[이미디어= 황원희 기자] 지난 9월 11일 양재동 엘타워에서 ‘반도체 국가전략산업 육성과 물환경 정책’ 세미나가 한국환경한림원 주최로 열렸다, 이번 세미나는 반도체의 세계 시장 점유율에서 국내 위상과 경쟁력, 기후위기로 인한 물 용수 활용대책 등을 알리는 데 중점을 두었다. 지난해 7월 정부는 용인과 평택 지역에 세계 최대 규모의 시스템 반도체 클러스터를 조성하는 국가첨단전략산업 특화단지 계획을 발표한 바 있다. 삼성전자, SK하이닉스 등 주요 반도체 기업들이 약 622조원 이상의 자금을 투자하는 ‘반도체 메가클러스터’ 사업은 하루 80만 톤에 달하는 산업용수 공급 인프라 구축이 필수적인 상황이다. 이에 용수 80만톤을 공급할 때 발생할 수 있는 환경적 문제와 정부와 기업의 대응책, 검토할 점 등을 논의하는 시간을 가졌다.

반도체 산업 주요 인프라는 바로 전력, 용수, 인력 

▲세미나 참석자들

첫 번째 발제자로 나선 K-water 김성효 수도계획부장은 ‘국가 반도체 육성을 위한 용수공급 확보 및 물 환경 영향 개선 방안’에 대해 발표했다. 반도체 산업은 2019년부터 꾸준히 증가해오며 연평균 10% 이상의 성장을 기록해오고 있다. 더욱이 4차 산업혁명(AI, IoT 등)으로 인해 시장 규모가 더욱 확대될 것으로 전망되고 있다. 시장 점유율은 삼성전자가 41.8%, SK하이닉스가 28.7%로 높은 점유율을 보이고 있으며, 마이크론이 23%를 차지하고 있다.

반도체 산업은 한국 수출의 20%를 차지하며, 10년 연속 수출 1위 품목으로 자리잡을 정도로 성장했다. 메모리 반도체 시장에서 한국은 세계 1위를 차지하고 있지만, 시스템 반도체 분야에서는 점유율이 낮고, 비메모리 분야 점유율은 3.3%에 불과한 것으로 나타났다.  

▲첨단산업단지 후보지 및 예상수요(제공=K워터)

반도체 산업에 필요한 주요 인프라는 전력, 용수, 인력이다. 반도체 제조에는 일반 제조업보다 4배 이상의 물이 필요하며, 앞으로도 물 수요는 크게 증가할 것으로 보인다. 2040년까지 반도체 산업에 필요한 물량은 국민 1천만 명이 사용하는 양에 해당하는 330만 톤에 이를 것으로 전망된다.

따라서 정부 지원과 용수 문제 해결이 필수적인데 정부는 반도체 산업 육성을 위해 금융 지원, 세제 혜택, 인프라 지원 등을 강화하고 있으며, 특히 용수 확보를 위한 계획을 진행 중에 있다. 용인 반도체 단지의 경우 약 134만 톤의 물이 필요하며, 이를 충당하기 위해 국가 산단과 통합하여 용수 관리 방안을 마련하고 있다.
 

이에 기업 내부의 물 재이용률을 높이고, 하수 처리수와 해수 담수화 등의 대체 수자원을 활용하는 방안이 대두되고 있다. 또한, 국가와 지역 간 물 관리 협력이 필요하며, 물 재이용 기술 개발과 환경 보호 연구의 중요성도 강조하고 싶다.

반도체 산업에서 대기 및 수질 오염 저감 필수

두 번째 발제자인 삼성전자 황호송 상무는 ‘삼성반도체 신환경경영전략과 수자원 관리’에 대해 발표를 진행했다. 주로 삼성전자의 지속가능 경영 전략과 환경 경영을 소개했는데 2022년 9월 발표된 환경 경영 전략은 크게 4가지 목표를 가지고 실행해오고 있다.

▲담수 현황(제공=K워터)

삼성전자는 2050년까지 탄소 중립 달성을 위해 공업용수 사용량을 2021년 수준으로 유지하는 한편 폐기물 재활용률을 99.9%까지 확대한다는 방침을 갖고 있다.
또한 대기 및 수질 오염 물질을 자연 상태 수준으로 저감함으로써 반도체 제조에서의 환경적 도전을 꾀하고 있다.

특히 반도체 산업은 많은 화학 물질과 용수를 필요로 하므로 온실가스 감축, 대기 및 수질 오염 저감이 필수적이다.
 

삼성전자 측은 2021년 기준 31만 톤의 공업용수를 사용했으며, 이를 절감하기 위해 하수 처리수 재이용 및 물 재이용률을 40%로 확대해왔다. 또한 하수 처리수 재이용과 제조 공정에서 물 사용을 줄이기 위한 여러 혁신적인 기술들을 도입 중에 있다.
 

또한 삼성전자는 글로벌 환경 인증 및 생태계 보호를 위해 물 발자국 인증, AWS 인증 등을 통해 수자원 관리에 대한 국제적 기준을 준수하고 있으며, 지역 생태계 모니터링을 통해 환경 보호에도 기여하고 있다. 결론적으로, 삼성전자는 반도체 산업의 특성상 많은 자원을 필요로 하지만, 이를 최소화하고 지속 가능한 경영을 위해 다양한 노력을 기울이고 있다는 점을 강조하고 싶다.

사용 후 처리 방류까지 종합적 고려 필요

이어서 토론자로 대한상하수도학회 회장인 건국대학교 권지향 교수는 ‘반도체 국가 전략산업 육성과 물환경정책’에 대한 발제를 진행했다. 특히 물발전방안을 위해 공업용수의 발전 방안에 대해 발표하며 산업용수의 안전한 공급과 처리의 중요성을 강조했다.

이를 위해 용수 공급의 안정성이 필수적인데 공급뿐만 아니라 사용 후 처리와 방류까지 종합적으로 고려할 필요가 있다고 밝혔다. 특히 반도체 산업과 인구 증가로 인한 물 수요 증가를 언급하며 기후위기와 관련한 취수원의 다변화가 필요하다고 알렸다.
 

물환경 건전성도 도마 위에 올랐다. 과불화물(PFAS) 등 유해 물질의 처리와 관리가 중요하며, 관련 기술 개발에 대한 기업과 국가의 적극적인 노력이 필요하다는 점을 강조했다. 또한 요금 합리화 및 절수 유도를 위해 산업 용수 요금의 현실화와 누진제 도입 등을 통해 물 사용 절약을 촉진할 수 있는 방안을 제시했다. 그밖에 한국판 베올리아 육성의 필요성에 대해 알렸는데 산업 용수 분야에 특화된 기업을 육성함으로써 지속가능한 용수 관리 체계를 구축할 필요성을 주장했다. 따라서 기후위기 시대에 공업용수의 공급과 관리 방안을 다각적으로 고민해야 한다고 역설했다.

기존 댐 다목적화와 인프라 활용, 수요 관리 있어야

그 뒤를 이어 경기연구원 조영무 박사는 ‘첨단반도체 메가클러스터 구축사업에 따른 용수부족’에 대해 진지한 토론을 이어갔다. 그에 따르면 서울 등 수도권의 인구는 전체 인구 중 50% 이상에 달할 정도로 중요 지역으로 팔당댐이 그 중심 역할을 해왔다. 하지만 2000년대 이후 수도권의 물 부족이 예상되었으며 용인 반도체 클로스터와 같은 대형 프로젝트로 인해 물 수요가 급증하고 있는 상황이다. 2040년까지 필요한 공업용수 수요는 1,340천㎥/일로 예상되지만, 현재 가용 수자원량으로는 이를 충족할 수 없다. 따라서 현재 공급 가능한 물량은 부족하며, 미래에는 더 큰 물 부족 사태가 발생할 수 있다.

해결방안으로는 기존 댐의 다목적화와 인프라 활용, 적극적인 수요 관리에 있을 것이다. 댐의 다목적화는 화천댐을 다목적 댐으로 전환해 물을 공급하려는 계획도 있지만 북한과의 관계로 인해 리스크가 큰 편이다. 또한 인프라를 활용하는 일은 서울시의 광역 인프라와 한탄강댐 같은 기존 자원을 활용하여 물 공급 문제를 해결할 수 있는 방안을 생각해볼 수 있다. 그밖에 적극적인 수요관리를 위해 재이용과 같은 대안적 수요 관리 정책을 통해 물 자원을 효율적으로 사용할 필요가 있다. 그 외에도 서울시의 수도 인프라를 활용해 주변 경기도 지역에 물을 공급하는 협력 체계를 구축하는 일도 필요하다.

일관된 정책과 명확한 수자원 정보 제공해야

그 뒤를 이어 기후변화행동연구소 최동진 소장은 ‘사용가능량에 대한 정확한 평가와 합리적 물배분을 위한 제도개선이 필요하다’는 내용을 골자로 발제를 진행했다. 그에 따르면 글로벌 기업들은 물 사용의 투명성과 효율성에 중점을 두고, 하천 취수량과 재이용률을 중요한 지표로 삼고 있다. 그러나 한국 정부는 여전히 댐의 설계 저수량을 기준으로 수자원 가용량을 산정하고 있어, 두 접근 방식 간의 격차가 크다고 지적했다. 

 

따라서 정책의 일관성과 투명성이 필요한데 반도체 기업들이 안정적으로 운영되기 위해서는 정부가 일관된 정책과 명확한 수자원 정보를 제공해야 한다. 또한 불확실성을 없애고, 물 공급과 관련된 정확한 데이터를 제공하는 일이 중요하다. 이에 물의 가용량과 사용량에 대한 정확한 평가와 투명한 공개가 필요하다. 기후 위기 시대에는 물 재이용과 수요 관리를 강화해야 하며, 정부는 이를 위한 투자를 우선시해야 한다.
 

물부족 유형은 크게 3가지로 나뉠 수 있는데 1차 물부족은 물을 이용할 인프라 부족으로 생기는 물부족이며, 2차 물부족은 물 관리의 비효율성에서 발생한다. 3차 물부족은 기후 위기 등으로 물의 양 자체가 줄어들어 발생하는 문제로, 현재 반도체 클러스터에서 우려해야 할 물부족 유형이다. 기후 위기 시대에 물 공급의 안정성을 확보하기 위해서는 취수량 조정, 물 배분, 가뭄 시 대처 방안 등이 필요하며, 이를 위해서는 사회적 합의와 지자체 간의 협력이 필수적이다. 장기적으로 물 취수량을 줄여 물순환의 건강성을 유지하는 것이 중요하다. 그밖에 제도적 미비점에 대한 개선이 필요한데 다양한 이해관계자 간의 의견을 반영하여 정책을 설계하고, 물 관리 위원회와 유역 위원회 등의 의사결정 절차가 제대로 작동하도록 제도를 개선해야 한다.

물 관리 거버넌스 구축 필요성 대두  

한국환경연구원 안종호 물국토연구본부장은 ‘대한민국의 물 관리 정책 변화와 앞으로의 방향성’에 대해 다음과 같이 발제를 진행했다.

2022년에 개정된 수도법은 통합 물 관리의 일환으로, 생활용수와 공업용수 공급 계획을 국가가 일관되게 수립할 수 있는 체계를 마련했다. 특히, 하수 재이용을 수도 공급 계획에 처음으로 반영한 점이 중요한 진전으로 평가되고 있다.
 

이에 물 관리 거버넌스 구축의 필요성이 대두되었는데 물 공급과 수자원 개발 주체 간의 통합된 거버넌스 체계가 미흡해 갈등이 발생하고 있으며, 이를 해결하기 위해 지역 주도형 참여와 협력을 촉진할 필요가 있다. 캘리포니아의 댐 건설 사례를 들고 싶은데, 이 댐은 2030년까지 건설될 계획이며 특이한 점은 댐을 건설하는 단계부터 북부 캘리포니아에 있는 용수를 끌어다 남북 캘리포니아까지 물이 이동하도록 하고 있다. 남부 캘리포니아에 있는 지역들의 지자체에서 댐 조성을 하고 향후 거버넌스 체계를 구성해 건설부터 운영 관리에 대한 자금 조성에도 참여를 하는 구조를 갖고 있다. 우리나라에도 유사한 협력 모델이 필요하다.
 

또한 공업용수에 대한 수요 관리가 미진한 편인데, 정부와 기업이 협력해 ESG 경영과 연계한 수요 관리 정책을 개발해야 한다고 강조하고 싶다. 따라서 삼성의 물 재이용 및 지역사회 투자 사례와 싱가포르의 공업용수 관리 정책을 참고할 필요가 있다.

 

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