日에 기댄 반도체 세정 '초순수'…정부 나서 5년 내 기술독립 선언

반도체 실리콘 웨이퍼/사진=머니투데이DB

정부가 반도체 생산에 필요한 초순수(Ultra Pure Water) 생산기술 독립에 나선다. 그동안 초순수 생산과 공급은 대부분 일본에 의존했다.

환경부와 한국수자원공사, 한국환경산업기술원은 '고순도 공업용수 설계·시공·운영 통합 국산화 기술개발' 사업을 본격적으로 추진한다고 14일 밝혔다. 정부는 초순수 기술 국산화를 위해 2025년까지 300억원을 지원하기로 했다.


초순수는 수 백개의 반도체 생산 단위공정 중에 나오는 부산물이나 오염물 등을 세정할 때 쓰이는 필수 공업용수이다. 초미세회로로 구성된 반도체를 세척해야 하기 때문에 총유기탄소량(TOC)의 농도가 '10억분의 1'(ppb) 이하일 정도로 고순도를 유지해야 한다. 주사용 증류수나 카메라렌즈 세정에 쓰이는 물보다 더욱 불순물이 적다.

이번 기술개발 사업은 2019년 일본의 수출규제에 대응하기 위한 조치 중 하나로 추진됐다. 국산기술을 활용해 반도체 공정 등에서 사용되는 고순도 공업용수를 생산 및 공급하겠다는 것이다. 그간 국내 반도체 사용 용수의 약 50%를 차지하는 초순수 공업용수의 생산·공급을 일본 등 해외업체에 의존해왔다. 특히 공정설계와 초순수 배관, 수처리 약품 등을 일본에 의존하고 있어 수출규제 등 외부환경에 취약하다는 지적이 많았다.

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


이와 함께 한국수자원공사는 2025년까지 하루에 2400톤의 초순수를 생산하는 실증플랜트를 실제 반도체 공급업체에 설치·운영할 계획이다. 초순수 생산 시설이 완료되면 반도체 설계·시공·운영 단계별로 쓰이는 초순수 공정의 최대 60% 국산화가 기대된다.

한국수자원공사 등 공공기관과 관련 업계 △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 세우고 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"며 "이번 기술개발 사업이 차질없이 이행될 경우 해외 기술 의존도 탈피와 더불어 국내 수처리 업계의 해외 시장 진출 기반을 마련하는 발판이 될 것"이라고 말했다.