역대최장기간의장마와태풍,유례없는폭염과허리케인등심화되는슬롯사이트 지니위기속기업들의친환경경영역량이더욱중요해지고있다.특히다가오는2021년부터세계주요국을중심으로온실가스의무감축이시행됨에따라글로벌기업들의탄소배출량감축노력은환경보호를넘어기업생존이걸린핵심의제로떠오르고있다.
SK하이닉스도발빠르게움직이고있다.지난2018년ECOVision2022(ECO:Environmental&CleanOperation)를선언하고친환경생산체계를갖추기위한준비를시작했다.이어서적극적인탄소배출량감축활동을통해전세계적인슬롯사이트 지니위기극복에적극동참하는것은물론,지속가능한녹색경영모델을선도적으로구축해가고있다.
뉴스룸은SK하이닉스의이같은노력이어떤방향으로얼마나진행되고있는지들어보기위해,SHE환경팀민상근TL과구매물류팀임상준TL을만났다.
교토의정서(KyotoProtocol)1)효력이2020년만료됨에따라,2015년프랑스파리에서개최된21차유엔슬롯사이트 지니변화협약2)당사국총회(COP21)3)에서신슬롯사이트 지니체제의근간이될파리협정(ParisAgreement)이채택됐다.협약에따라전세계온실가스배출량의90%이상을차지하는195개당사국모두산업화이전수준대비지구평균온도가2℃이상상승하지않도록노력한다는범지구적인장기목표하에온실가스배출량을단계적으로감축하기로한것.한국의경우,슬롯사이트 지니변화를새로운경제성장동력창출의기회로인식해2009년‘2020년온실가스배출전망(BAU)4)대비30%감축’이라는자발적인목표를제시했다.이를달성하기위해2011년저슬롯사이트 지니녹색성장기본법을제정해목표이행을위한법적기반을마련했으며,2012년온실가스∙에너지목표관리제실시,2014년온실가스감축로드맵수립,2015년배출권거래제를실시하고있다.
1)교토의정서(Kyoto Protocol): 온실가스 슬롯사이트 지니변화의 주범인 6가지 온실가스(이산화탄소, 메탄, 이산화질소, 수소불화탄소, 과불화탄소, 육불화황)를 정의했을 뿐만 아니라, 선진국들에게 제1차 공약기간(2008-2012년)동안 온실가스 배출량을 1990년 수준 대비 평균 5.2% 감축하는 의무를 부과하는 등 지구온난화 규제 및 방지를 위한 구체적인 이행 방안
2)유엔슬롯사이트 지니변화협약(UNFCCC, United Nations Framework Convention on Climate Change): 이산화탄소를 비롯한 온실가스의 방출을 제한해 지구온난화를 방지하기 위해 세계 각국이 동의한 협약
3)당사국총회(COP, Conference of Parties): 슬롯사이트 지니변화협약 관련 최고 의사결정기구로 당사국들이 협약의 이행방법 등 주요 사안들을 검토하기 위해 일 년에 1회 개최하는 최고 회의
4)슬롯사이트 지니 배출전망(BAU, Business As Usual): 슬롯사이트 지니 감축을 위한 인위적인 조치를 취하지 않을 경우 예상되는 슬롯사이트 지니 총량
배출권거래제란정부가온실가스를배출하는주요업체를대상으로기존대비낮은수준으로배출량을할당하되,적극적인감축활동을통해그보다더적은양의슬롯사이트 지니를배출할경우남은배출권을시장에서거래할수있도록한제도를말한다.기본적으로국가온실가스감축목표를효과적으로달성하기위해각업체에할당하는배출량자체가적기때문에자연스럽게온실가스감축활동을유도한다.
이러한탄소배출량의제한은제조업의생산성효율하락으로이어질수있다.하지만SK하이닉스는정부정책에수동적으로동참하는것을넘어,선제적인슬롯사이트 지니위기대응전략을고민했다.2018년친환경반도체생산공정실현방안이포함된ECOVision2022(ECO:Environmental&CleanOperation)를발표한것.
ECO Vision 2022는 ‘환경 활동’, ‘반도체 생태계 강화’, ‘사회문제 해결’ 각각의 분야에서 구체적인 실행 목표를 제시하고 있다. 환경 활동 분야의 주요 목표 중 하나는 2022년까지 2016년 BAU 대비 40%의 온실가스를 감축하는 것. 이를 달성하기 위해 SK하이닉스는 △에너지 시스템 최적화를 통한 사용량 및 비용 절감 △기술 개발과 장비 개선을 통한 온실가스 배출량 감소 △슬롯사이트 지니를 배출하지 않는 대체 에너지 인프라 구축 세 가지 전략을 추진하고 있다.
SHE 환경팀 민상근 TL은 “SK하이닉스는 이미 오래전부터 온실가스 감축의 중요성을 인식했다. 세계반도체협의회(WSC, World Semiconductor Council) 자발적 감축목표에 합의해 과불화슬롯사이트 지니(PFCs)5)배출량을2010년까지1997년대비10%저감을달성했다.2008년부터는슬롯사이트 지니정보공개프로젝트(CDP,CarbonDisclosureProject)에참여해7년연속‘슬롯사이트 지니경영최우수기업’에선정되는등온실가스감축을위해꾸준히노력해왔다”고말했다.이어“온실가스저감을위해최적가용기술(BAT,BestAvailableTechnology)6)과장치를도입하는등다양한방식으로사업장내슬롯사이트 지니감축을위해힘쓰고있다”고덧붙였다.
5)과불화슬롯사이트 지니(PFCs): 슬롯사이트 지니(C)와 불소(F)의 화합물로 주로 반도체 제조 공정에서 사용되는 온실가스의 한 종류. 지구온난화지수(GWP, Global Warming Potential)가 이산화슬롯사이트 지니에 비해 수천~수만 배에 이르고 일부 물질의 경우 대기중 수명이 5만 년에 이름
6)최적 가용 기술(BAT, Best Available Technology): 환경부의 고시 ‘슬롯사이트 지니∙에너지 목표 관리 운영 등에 관한 지침’에 따라, 슬롯사이트 지니 감축 및 에너지 절약과 관련해 경제적∙기술적으로 사용 가능한 가장 효율적인 활동이나 운전 방법
가정에서에너지절약실천을위해쓰지않는플러그를뽑는것처럼,SK하이닉스의에너지저감활동도낭비되는에너지를줄이는것부터시작됐다.규격화된에너지운영시스템ISO50001을도입해건물과장비를가동하는데사용되는전력량을최소화한것이대표적사례.이와동시에공정과정에서발생하는온실가스를처리하는스크러버장비를개선해,사업장밖으로배출되는양을큰폭으로줄여나가고있다.그뿐만아니라대체에너지인프라를구축해,궁극적으로슬롯사이트 지니가배출되지않는그린플랜트(GreenPlant)로거듭날준비도하고있다.착한친환경반도체에만찍히는환경성적표지(슬롯사이트 지니발자국:5개,저슬롯사이트 지니제품:6개)7)인증도획득한SK하이닉스의노력들을자세히살펴보자.
7) 환경성적표지:원료채취,제조,사용,폐기등제품의전과정에서배출되는오염물질이지구환경에미치는영향을정량적으로표시해,적정기준을충족한제품에부여하는환경부인증제도.슬롯사이트 지니배출부문에서전과정평가(LCA,LifeCycleAssessment)를통해환경영향을투명하게공개한경우‘슬롯사이트 지니발자국’인증을,‘슬롯사이트 지니발자국’인증을획득한제품중저슬롯사이트 지니기술을적용해기존제품대비슬롯사이트 지니배출량을감축한경우‘저슬롯사이트 지니제품’인증을획득한다.
24시간내내꺼지지않고돌아가는반도체공장은수많은장비를가동하고,또가동된장비의열을식히는과정에서막대한양의전력을소비한다.이는곧온실가스배출량증가로이어진다.따라서에너지사용시스템최적화를통해에너지누수를막고,전력사용량을줄이는것이저슬롯사이트 지니친환경기업으로의전환을위한첫번째단추라고할수있다.
이를위해SK하이닉스는전사적인에너지운영시스템을재정비했다.전사업장내에너지사용현황을모니터링하고,지속적인성과지표관리를통해에너지저감활동의효과를파악해왔다.그결과2014년영국표준협회(BSI,BritishStandardsInstitution)로부터친환경에너지경영관련국제표준인에너지경영시스템(ISO50001)8)인증을획득했다.
ISO50001 운영을 통해 개선점을 찾고 실제 에너지 절감을 이뤄낸 대표적인 사례가 바로 ‘외기조화기(OAC, Out Air Conditioner) 에너지 효율 개선 작업’이다. 클린룸 내·외부의 공기를 순환시키는 장치인 외기조화기에 인공지능 분석 기술을 접목, 장치를 가동하는 데 소모되는 전력량을 크게 절감했고, 이를 통해 총 27.5억 원의 에너지 비용을 절감했다.
8) 에너지경영시스템(ISO50001):에너지사용자나에너지공급자가에너지이용효율을개선할수있는경영목표를설정하고,이를달성하기위하여인적∙물적자원과관리체제를일정한절차와방법에따라체계적이고지속적으로관리하는경영활동체제
다양한 종류의 화학물질(Chemical)이 사용되는 반도체 제조 장비에서는 과불화슬롯사이트 지니(PFCs), 육불화황(SF6), 아산화질소(N₂O) 등 슬롯사이트 지니의 원인이 되는 공정가스를 사용한다. SK하이닉스는 △1차 스크러버(POU, Point Of Use Scrubber) △미들 스크러버(Middle Wet Scrubber) △2차 스크러버(Main Wet Scrubber)로 구성된 3단계 처리 절차를 거쳐 이를 분해하고 있다.
그중1차스크러버(POU)는제조장비에직접연결돼전체공정가스의90%이상을처리하는매우중요한장치.일정한처리효율유지를위해적외선분광기(FT-IR,FourierTransformInfraredspectroscopy)9)를통해정기적으로성능검사를진행한다.하지만기존FT-IR장비는1차스크러버체임버10)내부에 유입된 공기로 인한 희석으로 공정가스 농도의 정확한 결과값을 얻기 어려웠다. 장비에 따라서는 실제보다 처리 효율이 더 높은 것처럼 잘못된 결과가 나오기도 했다.
9) 적외선분광기(FTIR, Fourier Transform Infrared spectroscopy): 광학계에 분산형의 분광기 대신에 두 개의 광속 간섭계를 이용해 얻어지는 간섭줄무늬를 Fourier 변환하고 적외선 흡수스펙트럼을 얻는 방법 중 푸리에 변환(함수의 근사값을 계산하는 알고리즘으로서, 시간 t와 더불어 변동하는 양 f(t)이 있다고 하면 이 속에는 여러 가지 진동수 성분이 포함되어 있으므로 이러한 성분을 추출, 정리하여 각 주파수 ω에 대한 성분강도의 분포 F(ω)로서 재배열할 수 있다면 현상의 본질을 보다 쉽게 파악할 수 있음)을 신호처리 수단으로 이용한 것
10)체임버(Chamber): 재료를 가열할 때 사용하거나 임의의 온도에서 특수하게 사용하는 기구
이를해결하기위해한국표준과학연구원(KRISS,KoreaResearchInstituteofStandardsandScience)과함께1차스크러버내부의공기희석효과를감별해내는측정장비(QMS,QuardrupleMassSpectrometer)를활용한측정기술을개발했다.FT-IR장비를통해1차스크러버의잔류공정가스농도를측정하고,QMS를통해공기희석량을측정함으로써정확한처리효율값을얻을수있게된것.이를통해사업장내1차스크러버전반에대한성능검사및장비개선이이뤄져,이천사업장기준으로PFCs가스에의한공정가스배출감축률은2015년대비2배증가했다.
이와더불어1차스크러버의부산물중하나이자,미세먼지의원인이기도한질소산화물(NOx)을제거하는기술도개발했다.산화환원반응11)의원리를활용한De-NOx시스템을미들스크러버에장착해,기존의습식처리방식만으로는잡아내지못했던질소산화물까지처리할수있게한것.90%이상의높은질소산화물제거율을자랑하는De-NOx시스템은향후이천사업장내M14공장을중심으로신규팹(Fab)인M16과청주사업장까지설치범위를확대할예정.민상근TL은“QMS와De-NOx의도입으로슬롯사이트 지니뿐만아니라이를처리하는과정에서생기는질소산화물까지‘두마리토끼’를모두잡는역할을할것으로기대된다”고밝혔다.
11) 산화환원 반응: 두 물질 사이에 전자를 주는 산화 반응과 전자를 받는 환원 반응이 동시에 일어나는 화학 반응
▲ 이천 캠퍼스 내에 운행되고 있는 친환경 전기 자동차의 모습
SK하이닉스사업장내에는24시간내내수많은차량들이오간다.이차량들은사업장내부물류운송과이천및청주사업장간협업물류운송을담당하고있다.사업장안팎으로조성된40여개의운행노선을따라100대가넘는대형디젤차량들이매일1,600회이상,무려2만3,000km에이르는주행거리를왕복하며자재를나른다.이차량들로부터발생하는매연의양은하루8톤,연간2,600톤에달한다.
이러한매연문제를해결하기위해올해부터사업장내운행되는화물운송차량들을전기자동차로교체하는작업을시작했다.지난해말기업용전기구동화물차량이출시되자마자바로교체작업에나선것.이차량의최대용량이1톤인것을감안해,전체100여대의차량중40대에해당하는소형1톤트럭부터단계적으로교체하기로했다.연식이오래돼배기장치가노후한차량10대를최우선교체대상으로선정,현재이천사업장에서7대,청주사업장에서3대의전기자동차가운행되고있다.
연말까지이천사업장내1개소,청주사업장내2개소,총3곳의전기자동차전용충전시설도설치될예정이다.향후5년안에사업장내모든1톤차량을전기자동차로교체할예정으로,목표가달성되면연간400톤가량의슬롯사이트 지니가저감될것으로기대된다.구매물류팀임상준TL은“향후전기차배터리제조기술등이발전해2.5톤,5톤등대형차량도전기자동차로대체가가능해지면그효과는더욱커질것”이라며“관련기술의변화추이를지속적으로모니터링할예정”이라고설명했다.
어느덧ECOVision2022가발표된지도3년이됐다.지금까지진행해온사업들이소기의성과를내고있는만큼,SK하이닉스가준비하고있는슬롯사이트 지니위기대응전략의다음스텝이궁금해지는시점.
▲ 환경팀 민상근 TL
5개년계획으로수립된ECOVision2022는연도별세부목표를정해단계적으로이를실행해오고있다.De-NOx,태양광에너지발전설비확대설치등을비롯한ECOVision2022의남은활동들은2021년의단기목표및지향점에따라수행될예정이다.
아울러 ECO Vision 2022의 목표 달성 시점이 다가오고 있는 만큼, 2022년 이후의 환경 보호 활동을 위한 새로운 중장기 로드맵도 검토 중이다. 민상근 TL은 “장기적인 관점에서 ‘슬롯사이트 지니넷제로(Net Zero)12)’기업으로거듭날수있는친환경에너지체제구축을위한장기적인계획도수립하고있다”며,“한정된에너지자원을수동적으로소비하는것이아닌,친환경에너지를직접생산하는그린플랜트(GreenPlant)기업으로의체질개선을시작했다”고전했다.
SK하이닉스는전사차원의재생에너지태스크포스(TF)를구성해국내∙외재생에너지정책을모니터링하고,신규공장과주요사업장을중심으로태양광발전설비도점진적으로늘려가고있다.최근이천캠퍼스내641kW규모태양광발전설비를설치한것이대표적사례.이설비는현재월평균약60MWh의재생에너지를생산해건물내식당조명등에자체전력을공급하고있다.
12) 슬롯사이트 지니넷제로(Net Zero): 지구온난화를 유발하는 온실가스 배출을 신재생에너지 발전 등 온실가스 감축 및 흡수 활동을 통해 상쇄해, 실질적인 순(Net) 배출 총량을 ‘0(zero)’로 만드는 것
▲ 물류팀 임상준 TL
더 나아가 제품 생산 및 유통 과정에서 쓰이는 플라스틱 소비량을 줄이기 위한 방안도 모색 중이다. 임상준 TL은 “반도체 칩 손상을 막기 위해 겉면을 포장하는 과정에서 많은 양의 플라스틱이 사용된다”며 “플라스틱 포장재를 대체할 수 있는 친환경 소재를 발굴하기 위해 유관조직과 지속적으로 협업을 수행하고 있다”고 설명했다.
▲ (왼쪽부터) 물류팀 임상준 TL, 환경팀 민상근 TL
빨라지는슬롯사이트 지니변화속,한발앞선대비와노력으로친환경기업이라는옷으로갈아입을준비를끝낸SK하이닉스.마지막으로두사람은이러한변화에모든구성원들이적극적인참여와노력을기울여주기를당부했다.
“슬롯사이트 지니 감축은 더 이상 몇몇 기업만의 과제가 아닌, 인류의 생존 차원에서 범지구적으로 중요한 이슈가 됐습니다. 이럴 때일수록 모두가 ‘나의 일’이라는 마음가짐으로 생활 속 작은 실천에 동참하는 자세가 필요하다고 생각합니다. 작게는 사무실 전기를 아껴 쓰려는 노력부터, 나아가서는 기업이나 정부에서 추진하는 슬롯사이트 지니 감축 관련 활동에 더 많은 관심과 참여 부탁드립니다”