했다.

신기술 아이디어 평가를 인정받으며 출발한 퓨리켐.

이 회사는 중소기업청, 충북테크노파크, 정보통신진흥재단, 지식경제부(한국산업단지관리공단)로부터 연이어 지원업체로 선정됐다.

그만큼 기술력이 높이 평가받고 있음을 입증한다.

슈퍼커패시터극판

퓨리켐은 그러나 일반적인 축전지 생산 업체가 아니다.

일반적으로 우리에게 익숙한 핸드폰에 들어가는 축전지는 리튬이차전지다.

리튬이차전지는 스마트폰의 인기로 더 잘 알려져 있다.

자동차에 들어가는 축전지 역시 리튬 이차전지다.

이렇게 전 세계 모든 기업이 이 축전지에 매달릴 때 퓨리켐은 상대적으로 관심 밖에 있는 슈퍼커패시터에 주목했다.

슈퍼커패시터는 커패시터(콘덴서)의 성능 중 특히 전기 용량의 성능을 중점적으로 강화한 것이다.

그간 리튬이차전지에 비해 관심을 받지 못한 이유는 에너지 밀도가 낮다는 흠이 있어서다.

퓨리켐은 이같은 단점을 극복하고 안정성과 수명 문제를 해결했다.

리튬이차전지와 슈퍼커패시터의 장점만을 모아 'Pure-E Cap'을 생산하는데 성공한 것이다.

리튬이차전지와 슈퍼커패시터 단점 극복 'Pure-E Cap'생산 성공

나노입자 코팅액

Pure-E Cap은 안정적인 리튬음극물질을 개발해 독창적 시스템을 구성, 기존 슈퍼커페시터보다 3배의 용량을 보유했다.

또 안정성을 높이고 충·방전 효율이 우수하며 10만회의 긴 수명을 자랑한다.

Pure-E Cap은 전기장남감, 모터구동, 복사기 급속히팅, 카오디오, 리모콘자가충전, 무정전 전원장치, 전동밸트, 풍력피치컨트롤, 경보보안장치, 산업용로봇, 자동문백업, 하이브리드 자동차 등 다양한 기계에 내장돼 사용된다.

퓨리켐의 두번째 작품은 나노입자 코팅 소재인 'PTAC'.

PTAC는 활성탄에 TiO2를 처리해 탄소 표면에 극성 관능기를 입혀 NaCL(염화나트륨)의 전기적 흡착을 증가시켜 CDI(축전식 이온제거)성능을 향상시킨 제품이다.

PTAC는 전해액의 젖음성을 향상시키고 TiO2의 Redox를 이용해 에너지 밀도를 높였다.

이 제품은 환경수처리용 CDI 전극 활물질,에너지 저장 장치용 커패시터 활물질로 사용된다.

오존수 발생장치 개발, 가스·약품 부작용 없어 안정성 최고

오존수 발생장치

퓨리켐의 세번째 제조품은 오존수 발생용 전해셀이다.

오존수 발생장치는 직접 전해 방식을 이용해 용존 오존과 수소를 생성하는 기기다.

이 제품은 기존 용존 오존 발생와 원리는 같지만 양극(anode)에서는 오존수를, 음극(cathode)에서는 수소수를 발생시켜 반도체와 태양광 웨이퍼 세정용으로 쓰인다.

오존수는 산화력이 높아 유기물을 산화하고 유기산 등으로 분해해 물에 용해시킨다.

수소수는 기판 표면이나 이물질 표면의 최말단부와 반응해 미립자 제거를 촉진하는 효과를 발휘하게 된다.

그동안 오존수의 문제로 지적된 녹지 않은 오존이 대기 중에 누출돼 작업자에게 구토 유발 등 단점이 제기됐었다.

퓨리켐의 이 장치는 약품없이 물만으로 수돗물이나 지하수를 전기 분해시켜 오존수를 생산, 이같은 단점을 극복했다.

오존수발생장치는 의료기기 세척, 반도체와 태양광 웨이퍼 세정, 축사와 양돈, 양계, 실내 수영장, 아파트 옥상 물탱크, 식품 공장, 농산물 등의 살균 소독제로 사용할 수 있다.

신제품 생산, 브레이크없는 기차처럼 달린다

퓨리켐은 그간 짧은 기업 나이에도 불구 R&D 결과물을 생산, 성장 가도를 달렸다.

그러나 퓨리켐은 여기서 만족하지 않았다.

휴대용 CDI정수기와 도전성 카본코팅액, PLAC를 개발해 제품화에 성공한 것이다.

휴대용 CDI정수기는 배터리를 이용해 휴대성을 갖춰 제품화 될 경우 정수기 시장에 돌풍을 예고하고 있다.

이 제품은 배터리를 이용해 휴대성이 뛰어나고 이온 제거율 90% 이상을 자랑한다.

운전 전압의 안전성을 높였으며 운전이 쉽고 친환경적인 점도 장점이다.

퓨리켐은 이 정수기를 생산하는 대신 핵심 기술 요구 부분만을 생산, 대기업에 제공할 계획이다.

퓨리켐의 정수 기술은, 학교와 산업시설의 연수기와 중국, 동남아,유럽,미국에서 경도 물질 제거용 연수기, 정수에 사용돼 전망이 밝다.

도전성 카본 코팅액은 집전체와 전극 코팅측간의 계면 저항을 감소시키는 것을 목적으로 한 전처리 코팅 제품이다.

국내에서는 지금까지 시도된 적이 없는 퓨리켐만의 기술로 개발됐으며, 이미 특허도 받았다.

도전성 카본 코팅액은 수계바인더를 사용해 친환경적이고 전기 전도성이 좋다.

또 운전 전압에 대해 안전하고 가공이 쉽다.

퓨리켐은 이어 에너지 저장장치용 소재인 'PLAC(PureEChem Lithium Titanate Activated Carbon)'를 개발했다.

초음파 졸겔법(세척)으로 제조된 소재인 PLAC는 P-LTO, PTAC/TiO2 등이 있다.

리튬티타늄 파우더인 PLTO는 비표면적인 3.8m2/g, Tap밀도가 1.2g/㎝3이며 결정입자크기는 50nm, 수분이 0.15wt%다.

PTAC/TiO2는 활성탄에 TiO2를 처리해 탄소 표면에 극성 관능기를 입혀 NaCL의 전기적 흡착을 증가시켜 CDI 성능을 향상시킨 점이 특징이다.

'꾸준한 성장곡선' 그 이유는?

퓨리켐이 이처럼 연구와 생산을 멈추지 않고 성장 곡선을 그린 이유는 어디있을까.

그것은 퓨리켐의 발자취를 살펴보면 손쉽게 알 수 있다.

2007년 12월 퓨리켐은 예비창업자로서 신기술 아이디어 사업화 평가 선정 기업에 낙점된다.

기술보증기금과 KISTI(한국과학기술정보원)로부터 인정받게 된 것이다.

2008년 한국산업기술재단의 연구 개발전담부서로 승인받은데 이어 충북테크노파크의 신기술 사업화 지원 기업에 선정됐다.

퓨리켐은 그 해 중소기업청 기술혁신개발 전략과제 선정기업, 정보통신진흥재단 IT우수 개발 기업으로 선정되고 충북테크노파크 현장 맞춤형 기술개발과제를 얻어냈다.

2009년에는 대덕특구 전문클러스터 사업 선정, 지역 연계 기술개발 사업 선정을 받았다.

또 같은 해 충북 테크노파크 현장맞춤형 기술개발 사업 선정, 지역기반 육성기술개발 사업자로 선정됐다.

퓨리켐의 성공 뒤에는 지식경제부, 중소기업청 등 국가 기관의 지원책이 뒷받침된 것이다.

여기에 퓨리켐의 연구 노력이 제대로 빛을 발해 국가로서도 상당히 성공적인 지원 사례로 꼽힐 정도다.

퓨리켐의 미래는 더욱 밝다

퓨리켐은 앞으로 더 큰 꿈을 꾼다.

이미 한국산업단지관리공단에서 공급하는 오송 2차단지에 1번으로 신청, 2012년 이사를 준비 중이다.

현재의 실험실과 제품 공장을 오송 단지에 확장시켜 내수와 수출의 두마리 토끼를 잡을 계획이다.

여기에 학생들의 과학 실험 용품에도 쓸 수 있는 축전지와 군 무인 정찰기에 내장될 축전지 개발도 한창이다.

퓨리켐 진공 실험장치 및 장비들

또 러시아와 같은 한랭국가에서 자동차 시동에 쓰일 축전지도 연구 중이다.

겨울철 자동차 시동이 잘 안걸리는 점을 해결하는 획기적 상품으로 부각될 전망이다.

퓨리켐은 이와같이 최고의 기술을 응용한 다양한 제품 발굴로 전 세계를 겨냥하고 있다.

충북 지역에 이런 작지만 '공룡'같은 기업이 있다는 것은 고무적이다.

아무도 찾지 않았던 외로운 길이었지만, 결국 그 길에서 퓨리켐은 역전의 드라마를 일궈냈다.

정부에서도 슈퍼커패시터의 장시간 사용 강점을 인정해 도시간 경전철을 고려 중이다.

슈퍼커패시터가 점차 리튬시장에 도전장을 내밀고 있는 흐름이다.

이런 면에서 퓨리켐은 국내는 물론 해외에서도 주목받을 기업이 되기에 충분하다.

앞으로 도민들은 퓨리켐의 미래에 큰 기대를 걸어도 무방해 보인다.

/이정규 기자 [e-mail]