[반도체 초순수] 2024년 초순수 국내시장 1조4000억…'물 안보'도 해결

세계시장 23조 원 이상 전망…불소수지·테프론 등 전략물자 연계

▲초순수 생산공정. (자료제공=환경부)

2019년 일본의 수출 규제 조치 이후 정부는 일본에 대한 의존도를 낮추는 전화위복의 기회를 만들었다. 우리 산업의 약한 고리를 공략했지만 오히려 산업 전반의 생태계를 점검하고 경쟁력을 높이는 방안을 마련하기 시작했다.

반도체 공정에서 필수 요소인 ‘초순수(Ultra Pure Water)’도 그 중 하나다. 특히 반도체는 우리 산업의 중추 역할을 하는 만큼 관련 기술개발의 필요성은 상당히 크다.

초순수는 수백 개의 반도체 생산 단위공정 중에 나오는 부산물, 오염물 등을 세척할 때 쓰이는 필수 공업용수다.

초미세회로로 구성된 반도체를 세척해야 하기 때문에 총유기탄소량(TOC)의 농도가 10억분의 1(ppb) 이하일 정도로 고순도를 유지해야 한다.

지난해 국내 초순수 시장 규모는 1조1000억 원이며 2024년에는 약 1조4000억 원으로 커질 전망이다.

세계 시장 연간 투자 규모는 지난해 21조3000억 원에서 2024년 23조1000억 원으로 성장할 것으로 예상된다.

게다가 초순수 생산 설비의 주요 기자재 중 불소수지(PVDF)와 테프론(폴리테트라플루오로에틸렌 섬유) 계열 부품은 전략물자에도 해당돼 국제정세 변화에 대한 위기관리능력 확보가 절실한 소재로 손꼽힌다.

더욱이 고순도 공업용수 해외시장은 초순수 생산에 요구되는 수처리 단위공정이 갈수록 복잡·다양해지는 데다 환경 인식의 강화로 수처리약품 대신 전기탈이온(EDI) 같은 친환경 수처리 공정이 개발되는 추세여서 초순수 기술경쟁은 갈수록 치열해지고 있다.

하지만 현재 초순수 생산기술은 일본 등 해외기업이 독점하고 있는 실정이다.

특히 일본은 초순수 기술 특허의 71%를 보유 중이다. 국내에서는 일부 기업이 초순수 기술을 개발하고 있지만 테스트 베드 적용과 성능인증 환경이 부족한 상황이며, 높은 시장 장벽으로 인해 판로 개척에 어려움을 겪고 있다.

현재 반도체 초순수 생산시설을 시공·운영하는 국내기업은 한성크린텍과 HTS, B&H, 해외 진출기업 테크로스 등이 손에 꼽을 정도에 불과하다.

한성크린텍 관계자는 “국내 초순수 생산공정의 전처리 및 순수처리 설계 수준은 실적과 경험을 비교할 때 해외 기술과 대등한 수준이지만 설계 보증에 대한 신뢰 부족으로 산업현장에서 국내 설계의 적용이 기피되고 있다”며 “관련 장비 제작·공급에 대해 외산 의존도가 매우 높다”고 언급했다.

환경부와 한국수자원공사, 한국환경산업기술원은 한성크린텍 등 대표 기업과 협력해 기술 자립 추진과 시장개발을 본격화한다는 방침이다.

환경산업기술원 관계자는 “이번 초순수 설계·시공·운영 국산화 기술 개발 사업 과제를 통해 설계 시공 기술 자립을 이뤄 낼 것”이라며 “국내시장 확대와 해외시장 진출 등 국가 차원 경쟁력 확보를 목표로 한다”고 말했다.