ESG와 반도체/디스플레이 산업 (1) - 온실가스 배출 문제와 탄소 중립 필요성

반도체 및 디스플레이 산업이 온실가스 다배출 업종으로 분류되면서 탄소중립을 향한 적극적인 접근이 요구되고 있습니다. 이는 국제적인 환경 규제 강화와 함께 국내외 주요 수요기업들의 친환경 정책이 강화되고 있기 때문입니다.

목차

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요약과 나의 주관적인 생각 

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요즘 ESG는 어딜가나 빠지지 않는 문제인 것 같습니다. 이에 ESG와 반도체 및 디스플레이 산업에 미치는 영향에 대해 다뤄보고자 합니다. 시리즈의 첫글인 해당 글에서는 해당 산업에서 온실 가스 배출 현황과 탄소 중립의 필요성에 대해 다루고자 합니다. 제조업의 특성상, 온실 가스가 정말 많이 배출되고 있다는 생각이 듭니다.

 

1) 반도체/디스플레이 산업의 온실가스 배출 문제와 탄소 중립 필요성

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온실 가스 배출하는 반도체 공장

 

국내 반도체ㆍ디스플레이산업은 우리나라 경제에서 차지하는 비중이 크며 세계 시장에서도 주도적인 위치를 차지하고 있습니다. 하지만, 이 산업이 온실가스 다배출 업종으로 분류되면서 탄소중립을 향한 적극적인 접근이 요구되고 있습니다. 이는 국제적인 환경 규제 강화와 함께 국내외 주요 수요기업들의 친환경 정책이 강화되고 있기 때문입니다. 탄소중립을 향한 글로벌 기조에 맞춰 국내 반도체 및 디스플레이 산업도 변화를 모색해야 할 시점입니다.

 

이 시리즈에서는 ESG의 관점에서 반도체 및 디스플레이 산업을 고찰해보도록 하겠습니다.

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2) 반도체 및 디스플레이 산업 공정 가스 관리 필요

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 반도체 및 디스플레이 산업은 타 산업과 비교해 높은 온실가스 배출량을 기록하고 있으며, 이는 주로 제조 공정에서 사용되는 다양한 온실가스 때문입니다. 예를 들어, 반도체 제조 과정에서는 고도의 정밀도가 요구되며, 이 과정에서 식각 및 증착 공정에서 불소화합물과 같은 온실가스가 대량으로 사용됩니다. 이러한 공정가스는 지구 온난화에 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있어, 이를 효과적으로 관리하고 저감하는 것이 중요합니다.

 

반도체와 디스플레이 분야에서는 제조 과정에 있어 핵심적인 두 단계, 즉 제작 및 조립 단계를 거쳐 반도체 칩을 생산하게 됩니다. 이러한 과정 중에는 분위기 조성, 증착, 도핑, 화학 기상 증착(CVD), 에칭 등 다양한 목적으로 특수 가스가 필수적으로 쓰이는데, 특히 에칭 단계에서는 상당한 양의 가스가 필요합니다. 에칭이란, 반도체 웨이퍼 위에 섬세한 회로 패턴을 형성하는 과정에서 특정 부위만을 선택적으로 제거하는 작업을 말하며, 이 과정에 주로 사용되는 것이 불화수소 가스입니다. 이 가스는 웨이퍼의 표면을 평활하게 하거나 산화막을 없애는 데 쓰이는 고순도 불화수소입니다.

 

불화수소는 형석(Fluorite)이라 불리는 플루오린화 칼슘(CaF2)에 황산(H2SO4)을 작용시켜 약 600K에서 가열하여 만들어집니다. 이 과정을 통해 생성되는 불화수소는 99.99% 미만의 순도를 가지며, H2SiF6, SO2, H2SO4, H2O 등의 불순물이 포함되어 있습니다. 이후 추가 정제 과정을 거쳐 대부분의 불순물을 제거하고, 99.999% 이상의 고순도 불화수소를 얻어 반도체 제작 과정에 활용합니다.

 

하지만 이러한 고순도 불화수소를 포함한 온실가스의 대량 배출은 지구 온난화에 심각한 영향을 끼치는 것으로 알려져 있습니다. 이에 따라 반도체와 디스플레이 산업에서는 온실가스 배출을 효율적으로 관리하고 줄이기 위한 방안을 마련하는 것이 중요합니다. 전문가들은 산업의 발전과 환경 보호를 함께 추구할 수 있는 지속 가능한 산업 구조의 필요성을 강조하고 있습니다.

 

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3) 온실가스 감축 방법 및 전략

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국내 반도체ㆍ디스플레이산업이 직면한 주요 도전 중 하나는 바로 이러한 온실가스 배출을 어떻게 줄일 것인가 하는 것입니다. 2030년 국가 온실가스 감축 목표(NDC)와 2050년 장기 저탄소 발전 전략(LEDS) 달성을 위해, 산업 전반에 걸쳐 온실가스 저감 전략이 필요한 시점입니다. 이를 위해서는 현재의 제조 공정을 개선하거나 온실가스 배출량이 적은 대체 공정가스 사용, 고효율의 에너지 사용 전략 등이 모색되어야 합니다.

 

삼성전자는 공정 중 발생하는 온실가스 배출량을 줄이고, 2030년 국가 온실가스 감축목표 달성에 기여하고 있습니다. 또한, 이러한 노력은 2050년 탄소중립 목표 달성에도 중요한 역할을 합니다. 이처럼, 클라우드 컴퓨팅과 인공지능 기술의 활용은 반도체 및 디스플레이 산업의 온실가스 감축 노력을 가속화시킬 수 있습니다. 이는 2030년 국가 온실가스 감축목표 달성은 물론, 2050년 탄소중립 사회 구현에도 크게 기여할 것으로 기대됩니다. 이를 위해 기업들은 지속적인 기술 개발과 혁신에 힘써야 할 것입니다.

 

보다 자세한 온실가스 감축은 다음 글에서 다루도록 하겠습니다.

 

ESG와 반도체/디스플레이 산업 (3) - 온실가스 배출 현황

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4) 마치며

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이와 같은 배경 하에 국내 반도체ㆍ디스플레이산업에서는 온실가스 배출 저감을 위한 다양한 노력이 진행되고 있습니다. 예를 들어, 친환경 공정가스 개발, 에너지 효율 향상 기술 도입, 재생 가능 에너지 사용 확대 등의 방법이 연구되고 있습니다. 이러한 노력들이 산업의 지속 가능한 발전을 이끌고, 글로벌 시장에서의 경쟁력을 유지하는 데 기여할 것으로 기대됩니다. 탄소중립이라는 글로벌 기준에 부합하는 산업 구조로의 전환은 단순한 선택이 아닌 필수적인 과제가 되었습니다.

 

이번 글에서는 온실 가스 배출 문제를 조명하고, 탄소 중립의 필요성에 대해 알아보았습니다. 다음 글에서는 한국 반도체/디스플레이 산업에 대해 간단히 알아본 후, 온실 가스 감축을 위한 노력을 집중적으로 조명해보겠습니다.

 

ESG와 반도체/디스플레이 산업 (2) - 반도체 산업과 디스플레이 산업 개요

 

 

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출처

• 1. 반도체ㆍ디스플레이산업의 탄소중립 추진전략과 정책과제(KIET 산업 연구원)
• 2. http://www.igasnet.com/news/articleView.html?idxno=15637
• 3. https://www.shinkim.com/kor/media/newsletter/2065