[한스경제=권현원 기자] 2022년 1월에 설립된 알페스㈜(ALPES)는 한양대학교 나노소자공학 연구실을 기반으로 설립된 기업으로 원자층 증착법이란 반도체 기술을 응용한 건식 기능성 분말 코팅 기술을 선도하고 있다. 실험실 창업 기업이지만 알페스는 코어쉘 구조의 분말 소재 제조 및 개질 분야에서 기술혁신을 주도하고 있다.

이는 알페스가 지난 십수 년간 대학연구실에서 기술을 축적해온 시간이 있었기 때문이다. 물론 초기 기술 축적과정에선 상당한 노력이 필요했다. 특히 대학 연구실이란 단점과 독창적이고 낯선 기술이란 부정적인 시각은 때론 한계를 느끼게도 했지만 축적된 기술과 노하우로 이를 극복, 창업에 성공할 수 있었다.

알페스는 2022년 1월 회사를 설립한 후, 9월에는 중소벤처기업부에서 주최한 실험실 특화 초기창업 패키지에 참여했다. 또한 11월에는 현대자동차 중앙연구소와의 협약을 통해 전고체 배터리용 원자층 공정의 양산화 연구개발을 추진하기도 했다. 이처럼 알페스는 다양한 산업체와의 협업 연구를 통해 축적된 원자층 코팅 기술을 이용, 대량 생산 및 상용화에 나설 수 있었다.

알페스는 안정성이 개선된 하이엔드 이차전지 활물질 소재 및 차세대 CMP 슬러리용 분말 소재의 대량 생산 연구를 시작, 2022년 말 국내 최초로 양산형 분말 원자층 코팅 설비를 구축했다. 알페스의 원자층 코팅 기술은 분말 상에 얇고 균일한 코팅막을 형성하는 기반 기술로서 그 응용처가 매우 다양하다.

이는 이차전지 핵심 소재에 적용된 nm급 기능성 코팅 기술로 배터리의 수명과 안정성을 향상시켜준다. 또한 다양한 코어 쉘 구조의 CMP 슬러리 소재를 개발해 각종 산업분야에서 응용 가능성을 모색하고 있다. 알페스는 이 같은 기술을 통해 에너지 저장/전력 공급 분야 및 반도체 공정 분야에서 선도적 역할을 수행, 환경 친화적이고 효율적인 제조 생태계 실현에 기여하고 있다.

알페스를 이끌고 있는 박태주 대표는 반도체 공정 및 소자 전문가로, 한양대학교 교수로 재직 중이다. 박 대표는 자신의 전공을 살려 반도체에서 많이 쓰이는 원자층 증착법을 이용, 배터리에 쓰이는 소재를 만드는 기술을 개발했다. 이후 기업들과 함께 소재에 대한 평가와 검증을 거쳐 양산화에 성공했다.

알페스의 원자층 증착법이란 반도체 기술이 산학연구 단체에 주목받는 이유는 공대 교수가 개발한 기술을 온전히 상용화시킨 사례라는 점이다. 대학의 연구 성과가 제품의 개발과 생산을 연계돼 공학 교육의 바람직한 사례를 제공했다는 것이다. 더욱이 대학에서 개발한 신기술에 투자를 머뭇거리던 기업들에게 기초연구 성과의 성공적인 상용화 및 연구개발 재투자의 경험을 제공, 변화를 일으켰다.

타 업체와 알페스의 차이점은 기능성 코팅 기술 분야에서 독창적이면서도 기술진입 장벽이 높은 분말 원자층 코팅이란 고유의 기술을 보유하고 있다는 점이다. 기존의 습식 코팅 방식을 사용할 경우, 균일한 양산의 품질을 유지하기 어려우며, 복잡한 공정과 전처리 및 후처리 과정이 필요하다는 문제가 있었다. 더욱이 이로 인해 폐수 발생 및 환경 부담이 커진다는 단점이 있었다. 하지만 알페스의 건식 기능성 코팅 기술인 분말 원자층 코팅기술은 그 공정이 간단하고, 전후처리나 폐수 처리가 필요하지 않아 환경 친화적인 특성을 갖추고 있다.

또한 분말 원자층 코팅 공정은 반도체 공정을 기반으로 하고 있어, 작은 개별 입자 상에 매우 균일하며, 나노 단위로 정밀하게 두께 제어가 가능한 코팅막 형성할 수 있도록 해준다. 이는 이상적인 코어-쉘 구조를 형성하는 데 가장 중요한 핵심 기술이다.

알페스의 분말 원자층 코팅 기술은 분말 상에 얇고 균일한 코팅막을 형성해 코어쉘 구조의 분말 소재를 제조하는 기반 기술이다, 이 기술은 그 응용처가 매우 다양한 것이 장점이다. 알페스는 제품의 적용 시기와 기술 난이도에 따라, 다양한 제품을 준비하고 있다.

대표적인 것이 이차전지용 양극소재 및 CMP 슬러리용 분말 소재다. 전고체전지의 양산이나, 반도체 집적공정용 소재의 다양화로 인해 해당 제품군의 수요는 크게 증가할 것으로 예상된다. 이 외에도 다양한 시장규모와 기술난이도를 갖는 제품군의 양산 연구가 지속되고 있어, 전망이 밝을 것으로 생각된다.

분말 원자층 코팅 기술은 환경 측면에서 폐수 처리가 필요 없어지는 건식 기능성 코팅 기술의 특성을 살릴 수 있으며 공정이 간단하고 화학 물질 사용량이 최소화할 수 있다. 이 같은 환경 친화적인 생산 방식을 채택해 환경 문제를 최소화 했다. 또한 이러한 실천적인 환경 친화성을 통해 고객사와의 협력 관계를 강화하며, 지속 가능한 비즈니스 모델을 구축하고 있다.

알페스는 2022년 1월 회사를 설립한 후 2023년 3월에는 기업부설연구소를 설립, 연구 및 개발에 대한 투자를 강화했으며, 지난 4월에는 경기창조경제혁신센터로부터 3억원의 투자를 유치해 사업 확장을 가속화하고 있다.

특히 지난해 6월에는 벤처기업협회로부터 벤처기업인증을 획득했으며, 7월에는 중소벤처기업부에서 딥테크팁스(R&D)를 선정 받아 높은 기술력을 인정받았다. 또한 9월에는 중소벤처기업부 창업성장기술개발사업(전략형_실험실창업기업)에 선정됐으며, 12월에는 ‘2023 대한민국 기업대상’ R&D 혁신 분야에서 분말 원자층 코팅 기술을 인정받아 수상자로 선정됐다.

이 같은 성장을 통해 시장 상황이 이전보다는 나아졌다곤 하지만 아직까지 국내 산업계는 기술 사대주의적 성향이 강하다. 알페스의 경우, 유사 기술을 가진 미국의 업체와 경쟁을 펼치고 있지만 국내 기업임에도 투자에서 밀리고 있다. 미국 기업은 지금까지 1000억원에 가까운 투자를 받았고, 그 중 한국에서만 900억 정도의 투자를 받았다.

하지만 알페스는 해당 기술을 가지고 있음에도 불구, 아직까지 홍보가 덜 된 탓에 지원이 빈약한 상황이다. 앞으로 이 같은 상황이 더욱 개선될 것으로 보고 있지만 기술 사대주의에서 벗어나야 할 것이다. 그것이 국내 기업의 독창적이고 진보적인 기술의 상용화를 앞당기는 길이라 본다.

알페스는 현재 지속적인 기술 혁신을 통해 특허 분야에서도 성과를 거두고 있다. 현재까지 국내 등록 특허 1개, 국내 출원 특허 3개, 미국 출원 특허 1개를 보유하고 있다. 또한 반도체·배터리·미세부품 등 다양한 산업에서 나노 사이즈부터 마이크로 사이즈까지 다양한 크기와 조성을 지닌 분말 소재를 사용하고 있다.

물론 각 용도별로 다양한 특성이 요구되고 있으며, 각각의 방식으로 그 특성을 증진시키고 있는데, 기능성 코팅막을 포함하는 코어셀 구조를 형성하는 것은 그 주요한 방법 중 하나다. 상기 언급된 제품 이외에도 열거하기 어려울 만큼 다양한 응용기술이 연구되고 있으며, 근시일 내로 알페스를 통해 제품화될 예정이다.

권현원 기자 hwkwon@sporbiz.co.kr