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[기술 리포트] 전자산업을 움직이는 생명수, 초순수
2026-05-12
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(출처: 셔터스톡)
첨단 전자사업의 성패를 좌우하는 핵심 자산, 초순수 첨단 전자산업에서 '물'은 공정의 성패를 좌우하는 핵심 자산입니다. 특히 반도체와 디스플레이 제조에 사용되는 초순수(Ultrapure Water, UPW)는 초미세 공정에서 오염원을 제거하는 필수 소재로, 단순한 용수를 넘어 제조 공정의 수율을 결정하는 핵심 인프라이자 산업의 생명수로 평가 받고 있습니다. 실제로 2021년 삼성전자 오스틴 공장이 한파로 인해 초순수 공급이 중단되며 약 4,000억 원 규모의 경제적 손실을 입은 사례는 그 중요성을 여실히 보여줍니다. 이처럼 안정적인 초순수 공급망 확보는 기업의 생산 경쟁력을 넘어 국가 첨단산업을 보호하는 전략적 안보 과제입니다. 불순물을 극한까지 제거한 물, 초순수 초순수는 말 그대로 불순물을 극한까지 제거한 깨끗한 물입니다. 물속에 남아있는 이온, 유기물, 미생물, 미립자 등을 극저농도 수준까지 제거합니다. 일반 수돗물과 달리 전류를 전달하는 매개체인 이온이 거의 존재하지 않으며, 비저항이 이론적 한계치인 18.2 MΩ·cm 이상(25℃ 기준) 수준으로 관리됩니다. 글로벌 시장에서는 주로 미국재료시험학회(ASTM) D5127 기준을 따르며, 반도체 선폭이 미세화될수록 요구되는 수질 기준 역시 비약적으로 고도화되고 있습니다.  그림 1. 초순수, 순수, 수돗물의 수질 비교 (출처: AI 생성형 도구) 특히 국제 반도체 기술 로드맵(IRDS)에 따르면, 반도체 수율과 직결되는 ‘초미세 입자(Critical Particle)' 제어 기준은 갈수록 엄격해지고 있고, ‘전기적 활성화 입자’는 3nm 수준의 미세 입자까지 제어해야 하는 기술적 임계점에 도달해 있습니다. 이처럼 극한의 수질을 안정적으로 구현하기 위해서는 고도의 엔지니어링 역량이 집약된 복합 공정 시스템이 필수적입니다. 원수에서 초순수까지, 3단계 복합 시스템 및 핵심 공정 원수가 초순수로 전환되기까지는 20단계 이상의 공정이 유기적으로 결합됩니다. 각 공정은 최종 수질의 안정성을 위해 엄격한 순서에 따라 배치됩니다.  그림 2. 초순수 제조 공정 (출처: AI 생성형 도구) 1. 전처리 단계 모래와 활성탄 필터 등을 통해 원수에 포함된 큰 입자를 걸러내고, 이산화탄소를 제거해 후속 공정의 부담을 낮춥니다. 2. 순수 처리 단계 역삼투(RO), 막탈기(MDG), 자외선(UV) 산화 등의 공정을 거쳐 이온과 유기물, 산소 등을 제거합니다. 3. 초순수 처리 단계 최종 정제 단계인 '폴리싱 루프(Polishing Loop)'를 통해 수질을 한층 더 고도화합니다. 이 단계에서는 이온 교환과 한외여과(Final UF)를 통해 미세 이온과 입자를 최종적으로 차단합니다. 초순수 국산화가 중요한 이유 한국은 세계적인 반도체 제조 경쟁력을 보유하고 있지만, 초순수 기술은 오랫동안 해외에 의존해 왔습니다. 현재 국내 시장의 설계와 주요 부품은 일본 기업들이 주도하고 있으며, 운영 분야 역시 외국 기업의 영향력이 큽니다. 2019년 한일 무역 분쟁은 기술 자립이 곧 경제 안보와 직결된다는 사실을 보여주었습니다. 핵심 기자재의 공급이 막히면 국가 첨단 산업 전체가 흔들릴 수 있기 때문입니다. 이제는 단순한 부품 교체를 넘어, 설계 노하우와 운영 데이터를 내재화하여 외부 환경에 흔들리지 않는 생태계를 구축하는 것이 국가 첨단 산업의 경쟁력을 보호하는 핵심 보루가 될 것입니다. 이러한 국산화 필요성에 대응하여 독자적인 설계 유연성을 확보한 국내 기업들은 산업별 특성에 맞춘 초순수 솔루션을 공급하며 기술 자립을 주도하고 있습니다.  그림 3. 초순수 기술 자립과 국산화 필요성 (출처: AI 생성형 도구) 테크로스 워터앤에너지, 초순수 국산화를 이끌다 테크로스 워터앤에너지는 풍부한 현장 경험과 전문 인력을 바탕으로 국내 초순수 기술의 자립화를 견인하고 있습니다. ● 고객사 포트폴리오 LG디스플레이, LG이노텍, SK실트론, 해성디에스 등 주요 첨단 기업에 맞춤형 솔루션을 공급하며 신뢰를 구축해 왔습니다. 그 중 디스플레이 분야에서 하루 약 31만㎥ 규모의 글로벌 실적을 확보하며 독보적인 설계 역량을 입증했습니다.  그림 4. 테크로스워터앤에너지 초순수 EPC 실적 ● 국책과제 주관기관 선정 최근 기후부 산하 환경산업기술원이 추진하는 ‘초순수 생산공정 전 과정 국산화 기술개발’의 총괄주관기관으로서 5년간 약 215억 원의 정부 예산을 투입해 국산화율 92% 이상 달성에 도전합니다. 또한 ‘6개월 무사고·무중단 실증 운영’을 통해 국산 기술의 신뢰성 우려를 해소하고 상용화를 앞당기고자 합니다. 표 1. 초순수 국산화 과제 개요
그림 5. 초순수 국산화 과제 컨소시엄 구성도 글로벌 시장을 향한 도약, 초격차 경쟁력의 기반을 다지다 초순수 국산화는 특정 국가에 대한 기술 의존도를 낮추고, 첨단산업 공급망의 안정성을 높이기 위한 국가적 당면 과제입니다. 2040년 약 48조 원 규모로 성장이 기대되는 글로벌 시장에서 기술 자립은 수처리 산업 전반의 고도화를 이끄는 핵심 동력이 될 것입니다. 테크로스 워터앤에너지는 축적된 설계 역량과 공정 기술을 바탕으로 국내 초순수 기술 자립을 앞당기고 있습니다. 나아가 대외 환경 변화에도 흔들리지 않는 초격차 경쟁력을 구축해 대한민국 첨단산업의 지속 가능한 성장을 뒷받침하는 든든한 파트너가 되겠습니다.  |
