"日 독점 끝" 반도체 초순수 최초 국산화…SK 공정 전격 투입

국내 기술로 생산한 초순수가 처음으로 실제 반도체 제조공정에 공급된다. 일본·미국 기업 의존도가 높았던 초순수 분야에서 국산화 실증이 이뤄지면서 첨단산업용 물 인프라 자립 기반이 마련됐다는 평가가 나온다.

기후에너지환경부는 19일 경북 구미 SK실트론 사업장에서 ‘고순도 공업용수(초순수) 생산 국산화 기술개발 사업’ 성과 활용 협약식을 열고 초순수 실증설비 기술 이전을 추진한다고 밝혔다.

초순수(Ultra Pure Water)는 물속 이온과 유기물, 용존산소 등을 극미량 수준까지 제거한 초고순도 공업용수다. 반도체 웨이퍼 표면 세정과 화학물질 희석 등 미세공정에 필수적으로 사용돼 ‘반도체의 혈액’으로도 불린다. 극미량 오염물질만 남아도 수율과 품질에 영향을 줄 수 있어 최고 수준의 수처리 기술이 요구된다.

그동안 국내 반도체 업계의 초순수 생산 기술은 일본과 프랑스 등 해외 기업 의존도가 높았다. 특히 생산시설 설계 분야는 일본 쿠리타와 노무라 등이 국내 시장 대부분을 점유하고 있으며, 시공·운영 역시 프랑스 베올리아 등 글로벌 기업 중심으로 형성돼 있다.

기후에너지환경부는 기술 의존도를 낮추고 국내 물산업 경쟁력을 확보하기 위해 2021년부터 초순수 생산기술 국산화 사업을 추진해왔다. 이번 실증설비는 설계·시공·운영 전 과정에 국내 기술이 적용된 것이 특징이다.

실증설비는 SK실트론 구미사업장에 설치돼 성능 검증을 마쳤다. 유기물 제거용 자외선 산화장치, 용존산소 제거용 탈기막, 이온 제거용 이온교환수지 등 초순수 핵심 공정에 국내 기업이 개발한 장치와 소재가 적용됐다.

이번에 생산된 초순수는 실제 반도체용 웨이퍼 생산공정에 공급될 예정이다. 국내 설계 기술 기반 초순수가 실제 반도체 제조라인에 투입되는 것은 처음이다.

업계에서는 인공지능(AI)과 반도체 산업 확대와 함께 초순수 중요성이 더욱 커질 것으로 보고 있다. 글로벌 초순수 시장 규모는 2022년 약 29조원에서 2028년 35조원 수준으로 성장할 것으로 전망된다.

정부는 향후 초순수 생산 전 공정 국산화와 함께 하수 재이용 기반 초순수 생산 기술 개발도 추진할 계획이다. 기후위기에 따른 공업용수 부족 가능성에 대응하고 안정적인 첨단산업용 용수 공급체계를 구축하기 위해서다.

김리안 기자 knra@hankyung.com