수자원, 폐배터리, 폐가전 글로벌 순환체계 구축
반도체 취수량 증가 제로, 온실가스 배출 제로화
한해 사용전력이 25.8테라와트(TWh)에 달하는 삼성전자가 '2050 탄소중립'을 실현하기 위해 구체적으로 어떤 방법으로 전력을 절감하고 탄소배출을 감축할 수 있을까.
이에 대해 삼성전자는 지난 16일 삼성전자 환경안전센터장(DS부문) 송두근 부사장, 삼성전자 글로벌CS센터장(DX부문) 김형남 부사장, 삼성전자 지속가능경영추진센터 김수진 부사장이 참석한 가운데 열린 '신(新) 환경경영전략 간담회'에서 기후위기 극복 등 지구환경 개선에 기여하게 될 친환경 혁신기술을 논의했다고 18일 밝혔다.
삼성전자는 우선 고객들의 전력사용량을 감축하기 위한 초절전 제품개발에 주력하는 한편 제품 생산과정에서 배출되는 용수를 재활용하고, 직접 배출하는 온실가스를 처리기술 혁신을 통해 제로화할 계획이다. 아울러 재활용 규제가 없는 국가에서 배출되는 폐전자제품도 모두 수거하는 시스템을 구축하는 한편 폐기물 재활용, 폐배터리 재활용 등 자원순환에 앞장서겠다는 방침이다.
◇ "삼성제품 사용이 곧 탄소저감"···초저전력·초절전 지향
반도체 부문에서는 업계 최고 수준의 초저전력 메모리 개발에 역점을 둔다. 기하급수적으로 증가하는 데이터를 저장하고 처리하는데 엄청난 에너지가 사용된다. 이에 따라 데이터센터·서버, PC, 모바일기기 등의 전력사용량을 낮출 반도체 개발이 절실한 상황이다.
이에 삼성전자는 D램을 비롯해 SSD 등 메모리와 저장장치 등에서 전력소모를 최소화할 수 있도록 지속적으로 기술을 개발한다. D램에서는 공정과 설계기술 혁신을 통해 전력을 절감할 수 있는 초격차 제품을 내놓는다. 이를 통해 차세대 컴퓨팅, 대용량 데이터센터, 인공지능(AI) 등 첨단산업 분야의 전력 절감에 기여하겠다는 방침이다.
삼성전자는 "스마트폰, 노트북PC뿐 아니라, 고성능PC, 서버까지 응용처를 확장할 수 있는 삼성의 프리미엄 저전력 D램인 LPDDR5X 속도는 이전 세대보다 1.3배 빠르고 전력효율은 약 20% 향상됐다"고 설명했다.
특히 최적의 설계를 통해 구동 단계별 저전력 모드가 자동으로 실행되고 동작 온도를 최적으로 관리하는 소프트웨어를 적용해 컨트롤러, D램, 낸드 등 SSD를 구성하는 모든 칩을 저전력으로 적용해 성능은 높이고 전력소비는 낮추고 있다.
가전부문에서도 에너지효율형 초절전 제품 개발에 앞장선다. 스마트폰, TV, 냉장고, 세탁기, 에어컨, PC, 모니터 등 7대 전자제품의 대표 모델에 저전력 기술을 적용해, 2030년 전력소비량을 2019년 동일 스펙 모델 대비 평균 30% 개선할 계획이다. 이를 위해 연도별 기술로드맵을 수립해 해당 기술을 확보하고, 확보된 기술을 다른 제품, 다른 모델로 확대 적용하겠다는 방침이다.
삼성전자는 "제품의 사용단계에서 발생하는 탄소배출을 저감하기 위해 제품의 에너지 효율 제고에 기술적 역량을 집중하기로 했다"면서 "삼성전자 제품을 사용하는 것이 곧 탄소배출 저감에 동참하는 활동이 되도록 한다는 계획"이라고 강조했다.
가전제품에 '스마트싱스 홈 라이프(SmartThings Home Life)' 기능을 확대해 고객이 사용한 에너지를 직접 확인할 수 있도록 할 예정이다. 가구당 총전력 사용량, 가전기기별 사용패턴, 일일 사용량과 절약량을 확인할 수 있도록 한다. 특히 필요할 때만 알아서 전자제품이 작동하도록 'AI 절약모드'도 지원한다.
◇ 수자원 재활용과 온실가스 제로화
삼성전자가 전세계 32개 사업장에서 사용하는 물의 양은 지난해 1억6400만톤에 달했다. 지금까지 공정개선 등을 통해 한번 사용한 물을 재사용하는 비중을 확대해왔는데 앞으로 이를 최대한 늘려 반도체 부문에서는 2030년까지 물 취수량이 더이상 늘어나지 않도록 하고, 가전부문에서는 2030년까지 사용한 물 100%를 재사용할 수 있도록 할 방침이다.
삼성전자는 "반도체는 국내 라인 증설 등으로 하루 필요한 물의 양이 2030년에 이르면 현재의 2배 이상 증가할 전망이지만 물 재처리 사용을 통해 더이상 취수량이 늘어나지 않도록 할 계획"이라고 했다. 광촉매 산화, 염소산화, 효소분해 등 다양한 수처리 기술을 통해 공공하수를 최대한 재이용하겠다는 것이다.
뿐만 아니라 국내 반도체 사업장은 현재 국내 법 기준의 30% 이하 수준으로 관리하고 있는 대기 및 수질 오염물질을 독자적인 저감기술 개발을 통해 2040년에는 환경에 미치는 영향이 거의 없는 '자연상태' 수준으로 처리해 배출할 계획이다. 수질 오염물질은 미생물 활성화 기술, 처리 조건 최적화 기술 등 고도의 수처리 기술을 적용해 방류 하천 상류 수질 수준의 낮은 농도로 배출하고, 대기 오염물질은 알칼리 및 유기성 가스 통합처리 기술 등을 적용하여 국가 대기질 목표 수준으로 배출하겠다는 것이다.
또 삼성전자가 직접 배출하는 온실가스는 주로 반도체 제조공정에서 사용하는 공정가스와 LNG 등 연료인데, 앞으로 처리기술 혁신을 통해 배출을 제로화할 계획이다. 공정가스 처리는 현재 업계 최초로 개발된 통합처리시설 RCS(Regenerative Catalytic System)를 적용하고, 기존 처리시설을 개선하기 위해 고효율 촉매를 개발할 예정이다. LNG는 보일러 사용으로 인한 이산화탄소 배출을 줄이기 위해 폐열 활용을 극대화하고, 보일러 전기 열원 검토 및 탄소포집·활용 기술을 개발해 배출을 제로화할 방침이다.
◇ 순환경제 위해 폐배터리와 폐가전 수거·재활용
삼성전자는 2009년 이후 2021년까지 누적 31만톤의 재생레진을 플라스틱 부품 제조에 사용하고 있으며, 최근에는 가전제품의 내장 부품뿐 아니라 TV 후면커버, 리모컨 케이스 등 외장부품에까지 재생레진 적용을 확대하고 있고, 갤럭시Z 폴드4에는 폐어망 등 해양 폐기물을 재활용한 플라스틱을 사용하고 있다.
앞으로 이 재생레진 사용을 확대한다. 이를 위해 재생레진 공급업체를 적극 발굴하고 사내 전문연구소(순환경제연구소 등)와 품질 확보를 위한 연구개발을 진행할 계획이다. 특히 TV 받침대 및 세탁기 세탁조와 같이 고강성(내구성)이 요구되는 부품과 냉장고 문 수납선반·세탁기 도어커버 등 고광택·투명성(외관품질)이 요구되는 부품은 재생레진 적용을 위한 기술확보가 꼭 필요한 분야다. 이에 관련 협력사와 협업을 추진하고, 화학적 재활용·해양폐기물 재활용 소재 등 보다 폭넓은 재생레진 적용기술을 발굴, 도입할 예정이다.
2030년까지 삼성전자가 수거한 모든 폐배터리에서 광물을 추출해 재활용한다. 이를 위해 폐배터리를 다시 신제품에 적용하는 '폐쇄구조'(Closed-loop) 재활용 체계를 구축할 계획이다. 생산법인과 서비스센터에서 수거한 폐배터리 재활용을 위해 현지 전문 재활용업체를 통한 전처리(파분쇄 등) 프로세스를 정립하고 코발트, 리튬 등 주요 금속을 회수할 수 있는 배터리 재활용업체와 협업체계를 구축중이다.
폐전자제품(e-Waste) 문제를 해결하기 위해 폐제품 수거체계를 현재 규제국 중심의 50여개국에서 2030년 삼성전자가 제품을 판매하고 있는 모든 나라인 180여개국으로 확대할 예정이다. 이를 위해 폐전자제품으로 환경오염이 심각한 신흥국에도 순환경제 인프라 구축을 지원할 예정이다.
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