과학의 팩트와 픽션: 반도체는 정말 재활용이 가능한 것인가?

현대 사회 곳곳에 사용되고 있는 반도체는 일상 생활 속에서 기술이 작동하는 데 있어 필수적입니다. 그런데 전자 업계가 더 지속 가능한 미래를 지향함에 따라 소비자와 기업체들 모두 반도체 라이프사이클과 순환성을 높일 수 있는 방안에 대한 질문을 던지기 시작했습니다.

혼합 플라스틱을 재활용하는 데 필요한 재활용 방법의 복잡성을 고려할 때, 반도체 재활용 기술을 설계하는 작업이 필요하다는 점을 깨닫기 시작했습니다. 플라스틱부터 금속 합금과 유해한 화학물질이 포함된 재료로 만들어지는 반도체의 각 부품은 재활용 요구가 각기 다르므로, 완전한 순환성을 위해서는 여러 번의 재활용 단계로 이루어진 복잡한 인프라가 요구됩니다. 따라서 이 엄청난 과제에 대처하려면 무엇부터 시작해야 할까요? 그리고 이 산업에서 어떤 성장과 혁신의 기회가 나타나기 시작할까요?

재활용을 염두에 둔 설계

수명이 끝난 반도체의 재활용 가능성을 높일 수 있는 핵심적인 첫 단계는 설계와 제조 단계에서 예측합니다. 반도체를 개발하고 생산하는 연구원들에게는 제품 라이프사이클과 재활용 가능성을 염두에 두고 업무를 진행할 책임이 있습니다. 신소재 사용부터 해로운 화학물질 사용 감소까지, 제조업체들은 산업계가 지속 가능성 목표를 달성할 수 있도록 더 쉽고, 더 저렴하고, 더 안전하게 재활용할 수 있는 반도체를 제조할 수 있습니다.

연구원들이 미래의 반도체 재활용을 고려하여 설계해 온 한 가지 방식은 키토산 기반 포토레지스트 및 무독성 수성 현상액과 같은 지속 가능하거나 독성이 없는 대체물을 도입하는 것입니다. 이러한 친환경 옵션이 아직 전통적인 설계 방식을 대체할 수준은 되지 못하지만, 미래의 참신한 특허와 설계를 위한 흥미로운 기회를 제시합니다.

반도체 재활용을 위한 인프라 개발

연구원들은 수명 종료를 염두에 두고 반도체를 설계하는 것을 넘어 수명 종료까지 설계해야 합니다. 반도체 재활용은 아직까지 확립되지 않은 상태로, 표준으로 자리잡기 위해서는 상당한 창의성과 혁신이 요구됩니다. 전 세계가 유럽 반도체법과 같은 규제를 통해 반도체 지속 가능성을 강제하고 재활용을 독려하기 시작하면서, 산업계는 이러한 요건을 충족하는 데 필요한 인프라를 빠르게 구축해야 하는 상황에 놓였습니다.

여기서 두 가지 접근법이 중요합니다. 첫째, 산업계는 반도체 추출과 재활용을 위한 지속 가능한 새로운 기술과 관행을 마련해야 합니다. 현재의 공정은 에너지 집약적이고 공해를 유발할 뿐 아니라 상당한 인력을 요구하는 경우가 많습니다.

둘째, 새로운 재활용 기술이 폭넓게 채택될 수 있도록, 수명이 끝난 반도체를 수거해서 재활용 기지로 가져가는 인프라를 구축해야 합니다. 반도체 제조업체에게 이는 반도체에서 추출한 소재를 새 반도체에 사용할 수 있도록 복원하는 바이백 또는 수거 체계를 통해 자체 제품 내에 순환성을 도입하는 기회가 됩니다.

그렇다면, 이제 기업들은 무엇을 해야 할까요?

기업들은 현재 가능한 모든 부분에서 반도체 제조에 지속 가능한 관행을 도입하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 삼성전자의 재활용 반도체 트레이부터 2025년까지 온실 가스 방출량을 70% 줄인다는 Infineon의 계획까지, 거대 반도체 기업들은 녹색 혁명을 개시하고 엄격한 반도체 지속 가능성 목표를 수립하고 있습니다.

현재 소비자에게는 반도체 재활용이 중요한 고려 사항이 아니지만, 산업계에서는 많은 연구가 이루어지고 있습니다. 반도체 제조업체들은 환경에 관심이 많은 소비자들에게 재활용 혁신을 선보이고 끊임없이 엄격해지고 있는 글로벌 규제를 준수할 것입니다.

반도체 순환성에 대한 이해가 되셨나요?

재활용된 반도체의 미래가 멀게 느껴질 수 있지만, 최근 몇 년 사이 재활용 기술과 전자부품 설계 방식이 큰 발전을 거두고 있는 가운데 연구원들이 상당한 반도체 혁신을 일구어낼 가능성이 높습니다. 환경을 고려한 제품에 대한 소비자 요구와 전자부품 지속 가능성과 관련한 글로벌 규제로 인해 연구가 큰 진전을 보이게 될 것입니다. 제조업체들은 이같은 미래를 예견하고 늦지 않게 반도체 재활용 연구에 대한 투자를 단행해야 합니다. 리튬 이온 배터리 재활용과 관련한 새로운 혁신, 광촉매가 청정 수소를 이끌어낼 수 있는 이유, 그리고 나노탄소 튜브와 관련한 새로운 기회 등 다양한 통찰력을 확인해 보십시오.