Only Edaily 삼성전자, 헬륨 재사용시스템 적용…연 4.7t치 비용 줄인다

[이데일리 김소연 기자] 삼성전자가 반도체 생산에 필수적인 헬륨(He)을 재사용하는 시스템을 개발했다. 이에 따라 삼성전자는 연간 4.7t의 헬륨 사용량을 줄일 것으로 예상했다. 이는 전체 사용량의 18.6%를 감소하는 것으로 10억원 내외의 감축 효과가 발생할 것으로 분석된다. 삼성전자는 지난 4월 생산 라인 중에 헬륨 재사용 시스템을 도입한 이후 점차 생산라인에 도입을 확장할 계획이다.

8일 업계에 따르면 삼성전자는 반도체 생산 공정에서 생성된 고순도 배기 헬륨을 회수, 정제해 다시 사용할 수 있도록 하는 헬륨 재사용 시스템(HeRS)을 업계 최초로 개발했다. 현재 반도체 화성공장 일부 라인에 시범 적용한 상태다. 앞으로 반도체 생산라인에 추가로 도입하며 헬륨 재사용 시스템을 확장할 예정이다.

아울러 사용된 저순도 헬륨을 다시 고순도로 업그레이드하는 기술 연구 역시 지속한다는 방침이다. 삼성전자는 반도체 외 산업에 걸쳐 이 분야를 전문으로 하는 해외 파트너와의 공동 개발 협약(JDA)을 체결해 연구를 계속할 계획이다.

자료=삼성전자

헬륨은 반도체 제조에서 열 제어와 진공환경 유지에 중요한 역할을 한다. 반도체를 생산하기 위해 헬륨은 필수품이다. 헬륨은 반도체뿐 아니라 의료, 항공·우주 관련 산업 전반에 걸쳐 널리 사용됨에도 천연가스에서 소량만 추출할 수 있어 공급량이 제한적이다. 한국은 주로 카타르, 미국 등을 통해 헬륨을 수입하고 있다.

앞서 2012~2013년 세계적으로 헬륨 부족 사태가 발생했고, 2019년에도 헬륨 가격이 3배 가까이 치솟는 등 안정적인 헬륨 공급에 어려움을 겪었다. 2019년 당시에는 중동의 정치 상황, 중국의 반도체 굴기가 이어짐에 따라 헬륨 공급에 차질을 빚었다.

다양한 산업에서 헬륨 수요가 늘어나자 헬륨 가격 역시 계속해서 오르는 추세다. 여기에 더해 최근 환율 급등에 원자재가격 상승 등이 복합적으로 작용했다. 시장조사기관 IMARC 따르면 산업용 헬륨 가격은 지난해 말 기준 t당 약 9만달러에서 올해 3분기 t당 9만5000~9만7000달러 수준으로 올랐다. 2020년 t당 1만5000달러~2만달러였던 과거와 비교해보면 5년 사이에 헬륨가스 가격은 3~5배 뛴 셈이다.

특히 반도체용 고순도 헬륨은 가격 변동이 크고 단가가 높아 비용 절감 효과가 큰 편이다. 단순 계산한다면 삼성전자가 헬륨을 연간 4.7t을 줄여 6억7000만원의 비용 감축 효과가 발생할 것으로 보인다. 구체적으로 헬륨 구매 단가나 계약 조건, 운송 비용 등에 따라 달라질 수 있다. 단순 헬륨 구매비용 절감 외에도 공급 리스크를 완화하고 ESG(환경·사회·지배구조) 경영 측면에서도 상당한 효과를 기대할 수 있다.

[이데일리 김정훈 기자]

헬륨은 소수 국가에서만 생산되고 저장이 어려운 희소한 자원이다. 헬륨 공급 차질이 발생할 때마다 가격이 급증해왔다는 측면에서 보면 반도체 생산 안정성에서는 큰 성과를 거둘 것으로 보인다. 헬륨 사용량을 줄이고, 헬륨 재활용 시스템을 확대하면 장기적으로는 안정적인 공급 운영이 가능하다는 장점이 있다.

업계 관계자는 “희소성이 있는 한정된 자원을 재사용할 수 있는 기술 자체는 금액만으로 따질 수 없는 엄청난 가치가 있다”며 “ESG 경영 측면에서도 의미가 있다”고 말했다.