[초점] 삼성전자, 반도체 탄소 배출량 감축 실천 강화

반도체 제조 공장은 전력 소모가 매우 많아 탄소 배출량이 많다. 웨이퍼를 만들기 위해 고온의 열을 사용하고, 웨이퍼를 세정하고 식히기 위해 많은 양의 물을 사용한다. 또한, 많은 양의 화학 물질도 사용한다. 이러한 이유로 반도체 제조 공장은 전 세계에서 가장 많은 탄소를 배출하는 산업 중 하나이다.

예를 들어, 삼성전자의 경우 2020년 전력 소비량이 26.95TWh로 우리나라 전체 풍력·태양광 발전량 21.5TWh보다 많은 전기를 소비했다.
하버드 과학자들은 2020년에 전자 장치와 관련된 배출량의 가장 큰 부분은 에너지 소비와 미세 회로 생산에서 나온다고 발견했다.

칩에 대한 수요가 증가하고 있으며 이는 제조업체가 에너지 소비를 늘리고 있음을 의미한다. 기업이 용량을 늘리면 탄소 배출량도 따라서 증가한다.

전 세계 반도체 산업을 지배하는 아시아 태평양 지역에서 가장 심각하다. 가장 앞선 제조업체는 대만과 한국에 있다. 양국 모두 2050년까지 배출량 제로에 도달하기를 희망하지만, 계획에 불과하다.

2020년에 자체 운영 및 전력 구매로 구성된 TSMC 대만의 배출량은 약 1000만 톤에 달했으며, 이는 대만의 수도인 타이베이에서 발생하는 양과 거의 같다. 2021년 대한민국 삼성은 1560만 톤의 배출량을 기록했다.

대만의 거의 모든 에너지와 한국의 약 70%가 화석 자원에서 생산한다. 이 두 나라는 2050년까지 TSMC, 삼성, SK하이닉스에 필요한 에너지를 재생 가능한 자원으로 완전히 전환한다는 목표를 가지고 있다.

수소는 칩 생산을 위한 중요한 원자재이며 기업의 가장 중요한 과제는 탄소 형성 없이 생산하는 것이다. 유럽에서 독일에 본사를 둔 산업 가스 회사인 린데가 이미 오스트리아 공장 인피니언에 대한 수소 공급을 조직함으로써 이 문제를 해결했다. 인피니언의 오스트리아 필라흐 공장에 2MW급 수전해 플랜트를 건설하고 인피니언의 반도체 생산에 필요한 수소를 공급한다.
하지만, ‘순수한’ 수소의 생산은 필요량의 절반에 불과하다. 수소 공급을 조직하기 위한 운송 인프라도 필요하기 때문이다.

글로벌 반도체 제조기업들은 탄소 배출량을 감축하려고 전력 효율을 높이는 기술을 개발, 재생 에너지 사용, 공정 과정에서 배출되는 온실가스를 포집하고 저장하는 기술, 물과 화학물질 사용량을 줄이기 위해 기술을 개발 중이다.


삼성전자는 2050년까지 탄소 중립 달성 목표를 세우고 재생 에너지 사용을 2050년까지 100%까지 확대할 계획이다. 또한, 반도체 생산 공정에서 배출되는 탄소를 줄이기 위해 다양한 기술을 개발 중이며, 탄소 포집 및 저장 기술을 개발하고 있다.

예를 들면, 삼성물산은 린데가 인피니언에 수소를 공급하는 공사에 참여해 암모니아에서 수소를 생산해 완제품을 납품하는 전 과정을 구축했다.

삼성중공업은 수소 연료를 포함한 수상 운송을 위한 친환경 추진 시스템을 개발하고 있으며, 삼성SDI는 이미 세계 최대 에너지 저장 장치 제조업체 중 하나가 되었고, 전 세계 시장 점유율의 약 10분의 1을 점유하고 있다.

정부에서 배출량 목표를 검토하기 시작하면서 에너지 저장 시스템 시장도 성장하고 있다. 이 시장은 2030년까지 두 배로 증가하여 4300억 달러에 달할 것이라고 애널리스트들은 전망한다. 배터리 시장은 점점 더 작아지고 가벼워지고 있으며 셀의 수도 증가하고 있다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com