▲ ‘반도체·배터리 산업대전환 시대, 주목해야할 첨단신소재·특수가스 세미나’에 업계 관계자들이 많이 참석했다.

탄소중립, 미-중 갈등, 러-우 전쟁 등으로 반도체, 배터리 산업 등의 공급망 위기 상황으로, 이를 극복하고 기술 쟁력 강화를 위한 첨단소재 및 특수가스 시장에 대해 조망하는 자리가 마련됐다.

신소재경제신문이 주최하고 SK스페셜티 후원으로 18일 코엑스 C홀 전시장 내 오픈세미나장에서 ‘반도체·배터리 산업대전환 시대, 주목해야할 첨단신소재·특수가스 세미나’가 개최됐다.

최근 코로나 팬데믹 종료, 탄소중립 강화, 미-중 갈등, 러-우 전쟁 등으로 인해 우리의 제조업 환경은 대전환 시대를 맞이하고 있다. 대외적으로는 미국의 IRA(인플레이션 감축법)와 반도체법, 유럽의 핵심광물법(CRMA) 등으로 인해 글로벌 공급망의 불확실성과 자국우선주의는 여느 때보다 고조됐으며, 이에 따라 인건비에 기댄 저렴한 소재부품장비 공급망 보다 안정적인 공급망을 확보하는 것이 더욱 중요해졌다.

또한 대내적으로는 투자·인력 감소, 혁신정체, 후발국의 추격 등으로 반도체, 배터리 등 우리의 주력산업은 위기에 처해 있으며 이를 극복하기 위해 경쟁국과 기술격차를 크게 벌일 수 있는 기술혁신이 요구되고 있다. 이에 기술혁신을 위한 첨단신소재 및 특수가스 개발과 적용도 확대 중이다.

신소재경제신문은 이번 기술워크숍을 통해 급변하고 있는 반도체·배터리 산업 환경을 공유하고 산업대전환 시대에 주목해야할 첨단신소재 및 특수가스 동향을 살펴보는 시간을 가졌다. 이날 세미나에는 반도체 및 배터리 소재·부품·장비 관련 기업들이 참석했다.

이번 세미나에서는 △한국투자증권 채민숙 연구위원의 ‘2024년 반도체 시장 전망’ △KC인더스트리얼 이재준 실장의 ‘중수소(D₂) 개요 및 시장 현황’ △다이킨첨단머티리얼즈 서봉수 전무의 ‘건식 에칭(식각)가스 시장 전망’ △롯데케미칼 이노베이션센터 이상중 수석연구원의 ‘분리막 기술을 이용한 포집 CO2(탄산)의 전기차용 배터리 전해액 유기용매 소재 고순도 EC(에틸렌 카보네이트), DMC(디메틸 카보네이트) 원료화 및 블루수소 생산 적용’ △머크 김기현 부장의 ‘식각 및 세정용 특수가스 재료의 기술혁신-Low GWP(지구온난화지수 저감) 가스 개발을 중심으로’ 등이 발표됐다.

한국투자증권 채민숙 연구위원은 올해 반도체 시장은 수요 상황이 부정적이라 매출이 약 5,345억 달러로 전년대비 -11%의 역성장을 기록할 것이며, 내년에는 올해보다 17% 성장한 약 6,244억 달러를 기록하며 반도체 시장이 개선 될 것이라고 설명했다. 올해 하반기 감산 마무리 단계에 진입하면서 가동률이 상승해 내년은 매 분기 12인치 웨이퍼 출하량이 상승할 것이라고 전했다. 또한 올해 메모리 반도체를 중심으로 크게 감소한 반도체 투자는 내년 이후 다시 점진적으로 증가할 전망이며, 메모리 반도체가 2024년 이후 반도체 투자를 이끌 것이라고 밝혔다.

KC인더스트리얼 이재준 실장은 중수소(D₂) 시장 현황에 대해 발표했다. D₂는 반도체·OLED·광섬유 등 생산 공정에 사용되는 가스로 일반적인 수소결합보다 유리한 진동 역학을 보유하고 있다. 반도체 산업에는 미세화 공정이 심화됨에 따라 D₂의 어닐링 및 Si 결합 물리적·화학적 특성에 따른 이점으로 적용한 열처리 따라 D₂를 적용한 열처리 공정이 중요해지고 있다. 광통신 산업에서 D₂는 실리콘 광섬유에 치환돼 수명과 효율성을 높이는데 사용되고 있으며, 디스플레이 산업에서는 OLED 소자 수명 향상과 고화질 및 박막화를 위해 쓰이고 있다. 이에 D₂ 글로벌 시장은 연평균 약 8~10% 성장 중이다.

다이킨첨단머티리얼즈 서봉수 전무는 에칭가스 시장 전망 및 개발 동향에 대해 설명했다.

롯데케미칼 이노베이션센터 이상중 수석연구원은 롯데케미칼이 추진중인 분리막 기술 이용한 탄산의 배터리 소재 및 블루수소 생산 적용에 대해 발표했다. 롯데케미칼은 2021년 블루수소 생산을 위해 국내 화학사 최초로 기체분리막을 적용한 CCU 설비를 여수 1공장에 설치했고, 내년 3분기에 수소복합도시 평택시 내 100TPD 포집 상용 공장을 구축할 계획이다.

롯데케미칼은 기존 버려지는 가스를 재활용해 사용하는 분리막 세정기술과 포집한 CO₂를 원료로 액화탄산 제조, 연소 배 가스내 CO₂ 외 H2O, N2 활용 기술 등을 확보하고 있으며, 이를 활용해 액화탄산, 리튬이온 배터리의 핵심 요소 중 하나인 전해액 유기용매인 고순도의 EC(에틸렌 카보네이트), DMC(디메틸 카보네이트) 등을 생산할 예정이다.

마지막으로 머크의 김기현 부장은 식각 및 세정용 특수가스의 Low GWP(지구온난화지수 저감) 가스 개발에 대해 발표했다. 글로벌 기후 변화에 따라 온실가스 감축은 모든 산업 부문에서 필수적인 요구가 돼가고 있다. 이에 반도체 산업에서도 온실가스 배출 저감을 위해 노력하고 있다. 반도체 제조 공정에서 사용되는 HFCs(수소불화탄소), PFCs(과불화탄소), SF₆(육불화황), NF₃(삼불화질소) 등 F 가스는 이산화탄소보다 GWP가 훨씬 높다.

머크는 기존 가스와 성능이 대동소이하면서도 GWP가 낮은 물질을 발굴하기 위해 연구 개발을 지속하고 있다. 새로운 식각 화합물을 선별하기 위한 양자화학에 대한 스펙트럼 시뮬레이션 활용과 건식 식각 테스트 등을 통해 새로운 소재 개발과 함께 신규 제품의 성능 및 안전성을 테스트할 수 있는 기반을 구축했다. 머크는 저 GWP 물질 솔루션을 통해 탄소중립 목표를 달성할 수있도록 노력하고 있다고 설명했다.

세미나에 참석한 기업 관계자는 “어디에서 쉽게 접할 수 없는 반도체, 배터리 산업 관련의 특수가스 및 신소재의 동향을 한 자리에서 파악할 수 있는 유익하고 의미 있는 시간이었다”며, “기존 사업 및 새로운 비즈니스 발굴에 많은 도움이 될 것 같다”고 소감을 밝혔다.

한편, 이번 세미나는 코엑스 C홀에서 열리는 ‘제11회 국제첨단소재 및 융복합기술대전’의 부대행사로 진행됐다.