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지속가능한 미래를 위한 발걸음, 삼성전자 반도체의 ‘탄소/물/폐기물 저감’ 인증 이야기

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삼성전자 국내외 반도체 전(全) 사업장이 반도체 업계 세계 최초로 친환경 인증 기관 ‘카본 트러스트(Carbon Trust)’로부터 ‘탄소/물/폐기물 저감’ 인증을 받았습니다. 카본 트러스트는 영국 정부가 2001년에 기후 변화 대응 및 탄소 감축 방안의 일환으로 설립한 기관입니다.

삼성전자 반도체는 국내 5개(기흥/화성/평택/온양/천안), 미국 오스틴, 중국 3개(시안/쑤저우/천진) 등 총 9개 사업장에서 세 개 분야 모두 저감 인증을 받으며, ‘Triple Standard’ 라벨을 취득하는 쾌거를 이뤘습니다.

반도체 업계 최초 전 세계 사업장 Triple Standard 획득
카본 트러스트 인증 기준보다 높은 수준의 저감률 달성

‘Triple Standard’는 3년 간 사업장에서 사용하는 물의 양과 탄소/폐기물 배출량에 대한 저감 기준을 충족하고, 환경과 관련한 경영 체제를 종합적으로 평가한 기준을 만족한 기업에게 수여됩니다.

반도체 산업은 공정이 점차 복잡화, 미세화 되고 있으며 생산량과 생산 시설도 계속 늘어나고 있어 절대적인 용수 사용량과 탄소/폐기물 배출량이 증가하고 있습니다. 이러한 상황에서 배출량을 저감한다는 것은 쉽지 않은 과제인데요. 삼성전자 반도체는 수자원, 온실가스, 자원순환 분야에서 인프라 구축 등 여러 노력을 꾸준히 진행하며 한 번에 세 가지 인증을 모두 받았습니다.

2018년과 2019년 평균 대비 2020년에 생산량 기준 환산 시, 각각 약 130만 톤의 탄소 배출량과 1,025만 톤의 물 사용량, 그리고 총 35,752톤의 폐기물을 감축한 것인데요. 저감 항목별로 살펴보면 약 2억 그루의 소나무를 심어야 흡수할 수 있는 탄소의 양화성시와 용인시에 거주하는 약 200만 인구가 한 달 동안 사용하는 물의 양, 화성시/용인시 약 200만 명이 한 달 동안 배출하는 생활 폐기물의 양을 모두 줄인 것과 비슷한 수준입니다. 

특히, 삼성전자 반도체가 카본 트러스트가 제시한 저감 기준(탄소배출량 3.7%, 물 사용량 2.2%, 폐기물 배출량 2.1%)을 넘는 높은 저감률(탄소 9.6%, 용수 7.8%, 폐기물 4.1%)을 기록한 것도 주목할 점이죠.

수십년 간의 연구를 바탕으로 인프라 구축부터 실천까지.. 한 마음, 한 뜻으로 이뤄낸 값진 결과

지난 3년 간 삼성전자 반도체는 어떤 노력들을 했기에 이러한 성과를 달성할 수 있었을까요? 환경팀 구태완, 김기은, 정의진 님을 만나 ‘탄소/물/폐기물 저감’ 인증 비하인드 스토리를 들어봤습니다.

구태완님

사업장에서 사용되는 물의 양을 줄이기 위해 공정과 재이용 측면에서 전반적인 관리가 필요했습니다. 공정의 경우, 사용되는 물의 양을 최적화하기 위해, 세정 공정에서 기존 물의 분사 시간을 점차 줄이는 테스트를 진행했죠. 예를 들어, 기존에는 10초 동안 분사해야 했던 것을 9초, 8초로 줄여 제품 퀄리티에 문제가 없는지 확인했습니다. 이렇게 공정 단에서 줄일 수 있는 용수를 줄이는 과제를 2020년에만 180건 가량 진행했는데요. 제조팀과 함께 고민하고 실행에 옮긴 결과 물 사용량을 많이 저감할 수 있었습니다.”

이와 함께 공정에 사용된 폐수를 재이용해 외부에서 가져오는 물을 대체하기 위한 기술적인 노력도 병행됐습니다. 물을 정화하는 데 쓰이는 ‘멤브레인 기술’을 용수 종류별로 최적화한 것이 대표적이죠.

* 멤브레인: 특정 성분을 선택적으로 통과시킴으로써 혼합물을 분리할 수 있는 막

멤브레인 기술은 지난 2013년부터 폐수 정화에 적용했습니다. ‘어떤 성상을 가진 폐수인가’에 따라, 정화에 가장 적합한 멤브레인의 종류가 다 다른데요. 반도체 사업장에서 나오는 폐수 특성을 고려해 수많은 멤브레인 중 각 폐수에 가장 알맞은 것을 찾기 위해 FT팀과 환경안전연구소의 담당자들이 오랜 시간 동안 연구해야 했습니다.

이 밖에도 초순수로 사용된 물을 반도체 설비 유지에 필요한 옥상 세정 시설이나 냉각탑 등에 재사용 하고 있는데요. 2020년에는 국내외 반도체 전 사업장(9곳)에서 총 약 7천만 톤의 물이 재이용 됐습니다. 그만큼 물을 외부로부터 덜 끌어와도 되니, 어마어마한 양의 수자원을 절약했다는 것을 알 수 있겠죠?

또한, 상수와 하수의 중간 정도 수질의 물을 ‘중수’라고 하는데요. 삼성전자 반도체 사업장에서는 일부 중수도 설비를 통합하여 설비의 운전 효율을 높이는 방법으로도 물 사용량을 줄였습니다.

한편, 온실가스 배출을 줄이기 위한 노력도 오랜 기간 이어졌습니다. 반도체 제조 공정 중 에칭, 증착 등에 사용되는 공정가스 사용량 감축 및 배출 처리를 위한 인프라를 구축했고, 온실가스 분해 장치의 처리 효율을 높이기 위한 노력이 꾸준히 계속됐습니다.

김기은님

삼성전자 반도체는 2007년 반도체 업계 최초로 협력 업체와 함께 온실 가스 분해 설비를 만들었습니다. 해당 설비를 통해 공정에서 발생되는 온실가스들을 대부분 처리해 배출하죠.

그리고 FT팀 및 환경안전연구소에서는 이 설비에 투입되는 촉매에 대한 연구도 멈추지 않았습니다. 촉매 성분을 바꾸어 분해 효율을 높이고, 교체 주기도 늘리는 것입니다. 현재는 2세대 촉매를 사용하고 있는데요. 더 진일보한 3세대 촉매 개발을 위한 연구도 병행하고 있습니다.”

한편, 삼성전자 반도체 사업장 내 온실가스 배출량 중 약 62% 이상은 ‘전력’ 소모에 기인하고 있습니다. 하지만 반도체 팹(Fab)은 안정적인 생산을 위해 24시간 일정한 전력 공급이 필수적입니다. 따라서 고효율 설비를 도입해 팹 내부 전력 사용량을 감축하고 주차장, 사무실만이라도 태양광 발전을 하는 등 재생에너지를 사용하는 노력도 멈추지 않고 있습니다.

반도체 설비 운영을 위해 전기 사용을 대폭 줄일 수는 없지만, 사용되는 전기 자원의 생산 방식을 친환경으로 바꿀 수는 있죠. 해외 사업장은 REC (Renewable Energy Certificate) 인증서 제도를 통해 전력 100%를 재생에너지로 전환하고 있고, 관련 제도나 재생 에너지 발전이 아직 부족한 국내 사업장은 사업장 내 태양광 발전 시설로 전력 사용을 줄이기 위해 노력하고 있습니다.”

각 부서별 현업 담당자들의 노력은 폐기물 분야에서도 빛났습니다. 2019년에는 폐기물 중 가장 큰 비중을 차지하는 폐수 슬러지를 줄이기 위해 전담 TF를 결성, 전방위적으로 해결 방안을 모색했습니다.

정의진님

“폐기물에서 가장 큰 부분을 차지하는 슬러지는, 폐수 정화에 사용되는 약품의 양, 함수율 등에 따라 그 무게가 결정됩니다. 따라서 폐수 슬러지 양을 저감하기 위해 공정 단계에서 사용하는 소재를 변경하여 정화에 쓰이는 약품을 최소화했고, 결과적으로 폐수 슬러지 양을 7만 5천톤 정도 줄일 수 있었습니다. 아마 공정 단계에서 함께 고민해주지 않으셨다면, 불가능한 일이었을 거예요.”

정의진님은 폐기물 저감에는 전 임직원들의 공감과 이해가 바탕이 되었음을 강조하기도 했습니다.

“2019년도에는 사내 식당 테이크아웃 용기를 변경하기도 했습니다. 비닐이나 플라스틱으로 된 포장재를 제거하거나 재활용이 가능한 종이로 대체한 것이죠. 이를 통해 1년에 168톤의 폐기물을 저감할 수 있었습니다. 사실 임직원들이 이에 대해 반발하거나 ‘큰 변화가 있겠어?’라고 생각했다면 실현되지 못했을 프로젝트였습니다. 이 때문에 환경 문제에 대한 임직원들의 공감과 노력도 이번 인증 취득에 기여했다고 생각합니다.”

삼성전자 반도체가 친환경으로 나아가는 길

그렇다면 지속가능한 미래를 위해 삼성전자 반도체가 추구하는 앞으로의 목표는 무엇일까요?

김기은님은 온실가스를 배출하는 모든 요소에 있어 지속적인 관리를 통해 앞으로 다가올 탄소 중립 시대를 대비하겠다는 목표를 밝혔습니다.

김기은님

 “전 세계가 탄소 중립을 선언하고, 온실가스 감축 목표를 상향하고 있습니다. 반도체 제조 과정에서 온실가스를 배출하는 공정가스, 전력, LNG 등 모든 요소에서 지속적인 감축이 이루어져야 하는 상황입니다. 이를 위해 인프라 개선뿐만 아니라 보다 큰 그림에서 관리가 실현될 수 있도록 노력할 예정입니다.”

이어 용수 관리 담당 구태완님과 폐기물 관리 담당 정의진님은 사용량 및 배출량 절감을 위해 다각도로 고민해 놓치는 부분이 없도록 노력하겠다는 말을 전했습니다.

구태완

폐수 정화와 재이용은 물론, 쉽게 지나칠 수 있는 부분도 활용될 수 있도록 연구하고 싶습니다. 예를 들어, 저 개인적으로는 빗물을 자원화할 수는 없을까 하는 생각도 해봤습니다. 궁극적으로는 우리 회사가 외부에서 조달해 오는 수자원의 양보다 주변 하천에 도움이 되도록 정화해 방류하는 물의 양이 더 많은 ‘넷 파지티브(Net positive) 사업장’을 구현하는 것이 저의 꿈입니다.”

정의진님

“사업장으로 들어오는 원부자재들의 포장재와 같이 이전에는 미처 살피지 못했던 부분까지도 살펴보려고 해요. 전체적으로 보았을 때는 적은 양이더라도 폐기물을 줄여나가는 데 있어 손이 닿지 않는 곳이 없도록 모든 것을 눈 여겨 볼 예정입니다. 그리고 폐기물의 재활용률도 높여 ‘자원 순환’을 실천하는 삼성전자가 될 수 있도록 노력하겠습니다.”

삼성전자 반도체는 앞으로도 생산부터 공급에 이르기까지 반도체 사업 운영의 전 단계에 걸쳐 보다 적극적인 친환경 활동들을 실천해 나갈 계획인데요. 지속가능한 미래를 위해 다양한 노력을 이어 나갈 삼성전자 반도체에 많은 관심 부탁드립니다.

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