현재 한국 기업 가운데 그래핀을 상용화하거나 양산 중인 업체는 없다. 삼성그룹을 비롯한 몇몇 대기업과 중소업체가 각자의 사업 영역에 활용하기 위해 개발 중이지만, 아직 가시적인 성과가 나오지는 않았다고 볼 수 있다. 대부분 연구·개발(R&D) 초기 단계이거나, 소량의 시제품 생산에 머문 수준이다. 다만, 최근 들어 R&D에 활기를 띠면서 의미 있는 시제품을 내놓고 있는 기업도 등장해 산업계의 기대감도 커지고 있다. 국내 기업 중에서 그래핀 개발을 가장 활발하게 하고 있는 곳은 삼성이다. 특허청에 따르면 2013년 6월 기준 국내에 출원된 그래핀 관련 특허 총 2921건 중 삼성전자가 224건, 삼성테크윈을 비롯한 삼성 계열사가 225건으로 가장 많은 특허 기술을 확보하고 있다. 삼성이 그래핀 개발에 공을 들이는 이유는 반도체, 휘는(Flexible) 디스플레이, 배터리 등 자사의 주요 제품에 응용할 만한 곳이 많아서다. 가능성이 엿보이는 분야의 기술과 특허를 경쟁 업체보다 먼저 확보한다는 전략이다. 삼성이 국내 그래핀 특허 최다 보유 삼성의 그래핀 개발은 삼성종합기술원에서 담당하고 있다. 특히 성균관대 연구진과 함께 개발 중인 그래핀 화학적박막증착법(CVD) 연구에서 성과를 내고 있다. 지난해 4월에는 대(大)면적 단결정(single crystal) 그래핀을 성장시킬 수 있는 기술을 세계 최초로 개발했다. 이 기술은 미국 과학전문지 사이언스(Science)가 온라인 속보로 소개하는 등 해외에서도 주목을 받았다. 삼성은 자체적인 기술 개발뿐 아니라 해당 기술을 보유한 해외 기업의 투자에도 손을 뻗고 있다. 그룹에서 벤처기업 발굴과 투자를 담당하는 삼성벤처투자는 지난해 2월 미국의 XG사이언스 지분 일부를 인수했다. XG사이언스는 분말형태의 그래핀 생산기술을 보유한 기업이다. 투자 금액은 정확히 알려지지 않았지만 대략 300만 달러 수준이었던 것으로 업계는 추정하고 있다. 한 업계 관계자는 "삼성벤처투자의 사업 패턴을 고려했을 때 그래핀 기술을 상용화한 시점에서 XG사이언스 지분을 추가로 사들일 가능성이 얼마든지 있다"고 말했다. 그런데 이 XG사이언스라는 업체가 흥미롭다. 이 회사의 대주주는 포스코다. 2011년 11월 20%가량의 지분을 인수해 대주주가 됐다. 또 이보다 앞선 2011년 1월에는 한화케미칼이 지분 19%를 인수한 바 있다. 삼성·포스코·한화 등 국내 굴지의 대기업집단이 그래핀 기술을 찾아 한 지붕 아래 모여 있는 셈이다. 포스코는 2013년 산업통상자원부의 '그래핀 소재·부품기술 개발사업' 국책과제 사업자로 선정돼 물리적 박리 그래핀 제작과 이를 강판에 코팅하는 기술을 연구 중이다. 한화의 경우 XG사이언스 지분 인수 이후 그래핀과 관련해 현재까지 드러난 성과가 없다. 그러나 일각에서는 지난해 발표된 삼성과의 빅딜로 한화가 그래핀 개발에 본격 착수할 수 있다는 가능성도 제기된다. 핵심은 삼성테크윈이다. 삼성테크윈은 삼성종합기술원과 별도로 삼성그룹의 그래핀 원천소재 양산 특허와 CVD 관련 기술을 이전받아 상용화를 진행해왔다. 2013년에는 포스코와 마찬가지로 산자부 국책과제 사업자로 선정돼 터치패널 응용 분야를 연구했다.
삼성그룹을 비롯한 국내 대기업과 중소업체가 그래핀 상용화를 위해 동분서주중임에도 불구하고 뚜렷한 성과를 내놓고 있지 못한 가운데 최근 R&D에 활기를 띠며 관련 업체들이 등장해 그래핀 산업계에 대한 기대감이 증폭되고 있다.