SK하이닉스 친환경 시리즈_Ep 2. 반도체도 수자원 관리 파이팅 해야지

SK하이닉스 친환경 시리즈_Ep 2. 반도체도 수자원 관리 파이팅 해야지

사진출처: ShutterShock

물은 반도체 제조 공정 중 웨이퍼 세정, 정화 및 장비 냉각, 클린룸 온·습도 조절 등 다양한 단계에서 사용되고 있습니다. 따라서 ‘반도체 산업의 쌀’이라고도 불리는 우리의 소중한 물은 반도체 공장 운영에 있어 필수적인 자원 중 하나입니다.
 
지난 여름, 시간 당 100mm가 넘는 기록적인 폭우가 반복적으로 발생하면서 전국에 침수 사태가 빈번하게 일어나 많은 수의 사상자가 발생하였습니다. 올봄에는 잦은 산불로 인해 많은 사람들이 삶의 터전과 생업을 잃는 일도 많았습니다. 게다가 작년보다 무려 벚꽃의 개화 시기가 일주일가량 앞당겨졌다는 점, 다들 알고 계실 텐데요. 이렇듯 지구온난화는 날이 갈수록 심해지고 있으며, 지구는 다양한 이상 징후를 통해 계속해서 고통을 호소하고 있습니다.
 
누구나 알고 있는 기후 변화, 왜 갑자기 얘기하냐구요? 바로 오늘 기사에서는 이러한 환경오염 이슈를 해결하기 위해 반도체 기업 사이에서 매우 중요한 과제로 부상하고 있는 오염수 배출 감소, 재사용과 같은 반도체 제조 공정에서의 수자원 관리를 다룰 예정이기 때문입니다!
 
지구 온난화의 가속화를 막고, 그 속도를 보다 더 늦추기 위한 SK하이닉스의 다양한 수자원 관리 활동에 대해 알아보러 가실까요?

SK Careers Editor 정다현

 

 

 

 

 

SK하이닉스는 용수 사용 절감 기술을 선제적로 도입하고 절감 활동을 지속적으로 이행함으로써 반도체 산업 내에서 물 재이용 공동 목표 선언을 주도하는 수자원 관리 리더십을 확보하고 있습니다.
 
[에코 얼라이언스 출범]
SK하이닉스는 1차 협력사 중 비즈니스에 환경의 영향이 비교적 크거나 환경 경영에 관심이 많은 기업을 대상으로 에코 얼라이언스라는 협의체를 출범하였는데요. SK하이닉스는 이를 통해 협력사와 정보 공유와 협의 등을 진행하며 친환경 공정기술인 ‘워터 프리 스크러버’를 개발하였습니다.’ 워터 프리 스크러버는 반도체 공장 냉각 시스템에 도입된 장치로, 물의 재사용률은 높이고 방류량을 최소화할 수 있도록 기능합니다. 실제로 워터 프리 스크러버의 도입 이후 하루 7만 9000 톤의 폐수를 절감하는 데 성공하였다고 합니다!
▶스크러버에 대한 자세한 설명이 필요하다면?
 
[M14 Fab 온수 온도 최적화]
반도체 제조 공정에서 사용되는 온수는 일정한 온도를 가져야 하지만, 난방에서 사용되는 온수는 외부 온도에 따라 사용량과 온도 범위가 달라지기 때문에 온도 조절이 필요한데요. SK하이닉스는 수차례의 테스트를 통해 제조 공정에는 영향을 주지 않으면서 에너지를 절감할 수 있는 최적화된 온도 조절 범위를 찾아냈습니다. 이러한 M14 Fab에 공급하는 온수 온도 최적화를 통해 SK하이닉스는 무려 연간 약 12만 톤의 스팀 사용량과 에너지 331TJ를 절감하였습니다.

 

 

SK 하이닉스 M14 (*사진출처 : SKHynix Newsroom)

2021년 총 2,244,773 톤의 수자원 사용량을 절감하는 데 성공한 SK하이닉스는 2030년까지 수자원 절감량 누적 6억 톤을 달성하고 2026년까지 취수량 집약도를 35% 감축하겠다는 목표를 세웠습니다. 이렇듯 SK하이닉스는 반도체 제조 전 과정에 걸쳐 수자원 관리를 진행함으로써 수자원 관리 기술과 수자원 절감 문화가 동행할 수 있는 리더십을 실행하고 있습니다.
 
 

SK하이닉스는 용수 사용량 절감에서 더 나아가 재이용률 확대를 이루어내기 위해 수자원 리스크 관리 목표를 수립하고, 시설 투자 및 설비 가동을 지속하고 있습니다.
 
[수자원 리스크 관리]
SK하이닉스는 비상 상황 시 리스크를 최소화하기 위한 대응 시나리오를 수립하였으며, 실시간 모니터링 시스템을 통해 공급되는 수자원 현황을 지속적으로 확인하여 수자원 리스크에 대응하고 있습니다.
이외에도 2018년 폐수 재이용 시스템 설치, 프로세스 쿨링 워터(PCW) 재이용 시스템 구축, 노후 및 구형 모델 변경을 통한 스크러버 운영 조건 최적화 등의 리스크 관리 활동을 진행해왔습니다.
 
 [냉각탑 배수 재이용 시스템]

냉각탑이란 반도체 제조 공정에서 Fab의 온도와 습도를 일정하게 유지하여 외부 오염물질의 유입을 차단하기 위해 사용하는 시설입니다. 따라서 여름철 실외 기온이 높아지면 오염 물질의 유입 가능성이 증가하고, 냉각탑을 더욱 활발하게 가동해야 하기 때문에 물 소비량이 겨울철보다 2배 이상 증가합니다.
 이러한 물 소비량 증가를 막기 위해 개발된 기술이 바로 냉각탑 배수 재이용 시스템입니다. 냉각탑 배수 재이용 시스템은 정밀 여과∙자외선 살균 공정을 거쳐 이미 사용한 용수를 재이용이 가능한 형태로 만든 후, 메인 스크러버 등에 재이용할 수 있도록 다시 공급합니다. 2021년 이천 사업장에서는 냉각탑 재이용 시스템을 설치함으로써 재이용 허용 용량을 약 1만톤/일(하절기 기준)까지 높일 수 있었다고 합니다!
 
[용폐수 절감 TF]
SK하이닉스는 물 사용 및 처리 관련 담당자들로 구성된 용폐수 절감 TF를 운영하고 있습니다.
용폐수 절감 TF에서는 반도체 공정에서 사용된 폐수에 3단계의 처리 공정을 적용하여 공업 용수 수준으로 처리합니다. 폐수 처리 공법은 크게 ‘물리화학적 처리 공법’, ‘막결합형 생물반응기 공법’, ‘고도처리 공법’의 3단계로 나뉘며, 이를 거친 처리수는 다시 UF 공정을 거쳐 이를 소요처에서 요구하는 적정 수질의 이용수로 재탄생합니다. 이렇듯 용폐수 TF에서는 폐수의 수질 개선과 단지 내 공급 시스템을 통해 폐수 재이용 활동을 이어가고 있습니다.
 
또한 앞서 설명하였던 워터 프리 스크러버의 적용과 WSS 재이용 시스템, PCW 재이용 시스템, 냉각탑 배수 재이용 시스템 또한 물 사용량을 절감하기 위한 용폐수 절감 TF의 대표적인 활동 사례입니다.
 
* WSS(Water Showering System): 실내 오염된 공기를 배출하고 외부의 신선한 공기를 통해
유입되는 외부로부터의 불순물을 제거하는 데 사용되는 장치
*PCW(Process Cooling Water): 생산장비 및 펌프, 칠러 등의 기구의 열을 식히는 데 사용하는 물
 
 

생물 다양성이 생태계 전반에 미치는 영향을 이해하고 보전하기 위해 노력하는 SK하이닉스는 많은 이해관계자가 살아가기에 더 나은 환경을 만들기 위해 다양한 수생태계 건강성 확보 활동을 진행하고 있습니다.
 
[지속적인 생태계 모니터링]
인근 생태계에 미칠 수 있는 영향에 대해 깊이 생각하는 SK하이닉스는 주위 환경을 지속적으로 모니터링함으로써 생물 다양성에 미칠 수 있는 영향에 대해 다각도로 파악하고, 중장기적 사업을 통해 부정적 영향을 상쇄시키고 있습니다. 이를 위한 대표적인 활동은 생물감시장치인데요. 생물감시장치는 생물체를 이용하여 방류수를 모니터링하는 시스템으로, 방류수의 독성 영향을 사전에 파악함으로써 부정적인 영향을 끼칠 수 있는 방류수의 유출을 막아 수생태계와 생물 다양성에 기여하고 있습니다.
생물감시장치는 물벼룩의 행동 변화, 조류의 광합성 활성도 차이, 박테리아 활성 정도를 관찰하고, 이는 인근 생태계를 모니터링하는 판단 지표로 사용됩니다. 인근 생태계를 지속적으로 모니터링한 결과는 4단계 경보 수준으로 분류되며, 각 단계별로 해당되는 대응 계획에 따라 적절한 조치를 취할 수 있습니다.
 
[Microsoft와의 협업]

SK하이닉스는 더욱 건강한 생태계를 조성하기 위해 Fab 인근 하천 기반 생태계를 집중적으로 살피고 있습니다. 2021년 10월 Microsoft와 ‘생물다양성 연구 및 인재 양성 사업’을 위한 MOU를 체결한 SK하이닉스는 Microsoft의 Ai 기술을 기반으로 한 용인 반도체 클러스터 인근 하천 생태계 프로그램을 이용하고 있습니다. Ai는 지역 주민과 SK하이닉스 구성원이 수집한 데이터를 식별하고 범주화하고, 생물 다양성 관련 전문가들은 분류된 데이터를 통한 연구를 진행하여 Fab 인근 생태계에 대해 더욱 깊게 이해할 수 있습니다.
 
 

 

 

 SK하이닉스는 2021년, 사업장 내외부에서의 다양한 활동을 통해 약 4981만 톤에 달하는 수자원을 저감 및 재사용하는 데 성공하였습니다. 이는 우리나라 인구 중 40만 명이 1년 동안 사용 가능한 물보다 많은 양으로, 수자원 관리 활동의 효과가 매우 유의미하게 나타났다는 것을 알 수 있습니다. 2020년 총 수자원 절감량이 4271만 톤이었던 걸 고려하면, SK하이닉스가 수자원 관리에 지속적으로 힘써왔다는 것을 수치적으로도 확인할 수 있습니다.
 
 물 이용이 매우 많고, 수자원을 훼손할 우려가 크다는 반도체 사업의 특성에도 불구하고 적극적인 친환경 경영 노력을 펼쳐 유의미한 결과까지 얻어낸 것에 대한 인정을 바탕으로, SK하이닉스는 국제 탄소정보공개 프로젝트(이하 CDP)에서 수자원관리 부문 A등급을 받았습니다.
 
 폐수 재이용 시스템과 냉각탑 배수 재이용 시스템의 추가 설치와 외부 재이용수 공급을 통한 재이용량 확대, 친환경 설비 교체 등의 추진을 통해 앞으로도 더욱 많은 양의 수자원을 재활용하고, 이용량을 절감할 계획임을 밝힌 SK하이닉스의 추후 수자원 관리 행보에 많은 관심 부탁드립니다!