반도체 공정에 필수적인 초순수(Ultra Pure Water) 생산 기술이 국내 기술로 개발돼 민간에 이전된다. 기후에너지환경부는 5월 19일 SK실트론 구미사업장에서 ‘고순도 공업용수(초순수) 생산 국산화 기술개발 사업’의 성과물인 초순수 실증설비의 기술이전을 위한 성과 활용 협약식을 개최한다고 밝혔다.
초순수는 물속의 불순물을 극미량 수준까지 제거한 물이다. 수중 이온물질 농도를 1ppt(1조분의 1) 이하, 용존산소 등 기체 농도를 1ppb(10억분의 1) 이하로 관리해야 할 정도로 높은 순도가 요구된다. 반도체 표면의 오염물질을 씻는 핵심 공정용수로, 디스플레이, 이차전지, 바이오 등 첨단산업 전반에 필수적인 기반 자원이다.
그동안 초순수 생산 기술은 일본, 미국 등 해외 기업이 주도해 왔다. 최고 난도의 수처리 기술이 필요해 국내 기술로는 생산이 어려웠기 때문이다. 이에 기후에너지환경부는 2021년부터 초순수 생산기술 국산화 사업을 추진해 왔다.
이번에 기술이전되는 실증설비는 설계, 시공, 운영 전 과정에 국내 기술이 적용됐다. 유기물 제거(자외선 산화장치), 용존산소 제거(탈기막), 이온 제거 및 수질 고도화(이온교환수지) 등 핵심 공정에 국내 기업이 개발한 장치와 소재를 적용해 장기간 운영 실적을 확보했다. 실증설비는 SK실트론 구미사업장에 설치돼 성능을 입증했다.
이번 기술이전으로 생산된 초순수는 SK실트론 구미사업장의 반도체용 웨이퍼 생산공정에 공급된다. 웨이퍼는 반도체 칩과 전자회로를 제작하는 얇은 원형 실리콘 판으로, 극미량 불순물까지 엄격히 관리되는 초순수가 필수적이다. 이는 국내 설계 기술로 생산된 초순수가 실제 반도체 제조공정에 공급되는 최초 사례다. 국내 기업의 현장 적용 실적 확보와 함께 초순수 시장 진입 기반을 마련했다는 점에서 의미가 크다.
이번 성과는 해외 기술에 의존해 온 초순수 분야의 공급망 안정성을 강화할 것으로 기대된다. 또한 국내 물기업의 기술 경쟁력과 산업 생태계 확대에도 기여할 전망이다. 기후에너지환경부는 기후위기로 인한 공업용수 부족에 선제적으로 대응하고 안정적인 초순수 공급체계를 구축하기 위해 추가 기술개발도 추진 중이다. 초순수 생산 전 공정의 국산화와 하수 재이용 기반 초순수 생산을 통한 원수 다변화 기술개발이 그것이다.
김지영 기후에너지환경부 물이용정책관은 “이번 기술이전은 초순수 기술의 국산화를 넘어 실제 산업현장 적용으로 이어진 중요한 성과”라며 “반도체 등 첨단산업의 대규모 투자가 초순수 등 국내 물산업 발전으로 이어질 것”이라고 밝혔다.
한편, 이번 사업은 2021년부터 2025년까지 5년간 추진됐다. 실증플랜트 국산화 3개 과제, 성능검증 1개 과제, 폐수 재이용율 향상 1개 과제 등 총 5개 세부 과제로 구성됐다. 주요 기술개발 내용으로는 자외선 산화장치, 탈기막, 실증플랜트 설계·시공·운영 통합 국산화, 수질 성능 검증 체계 마련, 반도체 폐수 재이용 기술 등이 포함됐다. 실증설비 용량은 하루 2,400㎥(톤) 규모다.
