TSMC, 용수 확보에 혼신의 노력...5월말이 고비

세계 최대 파운드리(위탁생산) 업체 대만 TSMC가 56년 만에 발생한 최악의 가뭄에 속이 타들어 가고 있다. 반도체 생산에 필수적인 물 부족에 비상이 걸렸기 때문이다. TSMC는 기존 용수를 최대한 절약하고, 물 공급 차량을 운용하고, 우물을 확보하는 등 비상대책 가동에 들어갔다. 그러나 우기가 시작되는 6월까지 결코 안심할 수 없는 상황이라 물 공급에 사활을 걸고 나섰다.


대만은 3월 중순부터 먹는 물, 생활용수, 농업용수, 공업용수 등 모든 물이 부족한 실정이다. 특히 TSMC가 소재한 신주과학단지에 공급되는 바오산 저수지의 물 저장률이 20%대에 그치고 여타 과학단지가 조성된 지역에 물을 공급하는 저수지들의 경우 저장률이 10%대에 불과하다.

대만 수자원국은 “충분한 강우량이 없는 한 물을 아껴 쓰도 저수량이 30~60일 정도만 공급할 수 있다”고 밝히고 있다.
대만 정부는 최근 주요 제조업체들이 모여 있는 여러 도시에서 물 사용을 아낄 것을 요청하고 있다. 일단 사람이 먹는 물을 줄일 수는 없지만 농업용수나 산업용수는 최대한 아낄 것을 요청하고 있다.

◇TSMC 물 부족 극복 위해 혼신의 힘 경주

TSMC는 하루 15만6000t의 물을 사용한다. 이는 대만의 핵심 과학 공원에서 사용하는 모든 공업용수의 대략 1/3 수준이다. 공장 규모에 비례하는 사용량이다.
TSMC는 극심한 가뭄 속에 필요한 물을 어떻게 조달하고 있을까. 비상계획이 효과적으로 운용되고 있어 반도체 공급에 필요한 물 부족은 차질 없는 것일까.

TSMC의 공식 입장은 “현재까지 물 사정에 문제가 없다”고 강조한다.

그간 TSMC는 고갈되고 있는 저수지 자원을 관리하기 위해 산업용 용수 사용량을 최대한 절약하고 대체 용수 확보에도 전사적 차원에서 노력중이다.
물 부족 극복을 위한 노력을 구체적으로 살펴보면 첫 번째 조치는 가뭄 상황에 단계별 제한 수단 가동이다. 제조 공정용 외 식당과 화장실 등 생활용수 절약, 사무실 냉방 저감, 생산기반 능력 조절 등 단계별 절수 효능을 제고하고 있다.

두 번째는 물 차량 사용이다. 최근 지하수와 우물물을 공급하는 물 트럭 회사(100여대)와 장기 계약을 맺고 물을 조달하고 있다.

세 번째 대책은 폐수 재사용이다. 2019년에 이미 필요한 물의 86.7%(1억3360 만t)를 재사용하는 데 성공했고 799만t을 절약한 바 있다. 그간 TSMC는 물 부족에 대비해 하루 소비하는 수백만 갤런의 물을 정화하고 재활용하는 기술을 발전시켜 왔다.


지난해 대만 최초 민간 재생수 플랜트이자 세계 최초로 산업용 재생수를 도입한 첨단 웨이퍼 폐수 재사용 공장을 착공했다. 올 3월 본관 준공 후 시제품 생산을 이미 시작했다. 재사용 공장 가동으로 물 부족에 큰 차질 없이 대응할 수 있다는 입장이다.

반도체 제조에 대한 무어의 법칙이 크기를 줄이고 제조 공정에서 더 많은 정밀도와 더 적은 불순물에 대한 요구를 증가시키면서 물 사용이 증가하고, 차세대 칩은 물을 1.5배 더 많이 소비하기 때문에 더 나은 재활용 기술이 필요한데 일부 제조 시설들은 산업 폐수에서 90% 까지 재활용률을 달성했다고 주장하고 있다.

네 번째는 새로운 비상 우물을 파는 것이다. 대만에는 총 1200여개의 비상 우물을 개발해 사용해 왔는데 현재 사용하고 있는 비상 우물은 160개이고 이번 가뭄으로 87개를 신규 시추하고 있다. 새 우물을 파는데 약 50일이 걸린다고 한다.

끝으로 최근 TSMC는 대만에서 두 번째로 큰 도시인 서부의 타이중에서 50t의 지하수를 조달할 예정이다. TSMC는 진메이 그룹과 협력해 타이중에 2대의 유조선을 보냈다. 바다에 인접한 타이중에서 유조선은 각각 25t의 물을 수송할 수 있다. 이미 3월 20일부터 7월 18일까지 운송 허가를 확보했다.

이에 앞서 TSMC는 반도체 제조에 적합한 수질을 갖추었는지를 충분히 검토했다. TSMC가 현재 현장 지하수 확보를 위해 협의하고 있는 3개 건설 회사 중 하나인 진메이 건설그룹에 따르면 현장에서는 매일 2만t의 지하수를 공급할 수 있다고 한다.


대만의 물 부족은 시간이 지남에 따라 악화될 것으로 예상되며 저수지 수위는 역사적으로 가장 낮다. 물 부족이 계속 심해지기 때문에 TSMC는 물 소비량을 더욱 줄여야 한다. 이미 정부의 제한에 따라 일부 공장에서는 물 소비를 줄이고 있다.

대만 현지 전문가는 “아직은 버틸 수 있지만 가뭄이 지속되면 큰 문제”라고 경고하고 있다. “수질이 칩 생산 라인과 공정에 매우 중요하고 제품 성능에 영향을 미칠 수 있어 매우 신중하게 접근해야 하다”면서 “지금은 관리할 수 ​​있지만 제대로 비가 내리지 않고 5월 말까지 계속된다면 정말 문제가 될 수 있다”고 우려했다.


박정한 글로벌이코노믹 기자