조달청이 올해부터 형석을 신규 비축하면서 관심을 받고 있다. 형석은 반도체 식각과 세정, 2차전지 소재 등에 사용되는 무수불산,불화수소의 원료로 수입에 크게 의존하는 광물이다.그런데 현대제철과 삼성전자가 반도체 제조공정에서 생기는 폐수슬러지(침전물)를 제철 과정에 들어가는 형석 대체재로 사용하는 신기술을 공동 개발해 적용하고 있다.
조달청은 23일 서울지방조달청에서 유관 기관, 산학연 금융 외교안보 전문가 등이 참여하는 ‘2023년 비축자문위원회’를 열고 올해부터 반도체 공정과 2차전지 소재로 사용되는 형석(플루오르화칼슘) 비축을 하기로 결정했다. 조달청은 국내 핵심산업의 형석 수요가 높고, 전량 수입에 의존하고 있는 점을 고려해 국내 연간 형석 수입량의 3개월분을 비축하고, 향후 수입량 증대시 비축량도 늘릴 계획이다.
그런데 국내 기업들이 반도체 폐수슬러지에서 형석 대체품을 만드는 신기술을 개발해 적용하고 있는 것으로 나타났다.
삼성전자에 따르면, 따르면, 현대제철과 삼성전자, 제철세라믹(재활용업체) 등 3사는 지난 2020년 8월 폐수슬러지 재활용관련 기술협약을 맺고 공동 연구개발을 통해 지난 2021년 4월 현대제철 당진제철소에서 30t의 형석 대체품을 사용해 철강재 생산에 성공했다.
해당 신기술은 2021년 6월 한국환경공단 1차 평가, 8월 국립환경과학원 최종 평가를 거쳐 지같은해 8월31일 최종 승인됐다.
제철소 제강 공정에는 쇳물 속 불순물(황·인)을 쉽게 제거하기 위해 형석을 사용하는데 반도체 폐수슬러지에 포함된 주성분인 플루오린화칼슘(CaF2 50~60%)의 성분이 형석과 유사하다.폐수슬러지는 반도체 공정 중 발생하는 폐수 처리 과정에서 나온 침전물로, 반도체 공정에서 발생하는 전체 폐기물의 절반 이상을 차지한다.
쇳물에 형석을 투입하면 CaF2성분이 쇳물의 녹는점을 낮춰 불순물 제거 반응을 촉진한다. 슬래그에 형석을 투입하면 CaF2성분이 슬래그의 녹는점을 낮춰 쇳물 속 불순물을 잘 흡수해 제거하는 반응을 촉진한다.
현대제철에서는 연간 약 2만t의 형석을 수입해 사용한다. 현대제철은 1만여t을 폐수슬러지 재활용품으로 대체하고 향후 점차 사용량을 늘려간다는 계획이다.
현대제철 관계자는 "이번 기술개발로 삼성전자는 그동안 시멘트공장으로 보내진 폐수슬러지를 다양한 분야에서 재활용할 수 있게 됐으며, 현대제철의 형석 구매비용 절감에도 기여할 것으로 기대된다"고 밝혔다.
박준환 기자 naulboo@gmail.com
