[서울=뉴스핌] 이나영 기자= 글로벌 화학소재 전문기업 PKC가 기후에너지환경부가 주관하는 '2026년 순환경제 DNA 선도기업' 반도체 소재 부문에 아데카코리아와 공동 컨소시엄으로 최종 선정됐다고 19일 밝혔다.

회사에 따르면 이번 과제는 반도체 제조 공정에서 발생하는 하프늄(Hf) 함유 부산물을 재생원료로 전환하고, 이를 반도체 전구체 소재로 재합성해 공정에 재투입하는 순환형 공급망 모델을 구축하는 것이 핵심이다.

하프늄은 반도체 초미세 공정에서 고유전율(High-k) 절연막 소재로 활용되는 핵심 희소금속이다. 원자력 분야에서도 활용도가 높아 반도체와 에너지 산업 양측에서 전략적 중요성이 커지고 있다. 다만 글로벌 생산량이 제한적이고 특정 국가 및 제련 인프라에 공급망이 편중돼 있어 안정적인 조달 체계 확보가 중요하다.

반도체 제조 공정에서는 하프늄 전구체가 원자층증착(ALD) 등 초미세 증착 공정에 활용되지만, 실제 웨이퍼에 증착되는 물량은 일부에 불과하고 상당량은 공정 부산물 형태로 배출된다. 그동안 이러한 부산물은 재자원화 체계가 충분히 구축되지 않아 외부로 위탁돼 단순 매립되거나 소각돼 왔다.

회사에 따르면 PKC는 고부가 희소금속을 포함하고 있는 부산물을 '염소화(Chlorination) 공법'으로 분리해 재생원료로 회수하는 솔루션을 제시했다. 부식성이 강한 염소 기체를 제어해 고형 혼합 폐기물 속에서 5N(99.999%) 등급의 초고순도 염화하프늄을 약 80% 이상의 높은 수율로 회수할 수 있다.

PKC와 아데카코리아 컨소시엄은 반도체 공정 부산물 내 하프늄을 재생원료로 회수하고, 이를 전구체 소재로 재합성해 반도체 공정에 다시 활용하는 '닫힌 고리(Closed-Loop)' 생태계를 구축할 계획이다. 칩메이커가 하프늄 함유 부산물을 단독으로 분리 배출하면, PKC가 염소화 공법을 기반으로 초고순도 염화하프늄을 중간물질로 추출하고, 아데카코리아가 이를 반도체용 전구체로 재합성한 뒤, 최종적으로 칩메이커가 양산 라인에서 증착 성능을 검증하는 4단계 프로세스다.

기존에는 하프늄 및 지르코늄 등 희귀금속 1톤을 자연에서 얻으려면 1,200도 이상의 초고온 제련과 2,000톤에 달하는 독성 폐기물, 그리고 15년 이상의 긴 채굴 리드타임이 수반됐다. 반면 PKC의 '도시광산' 기술은 광석 채굴 및 초기 운송 단계를 전면 생략함으로써 탄소 배출을 획기적으로 낮출 수 있어 전방 고객사의 공급망 탄소 배출량 저감에 기여할 수 있다.

PKC 윤해구 대표이사는 "글로벌 핵심광물 공급망 경쟁이 심화되는 상황에서 반도체 공정 부산물의 재자원화는 단순 재활용의 개념을 넘어 국가 첨단산업 공급망 안정화와 직결되는 과제"라며 "PKC는 염소화 공법 기반의 차별화된 화학 공정 역량을 바탕으로 하프늄 재생원료화 기술을 고도화하고, 아데카코리아와 함께 반도체 소재 순환경제 밸류체인의 핵심 플레이어로 성장하겠다"고 밝혔다.

PKC는 이번 국책 자금 및 맞춤형 행정 지원을 발판으로 장기적으로 폐기물 순환이용률 80%를 달성할 계획이다. 오는 2027년부터 반응기 및 정제 파일럿 설비 구축 등 자체 인프라에 투자할 예정이다.

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