러시아와 우크라이나가 전쟁이 돌입하며, 우리나라 경제의 핵심인 반도체 산업에 비상이 떨어졌다. 이유는 제논(Xe), 네온(Ne), 크립톤(Kr)이 반도체 공정에 필수적인 핵심 소재로 공급중단시 반도체 공정에도 차질을 빚을 수 있기 때문에 반도체 업계는 지금 가격을 불문하고, 이들 희귀가스 확보에 총력을 기울이고 있는 것으로 전해지고 있다.

문승욱 산업통상자원부 장관은 지난 2월28일 충북 보은에 위치한 특수가스 전문 소재기업인 TEMC(대표이사 유원양)를 방문했다. 이번 방문은 러시아와 우크라이나 전쟁으로 인해 반도체 제조용 희귀가스인 제논, 네온, 크립톤 등의 수급 상황을 확인하기 위해 이뤄졌다.


 
이날 문승욱 산업부장관은 러·우크라 사태가 네온 등 희귀가스 수급에 미치는 영향은 아직 제한적이라며 기업들이 해당 가스의 재고 비축량을 평소의 3∼4배 확대하고 대체 공급선의 활용 등 추후 사태 진전에 대한 대비책도 검토하는 등 기민하게 대응하고 있다고 평가했다.

이에 대해 유원양 TEMC 대표는 포스코와 협력해 올해 초 네온 가스의 국산화 설비, 기술 개발에 성공했다며, 올해 하반기부터는 국산 네온 가스를 반도체 소자업체에 본격 공급할 수 있을 것을 전망했다.

또한 제논, 크립톤 가스도 정부 R&D를 통해 포스코와 함께 국산화 기술개발을 진행 중에 있다고 밝혔다.

이와 같이 정부와 기업이 반도체용 희귀가스를 동향을 살펴보며 점검하는 이유는 반도체 공정에서 희귀가스가 차지하는 비중이 높기 때문이다.

네온의 경우 반도체 공정에서 정밀 포토리소그래피용 레이저 빛을 발생시키고, 반도체 및 평판 디스플레이용 폴리실리콘 막의 어닐링에도 사용되는 엑시머 레이저 가스 혼합물의 최대 성분이다.

제논과 크립톤은 3D낸드에서 홀 에칭 공정에서 사용되며, 불화탄소계 특수가스의 선택비를 개선하기 위한 모멤텀 가스로서 필수적으로 사용된다. 특히 3D낸드의 생산과 기술발전이 가속화되며, 사용량이 폭발적으로 늘어나고 있다.

이렇게 반도체 공정에서 필수적으로 사용되는 희귀가스가 최근 수급 불안과 함께 가격이 치솟고 있다.

네온의 경우 미국, 러시아, 우크라이나, 네덜란드, 프랑스, 독일, 중국 등지에서 생산되는데 러시아 및 우크라이나가 전세계 50% 점유율을 가지고 있고, 중국이 25%를 차지하고 있다.

몇 년간 네온 가격은 지속적으로 하락세를 지속했는데 이는 2015년 전세계적인 네온 공급파동으로 인해 가격이 수백 배 치솟았는데 이후 반도체 공정 개선으로 네온의 재활용 또는 네온 사용을 줄이는 공정을 통해 네온의 사용량도 감소하고, 가격도 급격하게 하락했었다.

2014년 1㎏당 85달러의 수입가격을 보이던 네온은 2015년 네온파동 당시 1㎏당 396달러로 4배 이상 급등했고, 이후 지속으로 하락해 2020년에는 1㎏당 46달러까지 가격이 8배 감소한 바 있다.

이에 2020년까지만 하더라도 네온의 경우 특별한 이슈가 없는 한 공급부족이나 가격 상승에 대해 부정적인 전망이 많았다.

반면에 최근 러시아 및 우크라이나 전쟁으로 인해 가격이 치솟고 있는데 이는 러시아 및 우크라이나 수입량이 28%에 달할 정도로 의존도가 높고, 우리나라로 네온 수출을 가장 많이 하는 중국의 현지 가격이 급격하게 상승하고 있기 때문이다.

2022년 1월 수입 가격 기준으로 1㎏당 네온 가격은 121달러로 2020년 대비 세배 이상 급등했다.


 

특히 중국산 가격이 급격하게 상승했는데, 중국내 철강 생산 감소로 인해 공기분리장치의 가동률이 떨어지고, 코로나로 인한 물류가 봉쇄되며, 네온 생산량 감소가 주원인으로 분석되고 있다. 또한 러·우 전쟁으로 인한 심리적 불안감 상승이 중국산 네온의 가격 상승으로 이어지고 있다.

이에 중국산이외에 미국산 및 유럽산 수입가격도 상승하고 있으며, 국내 네온 유통 가격도 이미 두 배 이상 상승했다.

업계 전문가들은 이러한 추세라면 올해 안에 600% 상승이 가능할 것으로 예상하고 있다.

이에 반도체 업계가 네온 구입에 상당한 비용을 추가 지불할 것으로 예상된다.

네온뿐만 아니라 제논 및 크립톤의 가격 상승세도 무섭다.

제논 및 크립톤은 가격뿐만 아니라 공급이 한정돼 있는 만큼 물량 확보도 중요한데 물량 공급이 상당히 타이트 한 것도 시장의 불안 요소다.

제논 및 크립톤의 경우 국내 기업이 평소대로 발주를 할 수 없는 상황으로 알려졌으며, 해외 생산 업체들이 단발적으로 물량이 얼마 가능하다고 전화로 통지하는 상황인데, 한 시간 내 구매 계약이 이뤄지지 않으면 가격을 불문하고 살 수 없는 지경에 다 달았다.

이에 희귀가스 국내 유통 기업들도 물량 확보에 사활을 걸고 있는 형편이다.

현재 희귀가스 국내 유통 기업들은 공급이 상당히 타이트 한 형편으로 수급 로드맵에서 약간이라도 이상이 있는 경우 쇼티지로 이어질 수 있다며 시장상황이 매우 좋지 않다고 전했다.

이런 가운데 삼성전자 및 SK하이닉스 등 반도체 전문 기업들의 경우 네온, 제논, 크립톤의 사용량이 향후 지속적으로 증가할 것으로 전망되며, 희귀가스 수급과 함께 급등하는 가격에 따라 상당한 희귀가스 구입비용을 지출할 것으로 예상된다.

또한 희귀가스 쇼티지가 발생할 경우 반도체 생산에도 차질을 빚을 수 있어 이번 상황을 예의주시 하고 있는 것으로 전해지고 있다.