반도체 및 디스플레이 업종의 온실가스 산정방법 기준 개정
- 환경과학원, 불소화합물 등 온실가스 배출량 및 감축량 공정시험기준 개정
환경부 소속 국립환경과학원(원장 김동진)은 반도체 및 디스플레이 업종의 주요 온실가스* 배출량 및 감축량을 정확하게 산정할 수 있도록 개정한 온실가스공정시험기준을 국립환경과학원 누리집(nier.go.kr)에 6월 12일 공개한다.
* 아산화질소, 수소불화탄소, 과불화탄소, 육불화황, 삼불화질소 등
온실가스공정시험기준은 사업장에서 배출되거나 대기 중에 존재하는 온실가스의 농도를 정확하게 측정하는 데 필요한 시험방법을 뜻한다. 이번 개정으로 반도체 및 디스플레이 업종에서 배출되는 온실가스 농도를 적외선흡수분광법으로 측정하여 감축 활동에 대한 정량평가가 가능해졌다. 또한 감축시설의 저감 효율 측정뿐만 아니라 공정 과정 중에 쓰이는 온실가스(육불화황 등)의 사용 비율을 평가하고 이때 발생하는 부생 가스(사불화탄소 등)에 대한 측정까지 가능해진다.
이번에 개정된 온실가스공정시험기준은 지난해 11월 사전 행정예고를 통해 국민들의 의견이 반영되고, 이후 수정안에 대해 관련 전문가 및 관계 기관 검토를 거쳐 마련됐다.
개정된 온실가스공정시험기준은 국립환경과학원 누리집(nier.go.kr) 및 법제처 국가법령정보센터(law.go.kr)에서 누구나 확인할 수 있다.
유명수 국립환경과학원 기후대기연구부장은 “이번 온실가스공정시험기준 개정은 반도체와 디스플레이 업종의 탄소중립 노력에 대한 정량평가 기준 수립에 의의가 있으며, 앞으로도 이를 활용하여 기술경쟁력뿐만 아니라 온실가스 감축에 대한 선도적인 역할을 수행할 수 있는 기반을 확보하겠다”라고 말했다.
- 온실가스공정시험기준 주요 개정 내용
□ ES 13501
산업공정 내의 아산화질소, 수소불화탄소, 과불화탄소, 육불화황, 삼불화질소 – 적외선흡수분광법
□ 추진배경
반도체 업종은 우리나라 국가안보 및 경쟁력 변화의 파급효과가 가장 큰 중요한 자산으로써 수출 비중이 약 20%이며 세계 시장 점유율 2위인 주요 업종임. 국내 반도체 및 디스플레이 생산량 증가로 온실가스 배출량이 지속적으로 증대되어 이에 따른 온실가스 감축이 필요하며 감축량을 산정할 수 있는 측정방법의 마련이 필요함.
* 국내 주요 업종별 온실가스 배출량 중 반도체 및 디스플레이 각각 5위 및 6위
□ 주요내용
국립환경과학원은 산업공정 배출가스 중에 포함된 아산화질소, 수소불화탄소, 과불화탄소, 육불화황, 삼불화질소의 농도를 적외선흡수분광법으로 측정하여 온실가스 배출권거래제의 배출량 보고 및 인증에 적용할 수 있도록 온실가스 공정시험기준을 제정. 반도체 및 디스플레이 분야 온실가스 감축량 산정을 위한 가장 현실적인 방안은 제조과정 중 식각(Etching) 및 증착(CVD, Chemical Vapor Deposition) 공정에 사용되는 불소 화합물 및 온실가스에 대해 처리시설(스크러버)을 통해 파괴되거나 제거되는 저감 효율을 측정하는 방식임. 공정 중 사용되는 각각의 불소 화합물 및 온실가스에 대한 처리시설(스크러버)의 가스 저감 효율을 측정하기 위하여 신뢰성 있는 측정 방법의 마련이 필요하며, 이를 위해 온실가스 공정시험기준을 개발함. 이 측정방법을 통하여 반도체 및 디스플레이 전자산업 등의 산업공정 배출가스 중에 포함된 불소 화합물(수소불화탄소, 과불화탄소, 육불화황, 삼불화질소) 및 아산화질소의 농도를 측정할 수 있으며 이를 활용하여 개별 또는 통합 처리시설의 온실가스 저감 효율뿐만 아니라 식각 및 증착 공정 중 온실가스 사용 비율 및 부생가스 발생비율을 산정할 수 있음.
- 전문용어 설명
□ 적외선흡수분광법(FTIR, Fourier Transform Infra-Red Spectrometry)
분자의 분광학적 특성을 분석하는 기술로, 적외선 영역에서 물질이 흡수하는 빛의 특성을 측정함으로써 물질의 구조와 성질을 조사하는 분석 방법이다. 이 방법은 적외선 영역에서 시료가 흡수하는 빛의 스펙트럼을 측정하고, 이 스펙트럼을 푸리에 변환하여 분석하는 것을 특징으로 한다. 적외선흡수분광법은 화학, 생물학, 환경 등 다양한 분야에서 물질의 식별, 구조해석, 반응 모니터링 등에 널리 사용된다.
□ 아산화질소(N2O, Dinitrogen Oxide)
무색의 기체로, 흡입 시 얼굴 근육 경련이 일어나 ‘웃음 가스’라고도 알려져 있다. 자연적인 과정과 인간 활동으로 대기 중에 배출되며, 주요 배출원으로는 농업, 산업공정, 연료 연소 등이 있다. 온실가스로 분류되며, 지구 온난화의 주요 원인 중 하나로 간주한다.
□ 수소불화탄소(HFCs, Hydrofluorocarbon)
화학적으로 탄소와 수소 그리고 불소로 이루어진 화합물이다. 유기 화합물로서 주로 냉매, 소방 소화제, 발포제 등으로 사용되며, 오존층 파괴 효과가 거의 없는 대체물질로 개발되었으나, 지구 온난화에 기여하는 것으로 알려져 있다.
□ 과불화탄소(PFCs, Perfluorocarbons)
모든 수소 결합이 플루오르로 대체된 탄화수소 화합물이다. 인위적으로 생산되며, 주로 전자 공정, 알루미늄 제련 등에 사용된다. 오존층 파괴 효과는 없지만, 강력한 온실가스로 작용하여 지구 온난화에 기여한다.
□ 육불화황(SF6, Sulfur Hexafluoride)
육방형 분자 구조를 가지는 무색 기체로, 전기 장치의 절연체로 널리 사용되는 물질로 알려져 있다. 그 밖에도 특수 가스 차량, 유도체 및 산업 프로세스에서도 사용되면, 강력한 온실가스로 분류되어, 오존층에는 영향을 미치지 않지만 지구 온난화에 기여한다.
□ 삼불화질소(NF3, Nitrogen Trifluoride)
질소와 플루오르로 대체된 화합물로, 반도체 제조과정에서 주로 사용되는 물질이다. 식각 공정에서 사용되는 강력한 산업 가스이며, 오존층에는 영향을 미치지 않지만, 강력한 온실가스로 분류되어 지구 온난화에 기여한다.
□ 부생가스
제품 생산 공정에서 필요로 하는 화학 원료 외에 부산물로 발생하는 가스를 일컫는 말로, 공정 과정에 따라 가스의 종류와 에너지원의 용도가 달라진다.
□ 사불화탄소(CF4, Carbon Tetrafluoride)
주로 산업과 제조 과정에서 사용되는 가스이며, 주요한 용도 중 하나는 전자 공정에서 산업용 플라즈마에 사용되는 가스로서, 플라즈마 에칭(Plasma Etching)이나 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition)과 같은 공정에서 사용된다. 강력한 온실가스로 분류되어 지구 온난화에 영향을 미친다.
