삼성전자가 환경문제 극복 열쇠로 ‘초격차’ 기술을 꺼냈다. SSD·LPDDR5X·DVFS 등 초전력 반도체·초절전 가전제품에 적용되는 기술로 에너지 전력 소비량을 점진적으로 줄인다. 수자원 재활용, 공정가스 처리, 폐플라스틱 생태계 등을 구축해 환경 개선도 기여한다.

김형남 삼성전자 DX부문 부사장은 지난 16일 서울 중구 태평로빌딩에서 개최한 ‘신환경경영전략 간담회’에서 친환경 혁신기술을 소개하며 “삼성전자 제품을 사용하는 것이 곧 탄소배출 저감에 동참하는 활동이 되도록 하겠다”고 밝혔다.

이날 간담회는 앞서 삼성전자가 발표한 ‘신환경경영전략’ 내 포함된 기술을 설명하는 자리다. 간담회에는 송두근 환경안전센터장(DS부문) 부사장, 김형남 글로벌CS센터장(DX부문) 부사장, 김수진 삼성전자 지속가능경영추진센터 부사장이 참석했다.

삼성전자는 '신환경경영전략'발표와 함께 경영 패러다임을 친환경으로 전환키로 했다. 신환경경영전략은 오는 2050년까지 제품 생산 과정에서 직간접적으로 발생하는 탄소 순배출을 제로(0)로 한다는 탄소중립 추진 계획이다. 삼성전자는 DX 부문부터 2030년 탄소중립을 우선 추진한다. 이후 DS(반도체) 부문을 포함한 나머지 부문을 전사로 확대, 2050년을 목표로 탄소중립을 달성한다.

◇DS 부문…데이터센터 전력 사용량 감소 '총력'

삼성전자는 DS 부문에서는 지속적인 초저전력 메모리 반도체 개발을 추진한다. 초저전력 메모리 반도체는 데이터센터·서버, PC, 모바일기기, 그래픽·게임 등 다양한 응용처의 전력 절감에 기여한다.

삼성전자는 앞으로 데이터 저장·처리에 사용되는 에너지량이 폭증할 것으로 예상했다. 이 때문에 데이터센터 전력사용량을 줄이고 열기를 식히는 것이 지구의 온도를 낮추는 데 중요해졌다고 설명했다.

전 세계 서버를 삼성의 최신 저전력 SSD·더블데이터레이트(DDR)5 등으로 교체할 경우, 그 자체로 전력 소모가 절감되고 데이터센터 발열을 식히기 위한 전력도 절약된다.

삼성전자는 초격차 DRAM 공정·설계기술 적용으로 차세대 컴퓨팅, 대용량 데이터센터, 인공지능 등 첨단산업 분야 전력 절감에 기여한다. 삼성의 프리미엄 저전력 DRAM인 ‘LPDDR5X’의 속도는 이전 세대보다 1.3배 빠르고 전력 효율은 약 20% 향상한다.

삼성전자는 최선단 14nm 공정과 혁신적인 회로 설계, 업그레이드된 ‘동적 전압 기술(DVFS)’을 통해 이전 세대 제품보다 성능은 향상되고 전력 소모량은 줄인다.  동적 전압 기술은 컴퓨팅 기기 여러 프로세서, 콘트롤러 칩, 주변 기기의 전압 설정을 조정해 태스크를 위한 리소스 할당을 최적화하고 리소스가 필요하지 않을 시 전력 소모를 최소화하는 기술이다.

차세대 DDR5는 HKMG 공정, TSV(실리콘 관통 전극) 기술 등이 적용돼 모듈 차원에서 30% 전력 효율을 개선한다.

고성능 엔터프라이즈 SSD인 ‘PM1743’은 6세대 브이(V) 낸드를 기반으로 자체 개발한 PCIe 5.0 컨트롤러를 탑재, 기업에서 요구하는 성능, 보안 등 최고 수준의 솔루션으로 제공하고 전력 효율은 30% 향상한다.

삼성전자는 전력뿐만 아니라 용수 사용에서도 수자원 재활용을 추진한다.

삼성전자 용수 사용량은 2021년 기준 1억6400만톤(t)에 달한다. 삼성전자는 제조공정 개선, 재활용 시스템 구축 등을 통해 매년 용수 재이용량을 늘려왔다. 앞으로 이를 최대한 늘려 2030년 물 취수량 증가 제로화를 추진한다.

2030년 하루 취수 필요량은 현재의 2배 이상으로 증가할 전망이다. 삼성전자는 사내 폐수와 인근 공공 하수처리장의 물도 재처리해 반도체용 용수로 재이용한다. 특히 △광촉매 산화 △염소 산화 △효소 분해 등 다양한 수처리 기술을 통해 공공하수를 최대한 재이용하고 자연으로부터 취수를 최소화한다는 방침이다.

삼성전자가 직접 배출하는 온실가스는 주로 반도체 제조공정에서 사용하는 공정가스와 액화천연가스(LNG) 등 연료다. 삼성전자는 처리기술 혁신을 통해 직접 배출을 제로화를 추진한다.

공정가스 처리는 현재 업계 처음으로 개발된 통합처리시설 RCS를 적용하고 기존 처리시설을 개선하기 위해 고효율 촉매를 개발할 예정이다.

삼성전자는 LNG 연료에 대해 보일러 사용으로 인한 이산화탄소 배출을 줄이기 위해 폐열 활용을 극대화한다. 또한 보일러 전기 열원을 검토하고 탄소포집활용(CCU) 기술을 개발한다.

◇DX 부문…'에너지 효율형' 초절전 제품 개발·플라스틱 부품 재생레진 적용

삼성전자는 제품 사용단계에서 발생하는 탄소배출을 저감하기 위해 제품 에너지 효율 제고에 기술적 역량을 집중한다.

삼성전자는 스마트폰·TV·냉장고·세탁기·에어컨·PC·모니터 7대 제품군 대표 모델에 저전력 기술을 적용, 2030년 전력소비량을 2019년 동일 스펙 모델 대비 평균 30% 개선한다. 이를 위해 연도별 기술로드맵을 수립해 해당 기술을 확보한다.

예를 들어, 스마트폰은 화면 주사율을 최적화해 디스플레이 소모 전력을 줄인다. TV는 화면 픽셀 구조변경을 통한 백라이트 밝기를 최적화한다. 세탁기는 유로저항이 적은 설계를 통해 소비전력을 저감한다. 에어컨은 고효율 냉매 적용으로 압축기 운전을 최소화하는 방식이다.

여기에 삼성전자는 소비자가 제품 사용 중 손쉽게 에너지를 절감할 수 있게끔 가전제품에 ‘스마트싱스 홈 라이프’ 기능 도입을 확대한다.

이 중 에너지 서비스 모니터링 기능은 가구당 총 전력 사용량, 가전 기기별 사용 패턴, 일일 사용량·절약량을 한눈에 볼 수 있다. 인공지능(AI) 절약모드는 월말 목표 전력사용량에 맞춰 필요할 때만 전자제품을 에너지 절약모드로 전환한다.

또한 삼성전자는 2050년까지 모든 플라스틱 부품에 재생레진을 적용한다. 삼성전자는 2009년 이후 2021년까지 누적 31만t 재생레진을 플라스틱 부품 제조에 사용 중이다. 최근에는 가전제품의 내장 부품뿐 아니라 TV 후면커버, 리모컨 케이스 등 외장부품에까지 재생레진 적용을 확대했다. 삼성전자는 재생레진 사용 확대를 위해 재생레진 공급업체를 적극 발굴하고 사내 전문연구소와 품질 확보를 위한 연구개발을 진행할 계획이다.

아울러 삼성전자는 수거한 모든 폐배터리를 대상으로 ‘폐쇄구조(Closed-loop)’ 재활용 체계를 구축한다. 2030년까지 삼성전자가 수거한 모든 폐배터리에서 광물을 추출해 재활용하고 이를 다시 신제품에 적용하는 방식이다.

삼성전자는 삼성전자 생산법인·서비스센터에서 수거한 폐배터리 재활용을 위해 현지 전문 재활용업체를 통한 전처리 프로세스를 정립했다. 코발트, 리튬 등 주요 금속을 회수할 수 있는 배터리 재활용업체와 협업체계를 구축 중이다. 앞으로전문 재활용업체와의 협업을 통해 금속을 회수하고 배터리 제조 공급망에 투입, 갤럭시 신모델에 적용한다.

[신아일보] 최지원 기자

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