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반도체 초순수 설계·운영 자립화…반도체 폐수 재이용률 향상

2025년까지 480억 투입해 고순도 실증플랜트 구축

폐수 재이용률 70%로 높이고 국가성능검증체계 마련

2021.07.29 환경부

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.
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.

초순수 전처리 공정.

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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<자료출처=정책브리핑 www.korea.kr>
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