반도체 공정 유해 화학물질 관리 방안 (산업 안전, 폐수/폐기물 처리)

 

“반도체는 먼지 하나에도 오작동할 수 있어요.” 그만큼 정밀한 공정이지만, 그만큼 위험한 화학물질도 많이 사용됩니다.

에칭(식각), 세정, 증착, 도금, 노광 등 반도체 생산 과정은 고온·고압·유해화학물질이 끊임없이 쓰이는 고위험 산업이에요.

특히 불산(HF), 암모니아, 과산화수소, IPA, 포토레지스트 같은 물질은 흡입하거나 피부에 닿기만 해도 치명적일 수 있어요.

이 글에서는 다음 내용을 중심으로 반도체 공정의 화학물질 안전 관리 방안을 쉽게 정리해드릴게요.

🗂 목차

• 1. 반도체 공정에서 사용하는 유해화학물질
• 2. 유해화학물질이 인체에 미치는 영향
• 3. 작업장 내 산업안전 관리 방안
• 4. 폐수와 폐기물, 어떻게 처리하나요?
• 5. 결론: 기술과 안전, 두 마리 토끼를 잡기 위한 과제

1. 반도체 공정에서 사용하는 유해화학물질

반도체는 머리카락보다 얇은 전자회로를 만드는 작업입니다. 그래서 공정에 사용되는 화학물질도 매우 정밀하고,

동시에 강한 반응성을 가진 경우가 많습니다.

주요 유해화학물질

• 🔸 불산 (Hydrofluoric Acid): 식각공정에 사용, 피부 부식·호흡기 손상
• 🔸 과산화수소: 세정공정, 산화력 강함
• 🔸 암모니아: 세정, 증기 자극 심함
• 🔸 이소프로필알코올 (IPA): 세정제, 인화성 있음
• 🔸 포토레지스트(PR): 감광액, 유기용매 다량 포함
• 🔸 NMP, DMF 등 유기용제: 피부흡수·중추신경계 영향

📌 이 물질들은 대부분 화관법, 화평법, 산업안전보건법 등 법으로 관리되고 있어요.

2. 유해화학물질이 인체에 미치는 영향

반도체 공정 중 누출되거나 흡입될 경우 직접적인 산업재해로 이어질 수 있습니다.

단기 노출 영향

• 👃 점막 자극, 눈·코 따가움
• 😵 어지럼증, 구토, 의식 혼미
• 🫁 호흡기 손상, 피부 화상

장기 노출 영향

• 🧠 중추신경계 장애
• 🧬 생식기능 저하, 태아기형 (NMP, DMF)
• ⚠ 일부는 발암물질로 분류됨

특히 불산 누출 사고는 작업자에게 치명상을 입힐 수 있어 산업 안전 관리가 가장 중요한 분야 중 하나로 꼽힙니다.

3. 작업장 내 산업안전 관리 방안

유해물질을 쓰더라도, 관리 기준을 철저히 지키면 안전하게 일할 수 있어요.

주요 관리 방안

• ✔ 밀폐형 장비 사용 (Wet bench, Scrubber 등)
• ✔ 국소배기장치 설치 (국소환기, 배기 후 정화)
• ✔ 누출 감지 센서 설치 (가스, 증기 감지)
• ✔ 유해화학물질 저장소 구획 관리 (방폭, 방수 구조)
• ✔ 작업자 보호구 지급 (방독 마스크, 내화학 장갑, 보호복)
• ✔ 작업 전 MSDS(물질안전보건자료) 교육

📌 삼성전자, SK하이닉스 등 대기업은 AI 센서와 자동화 시스템을 이용한 유해화학물질 노출 감시 체계를 강화하고 있어요.

4. 폐수와 폐기물, 어떻게 처리하나요?

반도체 공정은 초순수(UPW)를 대량 사용하며, 그만큼 많은 폐수와 유기용매 폐기물이 발생합니다.

폐수 처리 단계

1. 1️⃣ 산·알칼리 중화 → pH 조절
2. 2️⃣ 중금속 침전 → 슬러지 분리
3. 3️⃣ 여과 및 활성탄 흡착
4. 4️⃣ 생물학적 처리(BOD/COD 감소)

반도체 폐수에는 암모니아성 질소, 플루오르화물, 질산성 질소 등 기존 하수와 다른 고농도 무기물질이 포함돼 있어 전문적인 폐수처리 기술이 필요합니다.

폐기물 처리

• ✔ 유기용매류: 고온 소각 또는 재활용 회수
• ✔ 불산 슬러지: 중화 후 지정폐기물 이송
• ✔ 반응 잔류물: 법적 지정폐기물로 별도 분리 배출

📌 모든 폐기물은 화학물질관리법 + 폐기물관리법에 따라 기록, 보관, 이송 이력 관리가 철저하게 이루어져야 해요.

5. 결론: 기술과 안전, 두 마리 토끼를 잡기 위한 과제

반도체 산업은 첨단기술의 중심이지만 화학물질 사고 한 번이면 작업자와 지역 환경에 큰 피해를 줄 수 있습니다.

그래서 반도체 생산 현장에서는 “사고는 제로, 예방은 시스템으로”라는 목표 아래 다음 3가지가 강조돼요:

• 1️⃣ 물질 정보 투명 공개
• 2️⃣ 현장 중심 교육 강화
• 3️⃣ 자동화·AI 기반 유해물질 감시체계 도입

기술 발전만큼 중요한 것이 작업자의 안전과 지구 환경에 대한 책임이라는 점, 다시 한 번 강조하며 마무리할게요.