반도체 초순수 설계·운영 자립화…반도체 폐수 재이용률 향상

정부는 반도체 초순수 설계·운영기술의 자립화 및 반도체 폐수 재이용률 향상을 위한 국가 기술개발사업을 추진하기로 했다.

환경부는 29일 열린 혁신성장 BIG3 추진회의에서 ‘반도체 초순수 생산 국산화 기술개발 추진방안’을 발표했다.

▲기술개발 로드맵.

그동안 정부는 일본의 반도체 분야 수출 규제 대응의 일환으로 반도체 활용 공업용수 공정의 국산화를 추진해왔으나, 고순도 공업용수 생산에 필요한 부품·소재 대부분이 대외 의존도가 높아 무역분쟁 등 잠재 리스크 절감을 위한 핵심기술의 국산화가 시급했다.

다른 산업에 비해 공업용수 수요가 높은 반도체 시설은 가뭄 등 기후위기에 취약하며, 생산차질 등 글로벌 경제 전반으로 영향이 확대될 우려가 있었다.

국내 고순도 공업용수 생산 관련 설계·운영 분야는 일본 등 외국기업에서 선점해 국내기업은 단순시공에 불과하고, 주요기자재도 일본 및 선진 외국 제품이 적용되고 있으며 국산 제품은 성능 확인 미비로 현장적용 실적이 전무하다.

또 가뭄 등 장래 물 부족 심화가능성 등을 고려해 재이용률을 높여야 하나, 반도체 산단 공업용수 재이용률은 25~30%에 불과해 단기적으로 기술개발을 통해 냉각탑 및 보일러에 재이용수 사용량을 높이고, 장기적으로는 초순수 수처리까지 재이용률 확대가 필요하다.

이에 따라 정부는 반도체급 고순도 공업용수 생산기술 국산화 및 반도체 산업폐수 재이용 향상 기술개발을 통한 국가 물산업 경쟁력 확보에 나섰다.


오는 2025년까지 480억 원(국고 300억 원)을 들여 고순도 실증플랜트를 구축(상용화 수준)하고, 폐수 재이용률을 63%에서 70%로 상향하며, 국가성능검증체계 마련을 추진하기로 했다.

구체적으로 보면 폐수 재이용율 향상 1개 과제, 실증플랜트 국산화 3개 과제, 성능검증 1개 과제 등 총 5개 세부과제로 구성돼 있다.

먼저 고순도 공업용수 생산 핵심공정(자외선 산화, 용존산소 탈기막) 국산화 및 설계·시공·운영 자립화를 위한 기술을 실증하고, 반도체 기업(대전 나노종합 기술원) 대상 파일럿(12톤/일)을 구축해 반도체 폐수 재이용률 향상을 위한 기술을 개발한다.

또한 고순도 공업용수 생산과정에 적용되는 소재·장치·공정에 대한 성능평가 기법을 개발해 신뢰도 확보한다.

고려해야 할 사항도 있다. 초순수 생산 국산화 기술개발은 초기단계로 실제 규모 후속연구가 필요하고, 폐수 재이용은 기업 영업비밀 등을 감안해 민·관 동시 추진이 요구된다.

아울러 초순수 생산은 현재 수행 중인 국가 연구개발(R&D)의 성과 창출 및 고도화를 위해서는 소규모 실증 플랜트 뿐 아니라 향후 실제 규모로 장기간 검증이 필요하다. 반도체 핵심공정은 폐수의 성상이 공개될 경우 역으로 공정(기업비밀)이 유출될 수 있어 민간 차원의 재이용 기술개발이 병행될 필요가 있다.

향후 정부는 반도체 생산기업과 협업해 초순수 생산 범용성 기술 확보를 추진한다. 전자부품 및 반도체웨이퍼 관련 기업 등과 실증플랜트를 협의 중이고 실증플랜트의 성과를 감안해 중장기적으로 실제 규모 플랜트 설립을 위한 2차 R&D를 추진한다.

정부와 기업 간 역할분담을 통해 폐수 재이용 기술도 신속히 개발한다. 종합반도체는 민감·핵심 기술의 보호를 위해 기업(민간) 주도로 기술개발을 추진하되 국가가 간접지원하고, 그 외는 기획 중인 ‘수자원 건전성 확보를 위한 디지털 물순환체계 구축(가칭)’ R&D에 반도체 폐수 재이용 기술개발 내용을 반영할 예정이다.

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조영주 기자 다른기사보기