반도체 초순수, 국산화 민관 연구개발 본격 착수

[이데일리 김경은 기자] 환경부는 한국수자원공사, 한국환경산업기술원과 함께 ‘고순도 공업용수 설계·시공·운영 통합 국산화 기술개발’ 사업에 착수하고, 이를 통해 반도체 사업의 필수원료인 초순수의 생산기술 국산화를 본격적으로 추진한다고 14일 밝혔다.

‘고순도 공업용수 설계·시공·운영 통합 국산화 기술개발’은 지난 2019년 일본의 수출규제에 대응하기 위한 조치 중 하나로 추진됐다. 국산기술을 활용해 반도체 공정 등에서 사용되는 고순도 공업용수를 생산 및 공급하는 기술개발(R&D) 사업이다.

초순수(Ultra Pure Water)는 수 백개의 반도체 생산 단위공정 중에 나오는 부산물, 오염물 등을 세정할 때 쓰이는 필수 공업용수로 초미세회로(nano meter, 10-9m)로 구성된 반도체를 세척해야 하기 때문에 총유기탄소량(TOC)의 농도가 ‘10억분의 1(ppb)’ 이하일 정도로 고순도를 유지해야 한다.

그간 우리나라에서는 반도체 사용 용수의 약 50%를 차지하는 초순수 공업용수의 생산·공급을 일본 등 해외업체에 의존했으며, 특히 공정설계, 초순수 배관, 수처리 약품 등을 일본에 의존하고 있어 수출규제 등 외부환경에 매우 취약한 상황이다.

환경부는 올해부터 고순도 공업용수 생산을 위한 핵심부품인 자외선 산화장치(UV)와 용존산소 제거용 탈기막 국산화 기술개발에 착수했다.

한국수자원공사는 2025년까지 하루에 2400t의 초순수를 생산하는 실증플랜트를 실제 반도체 공급업체에 설치·운영할 계획이며, 초순수 생산 시설이 완료되면 반도체 설계·시공·운영 단계별로 쓰이는 초순수 공정의 최대 60%를 국산화할 것으로 기대된다.

공공기관과 관련 업계가 △초 저농도 유기물 제거용 자외선 산화장치 △ 초 저농도 용존산소 제거용 탈기막 △고순도 공업용수 설계-시공-운영 통합 △고순도 공업용수 공정 및 수질 성능평가 △반도체 폐수를 이용한 고순도 공업용 원수 확보 등 5개의 세부과제별 기술개발을 목표로 삼아 2025년까지 추진한다.

현재 한국수자원공사는 실증플랜트 구축을 위해 수요처와 협의 중에 있으며, 구축 및 활용계획 등을 검토하여 실증플랜트를 설치할 대상지를 연내에 확정할 예정이다.

김동진 환경부 수자원정책관은 “고순도 공업용수는 비단 반도체 뿐만 아니라 제약·바이오·정밀화학 등 고부가가치 산업에서 수요가 점차 확대되고 있다”라며 “이번 기술개발 사업이 차질없이 이행될 경우 해외 기술 의존도 탈피와 더불어 국내 수처리 업계의 해외 시장 진출 기반을 마련하는 발판이 될 것”이라고 밝혔다.