반도체용 초순수 생산기술 국산화 돌입…생산설비 착공

환경부는 한국수자원공사 및 한국환경산업기술원과 함께 반도체용 초순수 생산기술 국산화를 위한 첫걸음으로 ‘고순도 공업용수(초순수) 실증플랜트 착공식’을 11월 16일 오후 에스케이(SK)실트론 생산공장(경북 구미 소재)에서 개최했다.

이번 착공식을 시작으로 환경부 산하 공공기관과 관련 업계는 2025년까지 △초저농도 유기물 제거용 자외선 산화장치, △ 초저농도 용존산소 제거용 탈기막, △고순도 공업용수 설계-시공-운영 통합 기술 등 고순도 공업용수 전반에 걸친 국산화 연구를 수행한다.

이번 실증플랜트는 초순수 생산기술을 신속하게 개발하고 성능을 확인할 수 있도록 반도체 소재 생산기업인 에스케이실트론 공장 내에 설치하여, 해외기술과 국내기술을 직접 비교하고 실제 초순수를 공급해 관련 기술의 실적을 확보한다는 의미가 있다.

한국수자원공사와 연구개발 참여기업은 2025년까지 하루 2,400톤의 초순수를 생산하는 실증플랜트를 설치‧운영하여, 관련 생산공정의 설계‧운영 기술 100%, 시공 기술 및 핵심기자재 60% 국산화를 목표로 하고 있다.

초순수(Ultra Pure Water)는 초미세회로(nano meter, 10-9m)로 구성된 반도체 표면에서 각종 부산물, 오염물 등을 세척하는데 사용되는 필수 공업용수다.

초순수 내에 불순물이 거의 없는 상태(유기물 0.01ppm 이하)를 유지해야 하는 최고 난이도의 수처리 기술이 필요하며 전 세계적으로 일부 선진국만이 초순수 생산기술을 보유하고 있다.

그간 우리나라 반도체 기업에서는 반도체용 초순수의 생산과 공급을 일본, 프랑스 등 해외기술에 의존하고 있어 수출규제 등 외부환경에 매우 취약한 상황이다.

반도체 외에 전자, 의약, 철강 등 주요 산업에서 사용되는 고순도공업용수 분야의 세계 시장 규모는 2024년 23조 원 규모까지 성장할 것으로 전망(2020년 글로벌 워터 인텔리전스 보고서 참조)되며, 이 중 반도체용 초순수 시장은 전세계 약 4.4조원, 국내 1.4조원으로 추산된다.

한편 지난 5월, 정부는 2030년까지 510조 이상의 투자를 통해 반도체 제조 기술의 초격차를 이어가 종합반도체 강국으로 도약하기 위한 ‘한국형(K) 반도체 전략’을 발표한 바 있다.

환경부도 이 전략의 하나로, 반도체의 품질과 직결되는 공업용수이자 핵심소재인 반도체용 초순수 생산기술의 국산화를 추진하고 있어, 일본기업이 주도하고 있는 초순수 시장에 국내기업이 진출하는 발판이 마련될 것으로 기대된다.

한정애 환경부 장관은 “선진국 간 전쟁에 가까운 산업기술패권 경쟁을 벌이는 현 상황에서 독자적인 기술경쟁력을 확보하지 못한다면 반도체 공급망에서 소외될 가능성이 있다”라며, “반도체의 품질과 직결되는 공업용수이자 핵심소재임에도 불구하고 일본, 미국, 프랑스 등 일부 선진국에만 의존하던 반도체용 초순수 생산기술의 자립을 위해 환경부가 앞장설 것”이라고 밝혔다.