삼성반도체, 제2·제3업체 선별 중 / 메티슨가스·아토 등 사업성 검토
지난 3월 대한특수가스의 충전장내에서 모노실란 유출사고로 인해 가스공급에 큰 차질을 빚을 것으로 예상됐으나 신속한 대처로 큰 피해는 없었다. 하지만 공급시설의 파손으로 당분간 가스제조가 불가능한 상태다. 대한특수가스가 타사의 도움으로 반도체제조사의 가스공급에는 차질이 빚어지지 않았으나, 사고로 신규업체로 대성산소가 사업을 시작한데 이어 대백신소재, 아토, 한국메티슨특수가스 등도 사업성 검토를 하고 있어 전체 특수가스 시장의 판도변화가 예상된다. 이에 국내 반도체 제조에 쓰이는 모노실란의 국내 시장성, 수요처 판도변화를 진단함으로써 향후 시장을 전망하고자 한다. -편집자주-
반도체용 모노실란 시장성
반도체 제조 공정에 쓰이는 모노실란 가스는 대부분 수입에 의존하고 있는 실정이다.
현재 국내에서 모노실란을 수입해 제조·충전하는 곳은 대한특수가스를 비롯한 대성산소와 프렉스에어코리아 등 모두 3곳으로 알려져 있다.
국내 시장 규모는 연간 2,000만불 내외로 추산된다.
각 업체 수요량은 삼성반도체가 연간 1,100만불로 가장 많은 수요량을 보이고 있으며, 하이닉스 480만불, LG필립스 450만불로 그 뒤를 잇고 있다.
현재 국내에서 활동하고 있는 반도체 제조용 특수가스 생산 업체는 대성산소, 프렉스에어코리아, 아토, 대백신소재, 한국메티슨특수가스, 칸토덴카코리아, 덕양에너젠, BOC가스코리아, MS가스 등 10여개사 정도이며 이들 업체에서 생산하고 있는 생산량은 현재 추정이 불가능하다.
반도체산업의 중심으로한 특수가스시장은 형성돼 있어 매년 늘어나는 반도체 수요에 따라 빠른 성장세를 보이고 있다. 삼성반도체와 LG에서 최근 생산시설을 증축할 계획인 것으로 알려졌다.이에 따라 모노실란의 수요도 산업용가스에서 차지하는 비중은 크지 않더라도 반도체 수요의 증가로 더욱 늘어날 전망이다.
국내 모노실란 현황
국내 최대 반도체 생산업체인 삼성반도체에는 대한특수가스만이 제조해 공급하고 있었다. 하지만 지난 3월 대한특수가스의 모노실란 누출 사고로 인해 현재 대한특수가스는 생산이 중단된 상태라 반도체제조사에 공급하는 업체는 대성산소(삼성반도체 공급)와 프렉스에어코리아(하이닉스반도체 공급) 등 두 업체로 줄었으며 그 밖의 잔여 부분은 기타 수입사인 메티슨, 아토, 간또덴까 등의 업체에서 공급하고 있는 것으로 알려지고 있다.
이와 관련해 세계3대 초저온 가스전문지 중의 하나인 일본의 ‘가스 리뷰’에 따르면 “대한특수가스의 사고로 인해 한국 내에서의 반도체 생산에 치명적 영향을 끼칠 것이라는 우려가 대두되고 있다”며 “이번 사고가 해외에서는 극히 희박한 사고로 이 사건은 한국의 생산공정의 안정성에 있어 심각한 결함이 있음을 단적으로 드러내 주었다”고 지적했다.
삼성반도체는 대한특수가스의 사고 후 상황의 심각성을 파악해 삼성은 반도체 생산에 차질을 우려하고, 즉시 사고 다음날 반도체 산업에 연관되어 있는 특수가스와 관련된 일본 공급자들에게 긴급한 가스 공급자회사인 삼성 Japan을 통해 지원 받을 수 있는 지의 여부를 의뢰했다. 그러나 국내 고압가스안전관리법은 실린더의 사이즈, 밸브, 가스압, 가스의 순도, 가스규격 등을 규정하고 있다. 따라서 JIS, DOT같은 산업기술규정은 일본으로부터 가스의 수입을 지연시킨다. 한국의 고압가스 검열을 받아 보내야만해 한국으로 들여오는 데는 족히 한 달은 걸린다는 것으로 나타났다.
한편 현재 전 세계적으로 모노실란 생산업체는 4곳이다. 이들 중 ‘Danal Silane’ ‘Mitsui Chemicals’은 일본에 있으며 나머지 ‘Asiml’ ‘MEMC’는 미국에 있다. 이 가스는 생산자가 소수임에도 불구하고 수요자가 많지 않아 수익성이 없는 가스로 인식되어 있다.
Monosilane은 공기중에서 휘발성과 독성을 가진다.
지난 20년 동안 일본 Osaka 대학과 Miyazakioki Electsic사와 Hitachi사에서 화재가 있었다. 다른 특수가스들에 관해서는 지난 4월 미쓰비시케미컬에서 NF₃폭발 사고가 있었으며 2000년 7월 Advanced Specialty Gas사에서 NF₃폭발이, 2001년 8월 Solkatronic에서 arsine 가스 유출이 있었다.
이러한 사고는 산업가스사업에서 어디서나 일어날 수 있으며 위험률이 높은 가스로 인식되고 있다.
수요처 판도변화
대한특수가스는 이번 사고로 모노실란의 안정적인 공급을 위해 미국 본사, 일본, 대만을 비롯한 국내 대성산소·프렉스에어코리아로부터 가스공급을 요청한 것으로 전해졌다.
대한특수가스 사고를 계기로 삼성반도체에서는 특수가스의 수급차질로 반도체생산의 차질을 우려해 향후 국내와 가까운 대만과 일본 등지에서 공급받을 계획을 가지고 있으며 현재 대한특수가스에 이어 대성산소의 대전공장에서 가스를 공급받고 있다. 또한 대성산소에 이어 또 다른 업체도 선정 중에 있다고 전했다.
대성산소(대표 손무룡)는 3월13일을 기해 삼성반도체에 반도체 제조에 쓰이는 모노실란(SiH4)을 공급함으로써 판로 개척의 어려움을 전격 해소했다.
대성산소가 자체 개발한 모노실란은 반도체 제조사들의 샘플 테스트용으로 쓰이거나 LG반도체로 소량 공급해 왔다. 대성산소는 삼성반도체 공급 계기로 가스공급에 더욱 박차를 가할 것으로 보이며 삼성에 지속적으로 공급될 것으로 보인다.
삼성반도체 한 관계자는 “갑작스런 사고로 인한 가스 공급중단은 반도체 생산의 마비로 이어진다”며 “이를 방지키 위해 한군데의 공급처가 아닌 제2, 제3의 공급처를 확보할 계획”이라고 말했다.
한편 특수가스 제조가 가능한 업체인 아토, 대백신소재, 메디슨, 간또덴까, MS가스 등이 이번 사고로 이 사업에 뛰어들 전망이라고 업계 관계자들은 한결같이 말하고 있다.
향후 시장 전망
국내 반도체 산업은 불과 20년도 안되는 짧은 기간동안에 괄목할만한 성장을 하여 전 세계 반도체가스시장 또한 생산규모나 수요가 늘어나 수요는 더욱 늘어날 전망이다.
특히 전자특수가스 시장은 반도체 및 화합물 반도체, 전기통신공학, 광학산업 등 21세기를 이끌고 있는 최첨단 산업에서 매우 중요한 역할을 담당하고 있음은 물론 특수가스 중에서도 가장 큰폭의 성장을 보여주고 있다.
반도체 산업은 지난 1990년 이후 현재까지 연평균 14%의 성장률을 보였다. 이 모든 수요처는 산업용가스와 마찬가지로 실리콘을 주원료로 만들어지는 반도체산업이 최대 수요처다. 2000년말 미국의 반도체산업협회가 집계한 반도체 시장 규모는 약 2,040억달러(한화265조 2,000억원)에 달한다고 밝혔다.
세계적인 반도체생산업체인 삼성전자, IBM,인텔 등은 반도체 제조에만 전력을 기울이고 가스나 화학 같은 2차 분야는 전문업체에 아웃소싱을 맡기는 양상으로 변화됐다.
이에 따라 산업용가스 업체들은 수요처 확보를 위해 단순한 공급자의 역할을 넘어 가스와 관련한 모든 서비스를 제공하고 있으며 심도 깊은 연구개발을 하고 있다.
국내 산업용가스업계는 국내에서 자체생산하고 있는 부분도 있지만 수입의 의존도가 높다. 이에 국내 가스생산업체들은 국제경쟁력 제고를 위해 기술개발에 전력을 기울려야 할 것이다. 또한 수입업체에 대해서도 업계의 역량을 결집하고 공동대응해야 할 수 있는 공동기반마련이 필수적이다.
국내를 비롯해 해외에서도 반도체산업의 발전은 기술도 혁신적으로 발전함에 따라 반도체가 소형화되고 특수가스의 종류도 늘어날 전망이다.
올해 국내 모노실란의 수요는 3,000만불로 예상, 지난해 보다 1.5배 이상 성장할 전망이다.