희귀가스로 전세계적으로 생산이 한정돼 있으나 반도체 낸드플래시 생산에 필수적인 크립톤(Kr)이 수요의 폭발적 증가가 예상되며, 주요 수요처인 SK하이닉스가 크립톤 확보를 위해 다방면의 노력을 기울이고 있는 것으로 나타났다.

반도체 업계 관계자에 따르면 최근 SK하이닉스는 낸드플래시에 사용되는 크립톤을 재활용하기 위한 시설을 검토한 것으로 알려지고 있다.

이와 같은 시설을 검토한 것은 3D낸드 식각공정에 크립톤이 필수적으로 사용되는데 생산 및 공급이 한정돼 있는 가운데 크립톤의 수요가 폭발적으로 증가하고 있기 때문이다.

크립톤의 생산은 일반적으로 시간당 5만N㎥ 규모 이상의 ASU에서 산소를 농축해 생산하는데 폭발 위험성이 있고, 공기 중에 단지 1.14ppm 밖에 들어 있지 않아 순수한 크립톤을 생산하기가 쉽지 않다.

또한 최근 전 세계적으로 크립톤을 생산할 수 있는 대형 ASU들이 경제성을 이유로 철거되는 경우가 많아 크립톤의 생산도 줄어들고 있다.

여기에 수요가 증가한다고 단기간에 생산을 늘릴 수도 없어 크립톤의 공급부족이 지속되고 있다.

이런 가운데 크립톤 수요는 지속적으로 우상향 할 것으로 전망되고 있다.

반도체 업계 관계자는 현재도 타이트한 크립톤 수급이 내년에는 공급부족으로 이어지고, 향후 2∼3년안에 지금 수요의 2∼3배 이상으로 상승할 수도 있다고 내다봤다.

이에 가격 상승이 지속되고 있다. 크립톤 수입 가격은 지속 상승 중으로 2018년 1㎏당 평균 38달러였으나 2019년 1㎏당 평균 82달러로 전년대비 111% 상승했고, 2020년에는 1㎏당 평균 199달러로 전년대비 143% 상승했다. 올해 4월 기준으로 1㎏당 평균 320달러로 전년대비 61% 상승했다.

최근 시장가격은 ℓ당 최소 2.5달러 이상 거래되고 있는 것으로 알려지고 있다.

이에 국내에서 크립톤을 가장 많이 사용하는 SK하이닉스의 경우 증가하는 크립톤 수요에 대응하기 위해 고심하고 있는 것으로 알려졌으며, 이에 크립톤을 재활용하는 방안이 거론된 것으로 알려졌다.

다만 업계 관계자에 따르면 크립톤 재활용이나 재사용, 공정에서의 재포집 등은 현재 정확한 기술이 있는지 조차 파악되지 않고 있다며 실현 가능성 여부를 떠나 쉽지는 않을 것이라고 전했다.

특히 6년전 네온(Neon) 부족 사태가 발생했을 때 네온 재활용이나 대체물질, 생산량 증설 방안 등이 거론됐으나 막상 기술이 개발됐을 때에는 네온 부족 상황이 해소돼 기술 개발에 들어간 노력이 수포로 돌아간 적이 있다.

이와는 별도로 최근 SK하이닉스는 크립톤의 공급선을 확대해 공급업체를 늘리며, 크립톤 확보에 적극 나선 것으로 파악되고 있다.

이와 같은 배경에는 지속적으로 삼성전자의 크립톤 사용설이 돌기 때문으로 알려졌다.

현재 삼성전자의 경우 3D낸드 공정에 제논을 사용하고 있는데, 제논의 경우 크립톤보다 생산량이 적고, 가격도 10배 이상 비싸기 때문이다.

이에 꾸준히 업계에서는 삼성전자의 크립톤 사용설이 돌고 있으며, 만약 현실화될 경우 크립톤 대란이 일어날 것으로 보고 있다.

이런 가운데 국내에서는 포스코가 희귀가스 생산을 선언한 바 있으며, 제논 및 크립톤의 실제 제품은 2022년 이후 출시될 것으로 전해지고 있다.