▲ 마르쿠스 루멜 레비디안 유럽 영업이사가 ‘카본코리아 2025’에서 그래핀 기반 배터리 활성물질(BAM) 캡슐화 기술에 대해 설명하고 있다.

오늘날 소재 산업은 성능 격차와 공급망 취약성, 탄소 집약적 생산 방식으로 혁신이 제한되고 있는 가운데, 영국 첨단 소재 기업 레비디안(Levidian)이 메탄에서 고품질 그래핀을 생산해 배터리와 산업 소재에 적용, 성능과 안정성을 동시에 강화하며 지속가능한 산업 혁신을 현실로 만드는 새로운 길을 열었다.

레비디안은 지난 11월19일 양재 aT센터에서 열린 ‘카본코리아 2025’ 특별세션 ‘그래핀 프론티어’에서 그래핀 기반 배터리 활성물질(BAM) 캡슐화 기술을 공개하며 산업계의 주목을 받았다. 발표에서 유럽 영업이사 마르쿠스 루멜(Markus Rummel)은 메탄 기반 지속가능 그래핀 생산과 배터리 성능 혁신의 접목 과정을 소개했다.

레비디안의 핵심 기술인 LOOP 시스템은 촉매를 사용하지 않고 저온·저압 플라즈마로 메탄을 분해해 고품질 그래핀과 청정 수소를 동시에 생산한다. 특히 재생에너지나 바이오가스를 원료로 활용할 경우 탄소중립을 넘어 탄소 네거티브 달성도 가능하다.

산업 규모 생산을 위해 설계된 Gen2 모듈은 연간 15톤의 그래핀 생산이 가능하며, 모듈식 설계를 통해 요구 사항에 맞게 시스템을 유연하게 구성할 수 있다. 또한 향후 하위 시스템 최적화가 가능해 대규모 상용화와 확장성 모두를 확보했다.

여기서 생산된 레비디안의 G3 그래핀은 XPS 기준 순도 C>99.9%, O<0.1%, sp² 탄소 결합 >99%로 검증된 고품질 소재다. 구겨지고 주름진 독특한 형태가 전도성과 기계적 안정성을 동시에 높이며, 주요 입자 크기는 약 100nm, 부피 밀도는 60 ±5 g/L다.

G3 그래핀은 열가소성 플라스틱, 콘크리트, 아스팔트, 고무, 페인트·코팅 등 다양한 산업 분야에서 기계적·전기적·열적 특성과 가스·부식·UV 보호 성능을 강화한다. 특히 에너지 저장 분야에서는 BAM 캡슐화, 건조 코팅 전극 전도성 첨가제 등으로 배터리 효율과 안전성을 동시에 향상시킨다.

레비디안 G3 그래핀은 BAM 캡슐화에서 이미 다양한 고객 응용 사례를 통해 성능이 입증됐다. BAM 캡슐화 기술은 활성물질 입자를 그래핀으로 감싸 SEI 성장과 공극 발생, 파손 입자 문제를 완화하며 전기적 접촉을 유지한다. 이를 통해 배터리 수명 연장과 설계 유연성을 확보할 수 있으며, 차세대 고용량 소재(실리콘, 황 등) 안정화에도 기여한다.

레비디안은 분말·분산액 형태의 기성 솔루션과 LAT(Levidian  Applied  Technologies) 맞춤형 기술 지원을 제공하며, 메탄 기반 지속가능 생산과대량 생산이 가능하고 품질이 일관되며, LOOP 시스템을 현지에서 운영하거나 배치할 수 있어 공급망 안전성을 보장해 고객의 산업 현장 적용을 지원한다. 

이러한 통합 솔루션은 단순한 소재 혁신을 넘어 배터리 산업의 성능과 안정성 한계를 극복하고, 지속가능한 에너지 전환을 실현하는 실질적 전략으로 평가된다. 또한 배터리뿐 아니라 플라스틱, 건설, 코팅 등 다양한 산업 분야에서 그래핀 기반 혁신을 가능하게 하는 기반 역할을 한다.

한편, 레비디안의 아시아 지역 컨설팅을 담당하고 있는 영국 Pterons의 지용재 이사는, 레비디안이 청정에너지와 탈탄소화의 이점을 갖춘 첨단 소재 기업으로서 10년 이상의 R&D 기술 기반과 40개국에 걸친 50건 이상의 특허를 바탕으로 그래핀 및 에너지 소재 개발을 선도하고 있다고 설명했다. 

또한 영국과 유럽, UAE, 미국 등 글로벌 시장에서 50여 개 고객사와 긴밀히 협력하며 산업 전반에 지속가능한 혁신을 제공하고 있으며, 앞으로 한국 및 아시아 지역에서도 수요 확대와 시장 확보를 추진할 계획이라고 밝혔다. 

▲ ‘카본코리아 2025’ 특별세션 ‘그래핀 프론티어’에 참석한 기업·기관 관계자들이 발표를 경청하고 있다.