제1장 서 론¹„전과발전전략-전자.pdf · 제1장 서 론 1 제1장 서 론 Ñ ³ ß Ï À à , I « Ñ à Ñ ³ á d , À D à û > Â a 5 ý K à Ö ç > | | , ? ç Ñ

I

제1장 서 론 ···································································· 1

제2장 전자산업 현황 및 전망 ··········································· 4

제1절 거시 경제··························································································· 4

제2절 전자산업의 기술 및 시장동향······················································ 6

1.국내외 전자산업의 기술동향 ······························································· 6

2.세계 전자 산업의 시장동향 ································································· 7

3.국내 전자산업 ······················································································· 9

가.전자산업의 품목 분류 체계 ························································· 11

나.국내 전자 산업의 현황 ································································ 11

다.국내 전자산업의 부문별 동향 ···················································· 13

제3절 국내 전자산업 현황(SWOT) 분석············································· 25

II

제3장 전기․전자산업관련 국내외 환경규제 현황 및 전망 ···· 27

제1절 DDA가 전기․전자산업에 미치는 영향······································· 27

1.DDA(Doha Development Agenda)의 의의 ································· 27

2.DDA의 의제범위 ················································································· 27

3.DDA의 환경과 무역부문 연계 ··························································· 28

4.DDA가 산업에 미치는 영향 및 대응 ················································ 28

제2절 국제환경협약이 전기․전자산업에 미치는 영향······················· 30

1.현 황 ································································································· 30

가.국제환경협약 채택 및 가입현황 ·················································· 30

나.우리나라 국제환경협약 가입현황 ················································ 31

2.주요 국제환경협약 ·············································································· 31

가.기후변화와 협약 ············································································ 31

나.몬트리올의정서 ·············································································· 33

3.국제환경협약이 산업에 미치는 영향 및 대응 ·································· 35

제3절 세계 각국의 환경규제 동향 및

전기․전자산업에 미치는 영향······················································ 37

1.EU 규제 ······························································································· 37

가.EU 통합제품정책(IPP, Integrated Product Policy) ·············· 38

나.폐전기․전자기기지침(WEEE Directive, A Directive on the

WasteElectrical and Electronic Equipment) ·························· 38

다.위험물질 사용제한지침 (RoHS Directive, A Directive on the

Restriction of the use of certain Hazardous Substances in

electrical and electronic equipment) ···································· 39

라.EU EuE Directive (A Directive on establishing a framework

for Eco-design of End Use Equipment) ······························· 40

2.미국 규제 ···························································································· 40

III

가.제품별 주요 환경규제 ·································································· 40

나.컴퓨터 폐기물 대책법안 (CHIP : Computer Hazardous-Waste

Infrastructure Program) ···························································· 40

다.Proposition 65 ············································································· 41

3.일본 규제 ···························································································· 41

4.세계 각국의 환경규제가 산업에 미치는 영향 ·································· 43

제4절 국내 환경규제 동향 및 전기․전자산업에 미치는 영향········· 46

1.비강제 규제제도 ················································································· 46

가.환경표지제도 ················································································· 46

나.환경성적표지제도 ·········································································· 46

다.절전형 사무용기기 및 가전기기 보급촉진제도 ·························· 47

2.강제 규제제도 ····················································································· 47

가.에너지소비효율 등급표시제도 ······················································ 47

나.생산자책임재활용제도 ··································································· 47

3.국내 환경규제가 산업에 미치는 영향 ·············································· 48

제5절 향후 전망························································································ 49

제4장 전자산업의 환경 현황 ·········································· 51

제1절 환경적 특성····················································································· 51

1.전자산업의 특성 ················································································· 51

2.전자산업의 발전방향 ·········································································· 52

3.전자제품의 환경특성 ·········································································· 53

가.환경특성 ························································································ 53

나.폐전자제품의 특성 ········································································ 54

제2절 오염발생현황·················································································· 57

IV

1.오염발생현황 ······················································································· 57

2.폐가전제품의 발생량 ·········································································· 58

가.폐PC의 발생량 추정 ····································································· 58

나.폐 TV의 발생량 추정 ·································································· 59

다.TV와 PC의 재료구성비 비교 ······················································ 60

3.오염발생 물질의 재활용 현황 ··························································· 61

가.국내 재자원화 현황 ······································································ 62

나.년도별 회수처리 및 재활용 실적 ················································ 65

4.현행 체제의 전기전자제품의 오염발생 처리의 문제점 ··················· 68

제5장 추진과제 및 발전전략 ·········································· 69

제1절 추진과제·························································································· 69

제2절 발전전략·························································································· 70

제3절 세부 추진 시책·············································································· 73

1.전기.전자 부품 유해물질 첨가제 대체 ············································· 73

가.서론 ································································································ 73

나.기술 개발의 필요성 ······································································ 74

다.국내외 기술개발 및 시장동향 ······················································ 76

라.개발하고자 하는 기술개발 세부과제 ··········································· 77

2.전자 제품의 무연 양산 기술 과제 ·················································· 84

가.무연 솔더 기술개발 과제 ··························································· 84

나.무연화 디스플레이 기술개발 과제 ·············································· 90

다.전기․전자 부품의 환경 친화적인 세정 공정 및

표면 처리기술 개발 ······································································· 99

라.디스플레이 재사용 및 재활용 기술 개발 ································· 115

V

마.지구 온난화 가스 방출 저감기술 개발과제 ······························ 138

바.Design for Environment 방법론 개발 ······························· 153

제4절 세부 추진 시책············································································ 165

I

<표2-1-1> 세계 경제성장률 전망 ··················································································· 4

<표2-2-1> 주요 국가별 전자산업 시장규모 현황 ························································· 8

<표2-2-2> 주요 국가별 전자산업 생산규모 현황 ························································· 9

<표2-2-3> 세계 전자산업의 분야별 시장현황 및 전망 ············································· 10

<표2-2-4> 세계 전자산업의 분야별 시장 점유율 ······················································ 10

<표2-2-5> 용도에 따른 전자 산업 분류표 ································································· 11

<표2-2-6> 국내 전자산업 수급현황 ············································································ 12

<표2-2-7> 국내 전자 산업의 국별, 대륙별 수출현황 ··············································· 14

<표2-2-8> 對 EU의 주요 품목별 수출현황 ································································ 15

<표2-2-9> 전자산업 국별, 대륙별 수입현황 ······························································ 19

<표2-2-10> 정보 통신 및 산업용 기기의 수급 동향 ················································ 21

<표2-2-11> 가정용 기기의 수급 동향 ········································································ 22

<표2-2-12> 전자 부품의 수급 동향 ············································································ 24

<표3-2-1> 국제환경협약 채택 및 가입현황 ······························································· 30

<표3-2-2> 우리나라 국제환경협약 가입현황 ····························································· 31

<표3-2-3> 몬트리올의정서의 주요 규제조치 ···························································· 34

<표3-2-4> 국제협약의 주요 대응책 ············································································ 36

<표3-3-1> 전기․전자제품 환경규제의 예 ···································································· 37

<표3-3-2> 폐전기․전자기기의 재사용․재활용율 및 재생율 목표치 ··························· 39

<표3-3-3> 제품별 환경규제(미국) ·············································································· 42

<표4-1-1> 전자부품의 유해물질 종류 ········································································· 53

<표4-1-2> 전기전자 부품내의 유해물질 용도 ···························································· 54

<표4-1-3> 전기제품의 주요 구성 부품 및 주요 소재 ··············································· 55

<표4-1-4> 페 전자제품의 재자원화 가능 부품 소재의 구성비율 ···························· 56

<표4-2-1> 폐 PC의 발생량 추정 ················································································ 59

II

<표4-2-2> 폐 TV의 발생량 추정 ················································································· 59

<표4-2-3> 년도별 TV 수급 현황 ················································································· 60

<표4-2-4> TV와 PC의 재료구성비 ············································································· 60

<표4-2-5> 폐가전 제품 재자원화율 ············································································ 62

<표4-2-6> 전자제품 회수처리실적 ·············································································· 62

<표4-2-7> 폐전자제품의 회수 및 재활용 실적 ·························································· 65

<표4-2-8> 업체별 폐전자제품의 회수 재활용실적 ···················································· 66

<표4-2-9> 폐 PC의 회수 및 재활용 실태 ································································· 67

<표5-3-1> 주요 국의 전기전자제품 환경 규제 내용 ················································· 75

<표5-3-2> 유해물질 사용 부품 현황 및 용도 ···························································· 76

<표5-3-3> EU TV 2002년 시장 가격 현황 ······························································ 77

<표5-3-4> 일본 전자부품업체 유해물질 삭감 계획 ·················································· 78

<표5-3-5> 전자산업의 환경친화적 발전을 위한 중장기 기술로드맵 ······················· 79

<표5-3-6> 주요 물질별 핵심 청정기술 개발 과제 ···················································· 80

<표5-3-7> 1단계 기술로드맵 ······················································································· 83

<표5-3-8> 2단계 기술로드맵 ······················································································· 83

<표5-3-9> 3단계 기술로드맵 ······················································································· 83

<표5-3-10> 선진 전자업체의 무연솔더 적용 및 추진 현황 ····································· 86

<표5-3-11> 국내업계의 동향 ······················································································· 86

<표5-3-12> 국외 무연 Solder 개발관련 프로젝트 ·················································· 87

<표5-3-13> 일본의 무연 Solder 대응 부품 개발 프로젝트 예 ······························ 87

<표5-3-14> 무연솔더의 시장규모 ··············································································· 88

<표5-3-15> 무연솔더 기술 Roadmap ······································································ 88

<표5-3-16> 국내외 환경규제 동향 ·············································································· 93

<표5-3-17> RoHs법 예외조항 ···················································································· 93

<표5-3-18> PDP用 PbO계 glass 재료의 물성 ···················································· 94

<표5-3-19> 무연화 디스플레이 기술 개발을 위한 중장기 Road Map ················· 95

<표5-3-20> 1단계 기술 개발 Road Map ································································· 96

<표5-3-21> PDP용 Glass 재료 개발 목표 ······························································ 97

<표5-3-22> 2단계 기술개발 Road Map ································································· 98

III

<표5-3-23> 전세계 반도체 공정 장비 시장 규모 ··················································· 102

<표5-3-24> 선진 전기.전자 부품 청정 기술 성공 사례 ········································· 107

<표5-3-25> 환경친화적인 세정 및 표면처리 기술 개발을 위한 중장기

Road Map ···························································································· 110

<표5-3-26> 1단계 기술 Road Map ······································································· 111

<표5-3-27> 2단계 기술 Road Map ······································································· 112

<표5-3-28> 3단계 기술 Road Map ······································································· 113

<표5-3-29> 표면 처리 기술의 응용 ········································································· 115

<표5-3-30> 전자 디스플레이 세계 시장 규모 및 연평균 증가율 ························· 119

<표5-3-31> TFT-LCD 모듈의 주요 부품 및 소재 ················································ 123

<표5-3-32> TFT-LCD 패널부의 현재 재활용 현황과 향후 재활용 가능성 ······· 127

<표5-3-33> Back Light Unit의 현재 재활용 현황과 향후 재활용 가능성 ······· 128

<표5-3-34> PDP에 소요되는 주요 소재 ································································· 131

<표 5-3-35> PDP의 현재 재활용 현황과 향후 재활용 가능성 ···························· 134

<표 5-3-36> 디스플레이 재사용 및 재활용 기술개발을 위한 중장기

Road Map ·························································································· 136

<표5-3-37> 디스플레이 재사용 및 재활용 기술개발을 위한 단계별

Road Map ·························································································· 137

<표5-3-38> 공정별 배출 폐가스 ··············································································· 139

<표5-3-39> PFC 처리 기술 비교 ··········································································· 140

<표5-3-40> 반도체 및 LCD PFC 특성 및 진행 대책 비교 ································· 141

<표5-3-41> PFC 분해기간 및 지구온난화 지수/ 대기 중의 수명 도식설명 ··· 142

<표5-3-42> 지구온난화 방지 기술 개발을 위한 중장기 Road Map ·················· 145

<표5-3-43> CAS 세부 장치 별 목표 및 내용 ························································ 146

<표5-3-44> CAS 1단계 기술 Road Map ····························································· 147

<표5-3-45> PFC 사용저감 및 Non-PFC 기술 개발 1단계 기술 Road Map · 149

<표5-3-46> 2단계 기술 Road Map ······································································· 151

<표5-3-47> 3단계 기술 Road Map ······································································· 151

<표5-3-48> CAS 도입시 환경에 미치는 영향g 비교 ············································ 152

I

[그림4-2-1] OECD 국가의 환경 오염 물질 배출 추이 ········································ 57

[그림4-2-2] 제조사의 폐 PC 회수 및 재활용 단계 ·············································· 67

[그림5-3-1] PDP TV 출하대수 실적 (일본 전자정보기술산업협회 2002 통계자료) ··· 91

[그림5-3-2] TFT-LCD의 LCI ·············································································· 121

[그림5-3-3] Backlight unit의 조립도 ································································· 122

[그림5-3-4] TFT-LCD의 TCP 또는 TAB 부품 ················································ 124

[그림5-3-5] TFT-LCD 패널 단면도 ··································································· 125

[그림5-3-6] Backlight unit 단면도 ····································································· 125

[그림5-3-7] PDP의 LCI ·························································································· 130

[그림5-3-8] PDP의 구조도 ····················································································· 131

[그림5-3-9] PFC의 지구온난화에 차지하는 비율 ·············································· 142

[그림5-3-10] 환경을 고려한 설계, 생산, 사용 및 재활용 기술 ······················ 154

[그림5-3-11] 환경친화성을 고려한 지식기반 설계지원 시스템 기술 개요 ···· 155

제1장 서 론

1

제1장

서 론

지구환경오염에 대한 관심이 높아지고 또한 지구온난화 효과에 의한 홍수, 가뭄, 태풍 등으로

인한 피해가 점점 심각해지면서 이에 대한 관심이 높아지고 있다. 지구환경오염은 근대화에 따

른 산물이며 지구환경오염을 일으키는 주요한 요소중의 한 가지가 근대화의 첨단에 있는 전기전

자산업이다. 전기전자산업으로 발생된 다양한 상품은 우리생활에 있어서 풍요와 자유를 주는 반

면 전기전자산업에서 상품의 제조 및 폐기에 따른 환경오염은 제품내 포함된 다양한 유독물, 지

구온난화 가스, 그리고 썩지 않고 그대로 장기간 보존되는 내환경성의 문제 등으로 인하여 지구

환경오염에 지대한 향을 끼치고 있으며 또한 앞으로는 더욱 큰 향을 끼칠 것으로 생각된다.

전기전자상품의 지구환경에 미치는 향을 최소화하기 위해서는 이의 제조 및 폐기에 있어서

친환경적인 제조 및 폐기기술이 이루어져야 한다. 친환경적인 전기전자제품은 몇 몇 산업체에서

친환경제조 기술을 개발하고 이를 사용하여 제품을 제조하여서만 이루어지는 것이 아니고 한 제

품의 원료로부터 제조, 납품, 조립, 사용, 그리고 폐기에 이르는 모든 제품주기의 각 단계별 그리

고 총체적인 관리가 조직적으로 그리고 복합적으로 이루어져야 가능한 일이다. 친환경제품에

대한 연구개발이 현재까지 산발적이고 국부적인 친환경소재 및 공정에 대한 연구개발에 치우쳤

다면 이제는 조직적인 연구개발체계로 전기전자제품의 친환경기술에 대한 거시적인 안목으로

연구개발이 이루어져야 하며 본 연구개발에 대한 기획은 이와 같은 조직적이고 복합적인 연구개

발을 통한 진정한 전기전자 상품에 대한 친환경기술을 이루는데 그 연구배경이 있다.

전기전자제품이 주는 유해성 및 환경오염에 대해 현재 세계적으로 대응책을 마련하고 있으며

일부는 이미 시행에 들어간 상태이다. 우리나라의 경우 1990년대에 들어오면서 청정기술에 의한

환경오염의 사전중요성을 인식하여 1992년의 전자산업에 대한 국책사업인 G7 project에 청정기

술 분야를 포함하여 연구를 추진하 으며 폐기물 예치금 제도의 시행(1992.1 - 2002. 12)한 바가

있으며 생산자책임 재활용제도(2003. 11)를 추진하고자 하고 있는 상황이다. 반면 이들 전자산업

의 청정기술에 대한 연구는 실제로 산발적으로 추진되어 왔을 뿐만 아니라 당장 기업에 주는 이

득이 없는 상태에서 추진된 과제결과를 실제 상품에 응용하기는 어려운 상황이었다. 또한 이에

대한 해외 선진국의 기술개발 및 확산에 대한 정보와 기술의 전파가 잘 이루어지지 않은 상태

전자산업

2

으며 홍보와 프로그램의 결여 등으로 중소기업에 대한 지원체계가 마련되지 못한 것도 상품에의

적용을 어렵게 한 요소 중의 한가지 다.

EU를 비롯한 선진국의 경우는 1980년대에 이미 환경오염의 사전예방의 중요성을 인식하 고

청정기술개발 및 청정생산을 유도하기 위하여 기업의 경쟁력과 생산성을 고려하면서 기업의 자

발적인 참여를 유도하기 위한 상품의 전과정 관리에 입각한 기술개발정책, 강력한 환경관리체제

와 규제강화, 중소기업의 지원, 정보와 기술전략의 홍보, 교육 및 이를 담당하는 기구의 활성화

와 지속적인 지원을 추진하여 전기전자상품에 대한 거의 완벽한 친환경제조 및 폐기기술을 보유

하고 있는 상태이다.

2003년 1월 27일 EU는 환경규제내용을 구체화시켜 발표하 으며 2006년이후 폐전기전자제품

의 회수 재활용을 의무화시키고 또한 납, 수은 등의 특정유해물질을 포함하지 않도록 하는 특정

유해물질 사용제한 지침을 제정한 상태이다. 미국의 경우는 제품별 환경규제 지침을 마련하여

시행중에 있고 컴퓨터, 모니터, TV 등 각종 전기전자제품의 매립, 폐기를 규제하고 있다. 또한

일본의 경우는 2001년부터 냉장고, TV, 세탁기, 에어콘, PC등의 리사이클 제도를 시행중이며,

2003년 부터 신제품에 대한 납사용을 제한하고 2005년부터는 납사용을 전면금지하는 환경규제

를 하고 있다.

현재 국내의 중소기업에서 제조하는 다양한 전기전자 상품이 현재까지의 정보부족 및 조직적

인 환경오염에 대한 대책의 미비로 인하여 선진국에서 규제를 하고 있고 또한 조만간 규제를 하

고자 하는 다양한 특정유해물질을 다수 포함하고 있는 상태이며 이에 대한 대책기술 또한 갖추

지 못한 상태이다. 국내산업에 있어서 전기전자상품의 수출이 국가산업에 지대한 향을 미치는

것을 감안할 때 전기전자상품에 대한 전 세계적인 환경오염규제는 우리나라로서는 지구환경오

염에 대한 관심의 문제와 더불어 국가의 수출산업에 큰 향을 주는 지대한 경제적 문제에 닥치

게 된 상태이다.

따라서 지구환경오염에 대한 국가적인 대책으로서 뿐만 아니라 국가적인 수출산업의 지속적

인 발전을 위해서 전기전자산업의 중대단위의 친환경기술개발이 절대적으로 필요한 상황이고

이에 따라 본 기술기획에서 우선적으로 개발하여야 하는 중단위의 친환경기술개발내역을 연구

하 다.

제2장 전자산업 현황 및 전망

3

제2장

전자산업 현황 및 전망

제1절 거시 경제

최근 세계경제는 고유가 및 인플레 압력의 향에 따른 각국의 긴축정책, 미 테러 및 이라크

사태로 인한 소비심리 위축 등의 여건 변화에 따라 세계 교역규모가 크게 축소되면서 성장세가

둔화되고 있다.

<표2-1-1> 세계 경제성장률 전망(단위 : %)

구 분 2000년2001년 2002년

IMF2) OECD WEFA3) IMF2) OECD WEFA3)

전 세 계 4.7 2.4 - 2.0(1.4) 2.4 - 2.8(2.0)

선 진 국1) 3.8 - 2.0 1.5 - 2.8 2.3

( 미 국 ) 4.1 1.1 1.7 1.7(1.1) 0.7 3.1 2.6(1.6)

( 일 본 ) 1.5 -0.9 -0.5 -0.5(-1,2) -1.3 1.1 0.5(-0.7)

( E U ) 3.5 1.7 2.0 2.1(1.7) 1.4 2.7 2.6(2.0)

아시아 신흥공업국 8.2 1.2 - 3.0 2.3 - 4.4

구 소 연 방 ‧ 동 구 6.3 - - 4.3 - - 4.1

1)주 : IMF 전망치에는 NIEs(한국, 홍콩, 대만, 싱가포르)와 이스라엘 등 5개국 포함.2)주 : IMF의 전망치는 미 테러사태의 영향을 반영하여 2001년 11월 11일에 수정 발표한 전망 수치임.

3)주 : DRI-WEFA의 전망치 중 ( )안의 값은 미 테러사태 이후의 영향을 반영한 수정 전망치임.

4)자료 : IMF, "World Economic Outlook", 2001. 11.15.

OECD, "OECD World Economic Outlook", 2001. 4.

DRI-WEFA, "World Economic Outlook", 2001. third quarter

2001년 중 세계경제는 미국경기가 부진한 데다 그 향이 유로지역, 일본 등 선진국은 물론

신흥 시장국 경제에도 파급되면서 전반적으로 위축된 모습을 보여 성장률이 전년의 4.7%에서

2%대로 크게 떨어졌다.

이러한 세계경기의 침체는 그동안 성장을 견인해온 정보기술(IT) 산업의 거품붕괴에 따른 생

전자산업

4

산 및 투자위축에 주로 기인한 것으로 평가된다. 2000년도에 세계 경제를 활성화시킬 수 있었던

요인으로는 미국 경제의 활성화와 유럽의 경제전망 호전, 그리고 아시아 신흥 시장이 크게 회복

된 점을 들 수 있다. 그러나, 미국경제의 경착륙 조짐, 고유가의 장기화 등 성장률 둔화를 부추

기는 불안요인이 아직도 상존하고 있어 경제 회복의 속도에 대한 회의감이 점점 커져가고 있다.


5

제2절 전자산업의 기술 및 시장동향

1. 국내외 전자산업의 기술동향

가전제품의 경우 일본이 기술적으로 세계적인 우위를 점하고 있으며 한국은 다소 열세에 처

해 있다. 반면 한국은 이동통신단말기, 디스플레이 장치, CD-ROM 등의 5대 전자부품의 경우는

세계시장 1위 또는 2위의 기술력을 지니고 있다. 이들 전자제품은 기술의 발전에 의해 지속적으

로 소형화 혹은 대형화, 복합화, 지능화 추세에 있다.

디스플레이는 CRT에서 평판디스플레이로 지속적으로 대치되어 가고 있으며, TFT-LCD는 40

인치이상, PDP는 60인치 이상의 대형 평판 디스플레이기술이 지배하고 있으며, 작은 크기는 최

근 휴대폰의 발달에 따라 유기물질을 이용한 유기EL 디스플레이 장치로 변환 중이다.

최근 가전제품의 경우 가전․컴퓨터․통신․방송기술이 융합되어 디지털화, 네트워크화 및

지능화된 새로운 개념의 가전제품이 등장하고 있다. 이러한 디지털기술의 발전, 초고속 인터넷

의 급속한 보급으로 기존의 가전기기, 통신기기, 컴퓨터 상호간의 고유경계가 사라지고 있다. PC

와 통신이 융합된 PDA, TV와 통신이 융합된 인터넷TV, 휴대폰과 PDA가 융합된 스마트폰 등

복합 다기능화로 전환되는 추세이다. 한편 IMT-2000 통신서비스 등을 통한 제 3세대 이동통신

네트워크의 등장으로 무선에서도 대용량 정보의 송수신이 가능해 졌다.

이와 같은 전자제품의 개발에 있어, 국내에서는 제조기술에만 집중연구를 하고 있는 반면 국

외에서는 제조의 친환경화, 재활용 등에 대한 연구도 병행하여 추진하고 있다. 주요 전자 산업

선진국의 기술 개발 동향을 정리하 다.

◦ 미국

CPU와 OS 등 S/W 분야의 절대적 우위를 점하고 있는 미국은 Post-PC 시대를 대비한 고성능

CPU 개발에 박차를 가하고 있으며, PDA 등 소형정보 단말기용 세계 OS 표준화에 주력하고 있다.

◦ 유럽

유럽은 무선이동통신분야를 전자산업의 중심으로 육성하고 IMT-2000의 세계 시장 장악을 목

표로 하고 있다. 스웨덴의 에릭슨과 노키아는 3세대 이동통신시장 선점을 위하여 시스템장비 에

서 휴대전화 단말기, 무선보안 등 IMT-2000 서비스 시장 독식을 도모하고 있으며, 휴대형 정보단

전자산업

6

말기(PDA)와 통신단말기를 결합한 퓨전 제품개발에 주력하고 있다.

◦ 일본

일본은 전자부품 시장을 장악하고 있는 튼튼한 전문기업이 다수 확보되어 있고, 비동기 3세

휴대전화표준(W-CDMA) 기술 등을 보유하고 있어 정보통신산업 분야에서 기술적 우위를 점 하

고 있다. 최근 일본은 잘 발달된 제조기술을 바탕으로 Post-PC 시장의 장악을 위해 제품 디자인,

동 상 디스플레이, 완제품 관리 능력 등 제조기술력 확보에 주력하고 있으며, 특히 Sony사는 디

지털 캠코더, 고성능게임기(PS2) 등 컴퓨터 주변기기를 통해 인터넷을 일상생활에 접속하는 신

제품 개발에 박차를 가하고 있다.

◦ 중국

중국은 10차 5개년 계획인 “十五”계획안에서 첨단기술개발 사업인 “火炬計劃(Torch Program)”을

지속적으로 추진하여 첨단기술산업 발전, 첨단기술성과 이전‧확산을 통한 장기적 발전차원에서

과학기술의 경쟁력을 확보해가고 있으며, 우위분야를 최대로 활용하여 연구결과 및 신고도 기술

의 상품화와 기술 산업화를 촉진하고 있다. 최근 마이크로 일렉트로닉스, 컴퓨터 정보화 통신,

생명공학, 신소재, 메카트로닉스, 레이저, 에너지 등에 주력함으로써 휴대전화단말기, 교환기, 반

도체 제조업체 등 관련 산업의 육성을 가속화하고 있으며, 전자관련 이동통신 시스템 국산화, 디

지탈 HDTV 연구개발 및 산업화, 소프트웨어 산업발전, 도시궤도 교통설비 국산화 개발 및 산업

화 등에 집중적으로 지원하고 있다.

2. 세계 전자 산업의 시장동향

전자산업의 세계 시장규모는 2001년을 기준으로 1조2천억 달러 이상이며, 이중 미국이 약

30.7%의 시장을 형성하고 있고, 일본, 중국의 순서이며 한국은 3.1%의 시장을 형성하고 있다.

<표2-2-1>과 <표2-2-2>는 주요 국가별 전자산업 시장규모 및 생산규모 현황을 나타내었다. 전자

산업 시장의 특성은 전체적인 규모의 증가보다는 새로운 제품 출시에 따라 시장의 확대 및 축소

가 이루어지고 있다. 예를 들어, 디지털가전 세계시장은 381억 달러(‘01)에서 720억 달러(‘05) 시

장 예상되며, 컴퓨터시장은 1930억 달러(‘00)에서 2100억 달러(‘05)로 큰 변화가 없으나 융합된 전

자제품인 경우 향후 5년간 휴대용 정보단말기(48%), 인터넷 TV(23%) 등으로 증가될 것으로 예상

되며, 평판디스플레이시장은 600억 달러(‘01)에서 800억 달러(‘05)로 증가가 예상된다.


7

<표2-2-3>은 세계 전자산업의 분야별 시장현황 및 전망을 나타낸 것이다. 컴퓨터 및 주변기기

분야는 2002년도 3,418억＄로 전년대비 4.4% 증가할 것으로 예상되며, 전자부품 분야는 전년대

비 7.2% 증가한 3,378억＄로 예상되어 전자산업 내 다른 분야보다 성장률이 높은 특징을 보인다.

2000년부터 2005년까지 세계전자산업의 평균 성장률 추정치는 4.4%이며, 그중에서 부품산업은

연평균 7.4% 성장으로 전자산업의 성장을 주도할 것으로 예상된다.

2005년 세계 전자시장 규모는 1조 2,797억＄로 예상되며, 그 중에서 전자부품산업은 4,144억

＄, 컴퓨터 및 주변기기는 3,882억＄로 전망된다.

<표2-2-1> 주요 국가별 전자산업 시장규모 현황(단위 : 백만 달러, %)

구 분 2000 2001 2002비 중 비 중 비 중

세계 전자산업 1,356,368 100.0 1,217,236 100.0 1,253,059 100.0

미 국 472,257 34.8 374,020 30.7 380,004 30.3

일 본 208,989 15.4 192,102 15.8 194,005 15.5

중 국 81,660 6.0 91,861 7.5 105,064 8.4

독 일 63,327 4.7 59,138 4.9 59,649 4.8

영 국 62,198 4.6 58,432 4.8 59,547 4.8

한 국 41,228 3.0 38,335 3.1 39,713 3.2

프 랑 스 40,497 3.0 38,774 3.2 38,605 3.1

대 만 25,310 1.9 22,417 1.8 22,950 1.8

싱 가 폴 22,973 1.7 21,218 1.7 21,889 1.7

말 레 이 시 아 16,401 1.2 14,054 1.2 14,525 1.2

1)자료 : “Yearbook of World Electronics Data 2002 Volume 3”

전자산업

8

<표2-2-2> 주요 국가별 전자산업 생산규모 현황(단위 : 백만 달러, %)

구 분 2000 2001 2002비 중 비 중 비 중

세계 전자산업 1,366,369 100.0 1,210,341 100.0 1,247,896 100.0

미국 385,145 28.2 314,965 26.0 318,890 25.6

일본 263,451 19.3 230,869 19.1 231,984 18.6

중국 81,035 5.9 94,539 7.8 110,613 8.9

한국 76,059 5.6 67,393 5.6 69,861 5.6

독일 52,622 3.9 48,270 4.0 49,013 3.9

영국 52,203 3.8 47,154 3.9 47,890 3.8

싱가폴 47,318 3.5 38,390 3.2 39,916 3.2

말레이시아 44,539 3.3 38,123 3.1 39,216 3.1

대만 50,193 3.7 42,644 3.5 43,699 3.5

프랑스 38,391 2.8 34,692 2.9 35,293 2.8

1)자료 : “Yearbook of World Electronics Data 2002 Volume 3”

또한 2005년의 세계전자산업 시장 점유율은 전자부품산업(32.3%), 컴퓨터 및 주변기기(30.3%),

무선기기(11.3%), 통신기기(7.6%) 등의 순이 될 것으로 예측된다. 시장 점유율은 부품산업이 전

자산업 전체시장에서 차지하는 비중이 1998년의 26.8%에서 2005년에 32.3%로 증대될 것으로 전

망되며, 그 결과 2005년에는 세계전자산업에서 전자부품산업이 컴퓨터 및 주변기기산업을 추월

하여 세계시장의 점유율 1위의 중심산업으로 발전할 것으로 예상된다. <표2-2-4>는 세계 전자산

업의 분야별 시장 점유율을 나타낸 것이다.

3. 국내 전자산업

국내 전자산업은 업종별로 발전단계, 국제경쟁력, 기술수준 등에서 상당히 다른 양상을 보인다.

각각의 발전 단계를 살펴보면, 반도체, 컴퓨터, 전자부품 등은 이미 성장기에 접어들었고, 통

신기기는 성장기에 접어드는 단계에 있는 반면 디지털가전과 생물산업, 환경산업은 도입기에 머

물러 있다.

국제경쟁력 측면을 살펴보면, 반도체 중 메모리 분야, 전자부품 중 LCD, 통신기기 중 이동통

신용 단말기, 컴퓨터 중 데스크탑, 디지털가전 등에서는 세계적인 경쟁력을 확보하고 있으나, 생


9

물산업, 환경산업, 비메모리 반도체, 통신시스템 장비 등에서는 국제경쟁력이 극히 취약하다.

기술수준과 관련하여 메모리용 반도체, LCD, 디지털가전 등에서는 세계적인 수준의 기술력

을 확보하고 있으나 이동통신용 단말기에서는 원천기술을 확보하지 못한 상태이며, 생물산업과

환경산업에서는 선진국에 비해 기술격차가 크게 벌어져 있는 실정이다.

<표2-2-3> 세계 전자산업의 분야별 시장현황 및 전망(단위 : 백만＄)

구 분 1999년 2000년 2001년 2002년 2003년 2004년 2005년

컴 퓨 터 , 주 변 기 기

300,861 314,537 327,446 341,874 357,263 372,420 388,220

사 무 용 기 기 16,299 16,255 16,395 16,456 16,660 16,687 16,715

제 어 계 측 기 76,455 78,427 79,909 81,922 84,175 86,224 88,323

전 자 의 료 기 33,363 35,045 36,655 38,222 39,580 41,366 43,233

무 선 기 기 120,896 126,129 130,056 133,410 136,002 140,296 144,725

통 신 기 기 94,842 96,477 96,723 96,752 96,607 97,436 98,272

가 전 기 기 73,872 76,664 78,673 81,177 83,906 86,614 89,410

전 자 부 품 267,668 290,591 315,279 337,822 360,216 386,360 414,403

전 체 984,256 1,034,125 1,081,136 1,127,635 1,174,409 1,225,942 1,279,736

1)자료 : “Yearbook of World Electronics Data 2000”, Reed Electronics Research(2000.4)

<표2-2-4> 세계 전자산업의 분야별 시장 점유율(단위 : %)

구 분컴퓨터및주변기기

사무용기기

제어계측기

전자의료기

무선기기

통신기기

가전기기

전자부품

1998 30.6 1.7 7.8 3.4 12.3 9.8 7.6 26.8

2005 30.3 1.3 6.9 3.3 11.3 7.6 7.0 32.3

1)자료 : “Yearbook of World Electronics Data 2000”, Reed Electronics Research(2000.4)

전자산업

10

가. 전자산업의 품목 분류 체계

전자산업은 크게 산업기기, 전자부품, 가전기기로 구분되며, 필요에 따라 여러 형태로 분류가

가능하다.

제조공정의 단계별로 분류하면, 전자재료, 전자부품, 전자기기, 전자장치 등으로 구분되며, 국

제산업표준분류에서는 음향 상 및 통신장비, 전자관 및 기타 전자부품, 기타 전자 및 전기기기,

사무계산 및 회계용기기, 기타 서비스업 등으로 구분한다. 그러나 가장 일반적인 분류방법은 다

음과 같이 용도에 따라 분류하는 것이다.

<표2-2-5> 용도에 따른 전자 산업 분류표

용 , 도 기 능 제 품

가전용 기기전자기기 TV, VCR, 오디오 등

전기기기 냉장고, 세탁기 등

산업용 기기

통신기기 유.무선기기 등

컴퓨터 본체, 주변기기 등

전자 응용 기기 의료기기, 계측기기, 신호기기 등

전자 부품

능동부품 전자관, 반도체 등

수동부품 저항기, 콘덴서 등

기능부품 자기헤드, 테이프 등

기구부품 스위치, 릴레이 등

기 타 건전지, SMPS 등

나. 국내 전자 산업의 현황

전자 산업의 수급 현황을 <표2-2-6>에 나타내었다. <표2-2-6>은 반도체 분야를 제외한 전자산

업의 수급 동향을 나타낸 것이다.

수출은 고부가 디지털제품의 잇단 출시, 수출시장 다변화, 성공적인 월드컵 개최에 따른 이미

지 제고, 중국경제의 고성장에 따른 수출시장 확대 등에 힘입어 전년대비 18.8% 증가한 445억불

을 기록하 다. 지역별로는 아시아, 유럽, 북미 등은 무선통신기기, 디지털가전기기 등을 중심으

로 호조를 보인 반면, 중남미는 금융시장 및 정치적, 사회적 불안 등으로 시장이 위축되어 감소

하 다.

내수는 월드컵특수, 다변화된 유통시장(대형 할인점, TV 및 인터넷 홈쇼핑 등)을 통한 수요촉


11

진, 디지털 및 무선통신 인프라 고도화 등에 힘입어 디자인, 기능성이 우수한 고부가 디지털전자

제품을 중심으로 호조를 보이면서 전년대비 6.7% 증가한 62조원을 기록하 다.

생산은 휴대폰 등 무선통신기기와 디지털가전기기, 반도체 및 일반부품 등의 내수 및 수출증

가에 힘입어 전년대비 11.5% 증가한 90조원을 기록하 다.

수입은 통신기기 및 디지털 가전기기 등의 수출 및 내수 증가로 주요 중간재부품 및 전용부품

이 증가하 고, 경기회복에 따른 소비심리 확대로 비디오카메라, 칼라TV, VCR 등 내구소비재가

크게 증가함으로써 전년대비 6.6% 증가한 203억불을 기록하 다. 그러나 일본의 핵심전자부품

및 디지털가전 등의 수입이 여전히 증가하고 있어 대일 전자산업 무역역조가 심화되었다.

<표2-2-6> 국내 전자산업 수급현황

구 분 단 위 2001 2002 증감률(%)

수 출

내 수

백만불

십억원

37,480

58,390

44,540

62,285

18.8

6.7

생 산

수 입

십억원

백만불

80,397

19,082

89,606

20,340

11.5

6.6

1)자료 : 2003년 생산․내수(EIAK), 수출․수입(관세청)

<표2-2-7>은 반도체 산업을 포함한 국내 전자 산업의 국별, 대륙별 수출 현황을 나타낸 것이다.

수출 대상국별로 살펴보면, 아시아, 미국, 유럽 등이 수요 수출 대상지역임을 알 수 있고, 2001

년 수출액에 비하여 2002년 수출액의 증가가 중국 및 동남아시아를 중심으로 하는 아시아의 시

장이 29.7%, 중동이 23.4%, 유럽이 15%의 높은 증가율을 보 다.

아시아 시장의 호조로 인하여, 2002년에는 아시아가 전체 전자산업의 수출중 50.3%를 차지하

고 있다. 반면, 금융시장과 정치적 불안 등으로 중남미는 저조하 다.

<표2-2-8>는 대 EU의 주요 품목별 수출현황을 나타낸 것이다. 주요 수출 대상지역중 하나인

EU의 수출 현황을 살펴보면, 2002년에 총 106억$의 수출이 이루어 졌으며, 이는 작년에 비하여

15%의 수출 성장을 이룩하 다. 총 수출액 중에서 산업용 기기가 약 48.8억$이 고, 이는 작년에

비하여 21.8%의 높은 성장을 이룩하 다. 이러한 높은 성장의 원인을 살펴보면, 무선 전화기 및

휴대용 전화기가 각각 13.6억$ 및 13.5억$로 이들이 전년도에 비하여 85.1% 및 84.3%의 높은 성

장에 기인하 음을 보여준다.

전자산업

12

<표2-2-9>는 전자산업 국별, 대륙별 수입현황(반도체 분야 포함)을 나타낸 것이다. 국별로는

일본, 중국, 미국, 동남아시아, 유럽 등이 꾸준한 증가세를 보임을 알 수 있다. 특히 중국의 경우

에는 일본, 미국 다음으로 3번째로 큰 수입 규모를 보이고 있으며, 수입 증가율 면에서는 31.2%

로 단연 두드러짐을 알 수 있다.

다. 국내 전자산업의 부문별 동향

◦ 정보 통신 및 산업용 기기

정보 통신 및 산업용 기기의 수급 현황을 <표2-2-10>에 나타내었다. 표를 살펴보면, 수출은 미

국 등 세계 IT시장의 회복지연으로 컴퓨터산업은 저조한 반면, 휴대폰, LCD 모니터, 위성방송수

신기, 계측제어분석기 등 통신기기 및 산업용기기가 고른 성장세를 보이면서 전체 성장을 견인

하여 전년대비 23.6% 증가한 281억7천만불을 기록하 음을 알 수 있다.

내수는 대체수요 지연에 따른 컴퓨터와 유선통신기기의 저조에도 불구하고, 월드컵특수에 힘

입은 휴대폰, LCD 모니터, 소프트웨어 등 정보통신기기와 산업용기기의 호조로 전년대비 2.4%

증가한 33조3천억원을 기록하 다.

생산은 내수 및 수출확대에 따른 무선통신기기, 컴퓨터부품, 전자응용기기, 계측제어분석기

등의 증가에 힘입어 전년대비 10.9% 증가한 50조8천원을 기록하 다.

수입은 내수부진으로 컴퓨터, 유선통신기기 등은 감소한 반면, 지속적인 성장세를 보이고 있

는 무선통신기기와 전자응용기기 및 계측제어분석기 등은 증가하여 전년대비 2.4% 증가한 128

억 3천만불을 기록하 다.

통신기기는 중국, 유럽을 중심으로 GSM 방식의 휴대폰과 특히 고해상 칼라폰, 카메라폰 등

고부가 제품의 신장으로 큰 폭의 수출증가를 보이고 있으며 또한 내수시장 역시 월드컵특수에

힘입어 대체수요를 중심으로 크게 성장하 다. 초고속 인터넷 가입자의 1,000만명 돌파와

cdma2000 1x EV/DO의 상용화에 따른 데이타, 상 등의 고속데이타 서비스, 네트워크 기능

강화 등에 힘입어 휴대폰 등 무선통신기기 수요가 증가하 다. 하지만 휴대폰 수출이 통신기기

수출의 70%에 근접하며 단일품목에 대한 수출 편중현상이 심화되고 있다.


13

<표2-2-7> 국내 전자 산업의 국별, 대륙별 수출현황(단위: 백만불, %)

구 분당 월 누 계

2001.12 2002.12 증감률 2001.12 2002.12 증감률

전자산업 4,091 5,143 25.7 51,738 61,074 18.0

아 시 아 1,907 2,827 48.2 23,691 30,718 29.7

중 국 374 895 139.1 3,741 7,503 100.5

일 본 320 494 54.2 5,331 5,350 0.4

홍 콩 358 482 34.6 3,722 5,177 39.1

대 만 331 308 -6.8 3,525 4,257 20.8

싱 가 폴 168 169 0.6 2,590 2,415 -6.8

필 리 핀 81 118 45.5 1,288 1,645 27.7

말 레 이 시 아 117 145 23.2 1,517 1,968 29.7

중 동 175 180 2.4 1,759 2,171 23.4

유 럽 718 885 23.3 9,214 10,600 15.0

독 일 128 181 42.0 1,935 2,220 14.7

영 국 160 177 11.0 1,974 2,373 20.2

네 덜 란 드 118 122 4.0 1,280 1,465 14.5

북 미 1,055 1,042 -1.2 13,591 14,148 4.1

미 국 1,028 1,008 -1.9 13,183 13,662 3.6

중 남 미 151 131 -13.2 2,502 2,376 -5.0

멕 시 코 83 63 -23.5 1,133 1,234 8.9

아 프 리 카 27 11 -59.5 218 241 11.0

대 양 주 59 67 14.4 753 811 7.7

기 타 0 0 34.0 11 8 -22.2

1)자료 : 2002년 관세청

전자산업

14

<표2-2-8> 對 EU의 주요 품목별 수출현황

(단위 : 천불, %)

분류번호 품목명2002 EU 수출

비중금액 증가율 금액 증가율

81 산업용 28,171,154 23.6 4,879,704 21.8 17.3

82 가정용 10,760,301 11.0 2,025,721 9.6 18.8

83 전자부품 22,239,571 15.5 2,668,765 6.3 12.0

1. 대형가전기기

7132 냉방기 103,169 14.2 9,715 -16.0 9.4

823010 냉장고(200리터이하) 128,218 19.6 20,921 7.3 16.3

823020 냉장고(200-400리터) 307,105 1.3 80,809 20.9 26.3

823030 냉장고(400리터이상) 370,668 37.3 121,669 44.6 32.8

823040 냉장고부품 87,733 -3.3 6,112 55.6 7.0

824100 세탁기 464,808 27.1 107,693 106 23.2

824200 에어컨 1,158,511 8 241,082 -5.4 20.8

824300 선풍기 5,390 -32.6 15 41.2 0.3

824400 환풍기 1,979 389.5 0 0 -

824700 접시세척기 8,058 35.5 1,933 203.6 24.0

825100 난방기기 76,393 51.7 8,712 -15.9 11.4

825400 전자레인지 723,805 1 137,386 3.7 19.0

825800 난방 및 전열기기부품 176,726 18.4 55,804 4.1 31.6

825900 기타난방 및 전열기기 74,786 17 7,692 -29.4 10.3

8451210000건조기 (1회 건조능력이 건조한 섬유제품중량으로10KG이하 )

1,468 270.8 0 0 -

2. 소형 가정 기기

815110 중량계 32,101 1.6 3,801 14.7 11.8

824500 진공청소기 264,826 75.1 99,358 31.7 37.5

824900 기타가정용회전기기 1,450 25.2 0 0 -

825200 전기다리미 2,801 16.9 221 318.8 7.9

825300 헤어드라이어 3,840 -7.5 297 551.6 7.7

825700 토우스터 12 -48.3 0 0 -

632000 주방용품 138,539 -13.1 13,591 -23.2 9.8

1)자료 : 2002년 한국전자산업진흥회


15

3. IT 및 통신 장비

8121 무선전화기 9,882,723 39.0 1,358,050 85.1 13.7

811410 팩시밀리 20,593 312.1 10,332 6,717.8 50.2

812110 휴대용전화기 9,784,731 38.9 1,351,634 84.3 13.8

813110 휴대용컴퓨터 1,060,324 12.1 351,394 105.8 33.1

813120 개인용컴퓨터 602,753 -37.1 83,130 54.5 13.8

813190 기타컴퓨터 228 -42.9 2 5,915.0 0.9

813310 레이저프린터 278,321 17.9 122,817 5.2 44.1

813320 도트프린터 200 -29.1 3 -92.6 1.5

813330 잉크젯프린터 131,658 -8.8 27,108 8.2 20.6

813390 기타프린터 4,176 -36.6 476 -78.6 11.4

813510 스캐너 6,826 -37.6 1,533 -34.3 22.5

813520 키입력장치 15,517 -22.2 2,354 -54.6 15.2

813530 마우스 4,973 21.2 2,233 252 44.9

813590 기타컴퓨터주변기기 34,177 -25 1,747 -7.9 5.1

814310 전자계산기 121 -66.1 0 0 -

7142 복사기 156,123 -14.4 35,606 -9.6 22.8

7141 타자기 1856 -23.5 0 0 -

4. 소비자 장비

821151 칼라TV(9인치미만) 17,858 113 479 11.4 2.7

821152 칼라TV(9-15인치) 113,773 17.5 18,104 -6.4 15.9

821153 칼라TV(15-18인치) 116,631 204 49,192 188.2 42.2

821154 칼라TV(19-20인치) 148,095 -4 25,909 -25.9 17.5

821155 칼라TV(21-24인치) 209,880 -1 54,260 -18.9 25.9

821156 칼라TV(25인치이상) 394,568 45.8 96,802 52.9 24.5

821170 칼라TV부품 955,693 14.9 61,629 69.7 6.4

821210 흑백TV 233 -82.4 2 597.7 0.9

821220 흑백TV부품 341 112.3 31 199.4 9.1

821500 영상기록매체 458,321 -3.7 69,551 -1.3 15.2

822100 라디오 3,379 -33.3 923 64.7 27.3

822900 기타음향기기 114,347 1.1 16,500 29.6 14.4

8214 비디오카메라 624,657 27.1 221,350 32.7 35.4

53 악기 228,368 0.6 33,019 4.6 14.5


전자산업

16

5. 조명 장비

8539100000 실드비임 램프 유니트 555 1,336.90 92 4,132.6 16.6

8539210000텅스텐 할로겐의필라멘트램프 (자외선 또는 적외선램프는 제외)

47,523 1.1 9,576 -13.7 20.2

8539221000 백열램프 11,594 0.8 781 53.2 6.7

8539222000 장식용램프 16,513 -8.8 162 749.2 1.0

8539223000 빔램프 14 -90.9 10 - 71.4

8539224000 집어용램프 331 5.5 0 0 -

8539229000기타 (전력이 22와트이하, 전압이 100볼트를 초과하는 램프)

18,828 4.9 1,154 -21.8 6.1

8539290000 기타(필라멘트 램프) 10,511 0.4 2,736 -23.7 26.0

8539310000 형광램프(열 음극형의 것 ) 19,685 -45 3,488 -37.7 17.7

8539321000 수은램프 447 90.1 22 -22.2 4.9

8539322000 나트륨램프 35 254.1 -

8539323000 메탈할라이드램프 6,467 134.2 949 52.7 14.7

8539390000기타 방전램프(자외선 램프 제외)

20,278 208.6 966 63.3 4.8

8539410000 아크램프 32 -57.4 28 794.3 87.5

8539491010자외선 램프(반도체 제조용)

95 297.1 1 -97.2 1.1

8539491090 기타 자외선 램프 1,183 -1.6 15 -91.2 1.3

8539492000 적외선 램프 154 -50.4 0 0 -

8539901000 필라멘트 램프의 부분품 5,559 33.3 594 82.8 10.7

8539902000 방전램프의 부분품 2,060 168.9 8 -44.1 0.4

8539909000 기타 아크램프의 부분품 5,782 81.9 46 -73.9 0.8

6. 전기 및 전자도구

752410 전기드릴 1,682 -33.1 147 -58.8 8.7

8467220000 톱 4,842 0 379 0 7.8

7212 재봉기 109,140 19.9 3,120 -14.7 2.9

7. 장난감 및 레저스포츠 장비

827210 전자게임기 8,452 -32.1 1,881 52.2 22.3

827220 전자게임기부품 13,395 -73 1,962 -79.7 14.6



17

8. 의 료 장 비

814610 X선및방사선기기 11,766 -34.9 1,318 36.5 11.2

814620 X선및방사선기기부품 11,129 2.9 4,037 7.9 36.3

814710 심전계 1,779 3.1 444 258 25.0

814720 초음파영상진단기 101,544 -22.8 32,439 -4.9 31.9

814730 자기공명촬영기 51 -96.9 0 0 -

814740 청력검사기 1 -98.6 0 0 -

814750 혈압측정기 15,556 -18.2 6,533 -18.2 42.0

814760 내시경 303 179 12 -26.1 4.0

814770 인공신장기 93 -18.2 0 0 -

814780 의료용전자기기부품 50,276 7.1 10,562 5.8 21.0

814790 기타의료용전자기기 48,130 22.8 6,624 40.1 13.8

9. 검사 및 통제 기기

815170 전기계측기 1,447 -28.8 2 -98.3 0.1

815180 전자계측기 59,242 -5.5 7,490 -27.5 12.6

815190 기타계측기 93,351 27.7 8,767 63.5 9.4

815200 계측기부품 67,308 27.3 4,330 46.1 6.4

815300 자동제어기 42,393 -4.5 5,161 135.9 12.2

10. 자동판매기

814510 음료자동판매기 980 42.1 5 0 0.5

814520 식품자동판매기 112 180.4 0 -

814530 자동판매기부품 2,017 12.3 6 8.9 0.3

814590 기타자동판매기 412 -92.7 31 -99 7.5


전자산업

18

<표2-2-9> 전자산업 국별, 대륙별 수입현황(단위: 백만불, %)

구 분당 월 누 계

2001.12 2002.12 증감률 2001.12 2002.12 증감률

전 자 산 업 2,775 3,927 41.5 34,624 38,103 10.0

아 시 아 1,781 2,313 29.9 21,868 24,841 13.6

일 본 644 988 53.3 8,633 9,807 13.6

중 국 295 408 38.6 3,229 4,238 31.2

대 만 275 294 6.9 3,009 3,294 9.5

싱 가 폴 176 223 26.5 2,086 2,365 13.4

말 레 이 시 아 141 159 12.6 2,076 2,112 1.7

필 리 핀 126 104 -17.6 1,355 1,412 4.3

홍 콩 61 67 10.6 640 731 14.2

중 동 12 14 13.1 194 192 -1.3

유 럽 290 345 19.0 3,191 3,363 .4

독 일 68 104 51.6 769 963 25.1

프 랑 스 64 50 -21.9 618 572 -7.4

아 일 랜 드 45 67 50.0 547 529 -3.3

북 미 607 830 36.7 8,340 8,225 -1.4

미 국 592 816 37.9 8,124 8,034 -1.1

중 남 미 21 24 14.9 176 222 25.9

멕 시 코 12 12 3.9 105 120 14.0

아 프 리 카 0 1 25.1 4 6 46.6

대 양 주 7 6 -8.1 53 80 52.5

기 타 57 394 592.5 797 1,174 47.2

1)자료 : 2002년 관세청


19

컴퓨터는 Y2K 이후 대체수요가 이루어지고 있지 못하고 있는 데다 미국을 중심으로 한 세계

IT시장이 본격적인 회복을 이루지 못하고 있어 성장의 걸림돌이 되고 있다. 한편 PC 보급률이

80% 대를 넘어서면서 신규수요 감소가 지속되고 있다. PC 기능이 인터넷접속을 위한 단말기로

서의 의미가 강해짐에 따라 성능 향상에 대한 한계로 대체수요 역시 활발히 이루어지지 못하고

있다. 업계의 제조분야 진입 용이로 PC시장 경쟁이 심화되고 있으며, 이로 인해 PC 가격이 하락

하고 있어 소비자들의 최종 구매를 지연시키고 있는 실정이다. 다만, 노트북의 경우 무선환경의

발전과 지속적인 저가화, 데스크탑 컴퓨터에 대한 대체수요 증가로 성장세를 보이고 있으며, 모

니터의 경우 대체수요의 증가와 단가하락에 힘입은 LCD 모니터 시장이 CRT 모니터 시장을 추

월하면서 성장 견인하고 있다.

산업용기기는 보안에 대한 관심 증대로 경보신호기 등을 중심으로 한 전자응용기기를 비롯하

여 계측기 및 관련 부품 등이 증가하고 있다. 전자응용기기 및 계측제어분석기의 경우 일본, 미

국, 국, 독일 등 선진국에 대한 수입의존도가 여전히 심화되고 있다.

◦ 가정용 기기

<표2-2-11>은 가정용 기기의 수급 동향을 나타낸 것이다. 표를 살펴보면, 수출은 디자인과 기

능성에서 경쟁력을 갖춘 백색가전기기, 고선명 디지털 TV를 비롯한 고부가 첨단 디지털 상

A/V기기들을 중심으로 수출가격의 상승에 따른 수출구조의 개선, 수출시장의 다변화 등에 힘입

어 전년대비 11.0% 증가한 107억6천만불을 기록하 다.

내수는 월드컵 특수, 특소세 인하, 디지털 본방송 개시 등에 힘입어 디지털 TV를 중심으로 한

디지털 가전기기의 대형화와 홈시어터 등 디지털 컨버전스로의 가속화로 전년대비 15.4% 증가

한 13조8천억원을 기록하 다.

생산은 PDP TV 등 디지털 제품의 라인업 강화와 고부가 디지털 가전기기의 내수확대 및 수

출 증가 등에 힘입어 전년대비 13.1% 증가한 23조3천억원을 기록하 다.

수입은 일본의 디지털TV, 디지털 캠코더, 게임기 등 소비재와 저가의 중국산 음향기기 등의

대거 유입으로 전년대비 19.9% 증가한 30억1천만불을 기록하 다.

월드컵 특수 및 수요심리 회복, 대화면, 고선명, 고화질, 고음질의 디지털 A/V기기에 대한 선

호로 고급제품을 중심으로 수요가 증가하 다. 프로젝션, LCD, PDP 등 디스플레이의 대형화, 규

격의 다양화로 디지털 TV 수요가 증가하 다. 선진국의 디지털방송 확대와 미국 연방통신위원

회(FCC)의 중대형 TV에 대한 디지털 튜너장착 의무화 등에 힘입어 북미시장으로의 디지털TV

수출이 증가하 다. DVDP는 DVDP-VCR 복합제품(콤보)을 중심으로 VCR의 대체수요가 꾸준한

증가를 보이고 있으며, 품질격차를 좁히고 있는 저가의 중국제품과는 경쟁이 심화되고 있다. 오

전자산업

20

디오 시장은 기존의 더블데크 장착 콤포넌트를 홈시어터가 세대교체를 하며 급속히 성장하고 있

다. 한편, 일본의 디지털 상기기와 중국의 음향기기에 대한 수입비중이 점차 심화되고 있다.

<표2-2-10> 정보 통신 및 산업용 기기의 수급 동향(생산․내수: 십억원, 수출․수입: 백만불)

구 분 생 산 내 수 수 출 수 입증감률 증감률 증감률 증감률

정보통신 및 산업용기기 50,819 10.9 33,276 2.4 28,171 23.6 12,826 2.4

정보통신기기 48,052 11.1 26,962 -0.6 27,173 24.4 8,761 -5.0

휴대폰 19,359 25.5 7,298 13.6 9,785 38.9 147 92.2

위성방송수신기 1,171 20.6 345 15.9 666 26.5 6 21.6

무선교환기 및 중계기 1,496 -20.6 1,321 -14.5 210 -35.8 70 8.3

무선통신기기부품 480 50.3 - - 2,046 58.8 1,231 4.3

휴대용컴퓨터 2,099 6.9 1,093 8.3 1,060 12.1 257 24.2

개인용컴퓨터 3,198 -17.9 3,287 -8.3 603 -37.1 674 -6.2

보조기억장치 4,331 -13.8 3,638 -18.4 1,518 -6.6 964 -18.9

프린터 749 9.4 560 9.0 414 7.0 287 11.1

모니터 6,387 30.3 1,580 53.3 4,589 31.4 749 81.5

컴퓨터주변기기 171 -32.3 452 -6.5 61 -23.6 287 10.3

컴퓨터부품 2,021 25.4 - - 4,513 26.9 1,744 -21.6

산업용기기 2,767 6.3 6,314 17.4 998 4.5 4,065 23.0

현금자동처리기 338 5.3 425 23.7 42 8.6 111 98.2

자동판매기 368 146.4 368 151.8 4 -57.0 4 -37.3

X선 및 방사선기기 109 -15.9 310 14.8 23 -20.7 183 33.4

의료용전자기기 457 -6.5 413 -0.2 218 -9.4 395 6.7

계측기 636 17.4 1,793 11.3 219 12.4 1,133 12.4

자동제어기 295 -6.3 589 7.1 42 -4.5 277 22.3

1)자료 : 2002년 생산․시판(EIAK), 수출(관세청)


21

백색가전은 디지털화, 대형화, 다기능화와 다양한 유통구조의 변화로 시장확대를 촉진시키고

있으나 중국가전 업체의 국내시장 진출 등으로 경쟁이 심화되고 있다. 냉장고는 포화상태에 아

직 이르지 않은 김치냉장고와 양문형 냉장고, 인터넷 냉장고 등 대형, 고가 제품을 위주로 성장

세를 보이고 있으며 중국산 제품의 공세가 강화되고 있다. 세탁기는 첨단제품인 드럼세탁기를

중심으로 일본, 핀란드, 멕시코 등지로 수출이 증가하고 있으며 신혼부부 등 젊은 층을 대상으로

수요가 늘고 있는 상황이다. 에어컨은 디자인의 고급화와 절전형, 공기정화 기능 등 고기능 제품

을 중심으로 수요가 증가하고 있다. 전자레인지는 단순 조리기능에 대한 요구가 점차 약화됨에

따라 저가격화 추세와 더불어 복합기능 레인지, 인터넷 레인지 등 고기능화를 통해 완만한 성장

을 유지하고 있으며 중국산 저가 제품의 공세가 심화되고 있다.

<표2-2-11> 가정용 기기의 수급 동향(생산․내수: 십억원, 수출․수입: 백만불)

구 분 생 산 내 수 수 출 수 입증감률 증감률 증감률 증감률

가정용기기 23,145 12.3 13,686 14.1 10,760 11.0 3,008 19.9

디지털가전기기 18,210 11.2 9,522 9.7 9,269 11.8 2,174 17.9

칼라TV 4,889 17.2 2,746 20.0 1,956 21.4 244 60.0

VCR(DVDP 포함) 2,050 0.9 952 -0.8 1,012 7.9 130 47.1

비디오카메라 780 80.2 334 38.4 625 27.1 301 65.8

음향기기 3,225 2.0 2,055 -2.7 2,402 0.9 1,289 1.5

냉장고 2,890 15.9 1,813 17.9 894 15.9 33 13.0

세탁기 1,433 16.5 881 13.7 465 27.1 24 82.3

에어컨 1,563 -1.0 125 -37.4 1,159 8.0 10 90.1

기타 가정용기기 4,934 16.8 4,164 25.6 1,491 6.5 834 25.7

난방 및 전열기기 2,135 14.4 1,039 35.9 1,095 6.9 180 26.6

조명기기 1,635 8.3 1,845 9.5 253 6.4 421 12.4

전자시계 및 게임기 378 6.5 459 43.2 23 -63.8 83 153.3


전자산업

22

◦ 전자 부품

<표2-2-12>은 전자 부품의 수급 동향을 나타낸 것이다. 표를 살펴보면, 수출은 모바일기기, 디

지털가전기기 등 전자제품의 호조에 힘입어 이차전지, PCB 등을 중심으로 전년대비 12.3% 증가

한 56억 1천만불을 기록하 음을 알 수 있다.

내수는 이동통신단말기와 디지털가전기기의 수요증가에 힘입어 PCB, TFT-LCD, 연결부품, 이

차전지 등이 호조를 보여 전년대비 6.1% 증가한 14조 8천억원을 기록하 다.

생산은 경쟁력 확보를 위한 기술개발 및 설비투자 확대와 수출 및 내수시장 호조에 힘입어 음

극선관, 이차전지 등을 중심으로 전년대비 8.0% 증가한 15조 1천억원을 기록하 다.

수입은 무선통신기기 수요증가에 따른 RF부품 및 칩부품 등의 증가로 전년대비 11.2% 증가한

45억 1천만불을 기록하 다.

음극선관은 경량화, 박형화, 고해상도화, 저전력화, 다양한 사이즈화의 PDP, LCD를 채용한

디지털TV의 수요가 대폭적으로 증가하여, 상대적으로 시장이 감소하고 있다. 수동부품은 이동

통신단말기와 디지털가전기기의 수요확대로 칩콘덴서, 칩저항 등 칩부품의 수요가 늘고 있으며

고적층, 대용량의 제조기술 개발 등에 힘입어 성장하 다. 업계에서는 전자제품의 소형화 추세

에 맞는 초소형 칩부품 개발, 원자재의 국산화율 제고, 환경친화적 제품기술 확보 등으로 경쟁력

제고를 추진하고 있다. 그러나, 중국의 부품업체들은 저가의 부품으로 세트업체의 가격 인하 요

구에 용이하게 대응하고 있으며 일본 업체들 또한 중국 현지에 고부가 제품인 칩부품을 위한 대

량생산체제 구축 등으로 경쟁력이 강화되고 있다. 또한 저항기, 변성기, 축전기, 계전기 등 대부

분의 수동부품은 수입이 수출을 초과하면서 무역수지 적자를 보이고 있다. 인쇄회로기판(PCB)

은 기존 다층인쇄회로기판(MLB)뿐만 아니라 이동전화기용 빌드업기판의 수요도 증대하고 있으

며 패키징기판, 빌드업기판, 고집적 연성기판 등도 설비확보를 통해 성장하고 있다. 일본 등 선

진국의 PCB업체와 세트업체들 중국으로의 생산기지 이전, 중국 제품의 품질 향상, 저가공세 등

으로 경쟁이 치열하여 지고 있다. 고부가 전자제품의 소형화, 경량화 추세에 맞는 고 도 빌드업

기판, 볼그리드어레이(BGA), 플립칩(Flip Chip), 임베디드 PCB, 칩스케일패키지(CSP), 다층연성

PCB 등에 대한 기술개발을 추진중이다.

한편, 2차 전지는 이동통신단말기, 노트북, 개인휴대단말기(PDA) 등 모바일 시장 확대로 성장

세를 지속하고 있다. 업계에서는 이동통신단말기에 대한 수요증가에 힘입어 안정적인 내수시장

확보와 해외시장 확대를 통해 크게 성장하고 있다. 경쟁국인 일본으로부터 대부분의 소재를 의

존하고 있어 단가인상에 따른 수급조절 불안정에 대한 우려가 있으며 주력산업으로 발전하기

위해서는 셀 위주에서 벗어난 관련기술(부품, 소재, 장비 등)을 동반한 성장이 필요하다. 평판디


23

스플레이는 STN-LCD, TFT-LCD, OLED 등 소형 디스플레이가 주요 응용분야인 모바일기기(휴

대폰, PDA, 웹패드, 카 네비게이션 시스템, 디지털 카메라 등)의 수요증가로 성장하고 있다.

<표2-2-12> 전자 부품의 수급 동향(생산․내수: 십억원, 수출․수입: 백만불)

구 분 생 산 내 수 수 출 수 입

증감률 증감률 증감률 증감률

일반부품 15,070 8.0 14,752 6.1 5,609 12.3 4,506 11.2

음 극 선 관 1,693 6.6 687 -13.0 2,099 14.7 363 -16.5

저 항 기 290 2.1 377 5.7 34 -5.5 104 12.2

축 전 기 1,376 -5.9 1,741 -1.3 460 -2.7 751 6.5

스 위 치 667 14.0 735 6.0 154 20.9 209 -1.3

연 결 부 품 1,580 8.0 1,955 10.1 209 24.3 509 23.9

인 쇄 회 로 3,897 18.0 3,637 18.7 725 18.2 517 20.7

축 전 지 1,666 19.9 1,645 3.3 441 36.1 424 -11.9

평판디스플레이 1,719 1.9 1,855 4.2 233 18.9 342 27.5


전자산업

24

제3절 국내 전자산업 현황(SWOT) 분석

전자 산업을 분석하여 보면, 전자 산업의 경쟁력을 바탕으로 전자 제품의 디지털화, 복합화,

네트워크화에 적기에 대응할 수 있는 능력을 갖추었으며, TFT-LCD, PDP, 이동 통신단말기 등

일부 핵심 부품은 세계를 선도하고 있다. 또한 적극적인 정부의 산업육성 정책에 따라 IT 벤처

업체의 확고한 저변이 구축되어 있다는 점을 장점으로 들 수 있다. 이에 반하여 약점으로는 세

계 시장을 리드하는 제품이 일부 품목에 한정되어 있고, 반도체, 컴퓨터, 휴대폰, LCD 등 대기

업 주도 4개 품목의 수출이 67.8%를 차지함에 따라 외부 경제 여건변화에 취약하다는 점이다.

또한 회로설계, 기계부품 설계 등 설계기술 부족과 고부가가치 첨단제품의 신제품개발능력 부

족, 컴퓨터, 초대형 칼라 TV 등 첨단제품의 핵심부품 기술부족으로 선진국에 대한 수입 의존도

가 높다. 핵심 부품기술이 취약하여 세트제품 수출에 비해 고부가가치의 부품수입이 더 큰 폭으

로 증가하는 수입유발적 산업구조를 안고 있다. 일부 대기업을 제외하고 해외 브랜드 인지도 및

마케팅이 취약하며, 산업 변화에 대응할 수 있는 전문기술인력의 공급이 부족한 실정이다. 한편

중국 등 후발 개도국의 급성장, EU, 북미 등 자유무역지대에 따른 지역 블록화 심화, 유럽의 수

입전자제품의 환경에 대한 규제 강화로 인한 수출 저해 및 생산비 증가 및 국내 기업의 해외 진

출로 국내 산업의 공동화가 가속되고 있다는 점 등이 위협 요소로 작용하고 있다. 이러한 대외

여건 변화에도 불구하고, 전자 기기의 디지털화 확산, 제품의 고부가가치화가 진전되고 있으며,

전세계의 청정기술확산에 기민하게 국가적 대응 노력을 기울이고 있다. 이에 따라 이라크 사태

의 종결에 따라 국제 경기가 안정되면, 세계 경기는 전자 산업을 필두로 다시 회복세를 유지하

게 될 것이다. 생산량의 대부분을 수출하고 있는 전자 산업의 경우, 세계 시장의 회복으로 국내

전자 산업의 전망은 활성화될 것으로 판단된다.


25

강점(Strength) 약점(Weakness)

기존의 전자산업의 경쟁력 확보

TFT-LCD, PDP, 이동 통신단말기 등

일부 핵심부품 기술 선도

적극적인 정부의 산업육성정책

IT 벤처업체의 확고한 저변 구축

일부품목에서만 세계시장주도

핵심부품의 높은 수입의존도 및 이에

대한 기술력 취약

주요제품의 기술료 부담 가중

해외브랜드 인지도 및 마케팅 취약

산업변화에 대응한 전문기술

인력공급부족

기회(Opportunities) 위협(Threats)

전자기기의 디지털화 확산

제품의 고부가가치화 진전

내수시장의 조기 활성화

전세계의 청정기술확산에 조속한 국가적

대응

중국 등 후발 개도국의 급성장

EU, 북미 등 지역 블록화 심화

국내기업 해외진출로 공동화 가속

유럽의 수입전자제품의 환경규제의

강화로 인한 수출저해 및 생산비 증가

전자산업

26

제3장

전기․전자산업관련 국내외

환경규제 현황 및 전망

제1절 DDA가 전기․전자산업에 미치는 영향

1. DDA(Doha Development Agenda)의 의의

DDA 협상은 1995년 세계무역기구(WTO)체제가 출범한 후 처음으로 개최되는 다자간 무역협

상을 의미하며 협상의제에 대한 일괄 타결방식을 취하고 있다. WTO의 전신인 GATT체제 하에

서는 우루과이라운드(UR)협상 포함 여덟번의 다자간 무역협상이 개최되었으며 '01년 11월 카타

르 도하(Doha)에서 열린 제4차 WTO 각료회의는 "도하 개발 아젠다(Doha Development

Agenda)" 라는 새로운 이름의 차기 다자간 통상협상 출범을 선언하 다.

세부협상 일정은 무역협상위원회(TNC ; Trade Negotiations Committee)구성회의에서 구체화

될 예정이고 WTO에 가입한 중국과 대만을 포함하여 144개 회원국이 참여하고 있으며 2005년 1

월 1일을 협상종료 시한으로 설정하고 있다.

2. DDA의 의제범위

UR에서 다루었던 농산물과 서비스분야(항공, 해운 등)의 추가적인 자유화와 공산품의 관세인

하, 반덤핑협정 및 보조금 협정의 개정, 무역과 투자, 무역과 경쟁정책, 무역원활화, 정부조달 투

명성 촉진과 같은 기존 통상협상 의제 외에 소규모 경제의 통합, 무역․부채․금융문제의 검토,

무역과 개도국을 위한 기술이전․협력 및 능력배양, 최빈 개도국 특별우대와 같은 개도국 관심

사를 대폭 수용하고 있음을 반 한 것이다. 이번 협상에서 환경관련 협상의 타결 결과가 보호무

제3장 전기․전자산업관련 국내외 환경규제 현황 및 전망

27

역주의의 수단으로 활용되어 자국 수출품에 부정적인 향을 미칠 것을 우려하여 환경문제의 의

제포함을 개도국이 강하게 반대했음에도 불구하고 무역과 환경문제의 포함은 필수적이라는 EU

의 강력한 입장을 반 하기 위하여 일부 환경문제가 협상의제로 포함되어 무역자유화의 환경적

측면에 대한 관심이 크게 강화되었다.

3. DDA의 환경과 무역부문 연계

각료선언은 무역과 환경의 상호 보완성을 제고하기 위해 협상의 결과를 예단하지 않는다는

전제 하에 ①WTO 기존규범과 국제환경협약(MEA;Multilateral Environmental Agreements) 상

의 무역관련 의무와의 관계 ②MEA 사무국들과 WTO 위원회간 정기적 정보교환 및 옵저버 자

격 부과 절차 ③환경관련 상품 및 서비스에 대한 관세 및 비관세 장벽의 감축 또는 철폐 등 3개

분야(협상의제)에 대한 협상개시를 명시하 다. 또한 WTO 산하 무역환경위원회(CTE;Committee on

Trade and Environment)는 현재 소관 범위내의 모든 의제(기존 10개 환경과 무역연계 의제)에 대

한 검토 작업을 계속하되 특히 ①환경조치의 시장접근 효과, 무역규제 및 왜곡의 철폐 또는 감축

이 무역환경 개발에 도움이 되는 상황의 규명 ②무역관련 지적재산권 협정의 환경적 측면 ③환

경 목적의 환경마크제(Eco-Labelling) 라벨링 요건의 3개 분야(검토의제)에 대한 논의를 하도록

하 다.

명확히 할 필요가 있는 WTO 협정체제 내의 관련규범에 대한 규명작업과 협상 필요성을 포함

한 장래 작업에 관한 권고안을 제5차 각료회의에 보고하는 일이 포함된다. 이상의 협상 및 검토

작업결과는 다자무역체제의 비차별성과 조화되어야 하며 기존 WTO 협정에 정한 회원국의 권

리․의무관계를 추가 또는 감소시키거나 권리와 의무의 균형을 변경해서는 안되며 특히 개도국

과 최빈 개도국의 필요를 감안해야 한다는 점을 강조하고 있다.

4. DDA가 산업에 미치는 영향 및 대응

선진국의 환경규제 강화 빌미를 제공하고 수출장벽화 될 것을 우려하는 개도국의 강력한 반

대에도 불구하고 환경과 무역연계 관련 주요 쟁점이 협상 및 검토의제로 포함 된 것은 실제로

환경을 빌미로 한 보호주의 무역장벽이 아니라 지속 가능한 발전을 위한 환경과 무역의 상호 지

지적 관계정립을 위한 것이라 하더라도 장차 교역상품 및 서비스의 환경 친화성이 국제무역의

방향을 결정하는 중요 요인으로 등장할 것임을 예고한다 하겠다. 이러한 현실은 국내 환경규제

전자산업

28

의 강화 및 그 준수의무를 불필요한 추가 비용적 부담으로 여기는 일부 업계 및 관련 정책당국

의 고정관념이 타파되어야 할 필요성을 제기하는 것이다.

향후 "도하 개발 아젠다" 협상은 어렵고 복잡한 협상이 될 것으로 예상이 되며 폭넓은 협상

의제에 비해 3년이라는 단기간의 협상기간을 설정하여 신속한 협상진행이 불가피한 실정이다.

환경보호 목적의 라벨링 요건 등 기타 환경관련 문제에 대해 검토작업을 거쳐 제5차 각료회

의에서 무역문제에 대한 규범수립 협상 개시여부가 결정될 것이며 협상과정에서 논란이 재현될

것으로 예상된다.

무역의존도가 높으면서 지역협정에 가입하지 않고 있는 우리나라로서는 WTO 다자협상을 통

한 무역자유화가 경쟁력이 취약한 환경 분야는 상당히 어려움에 직면할 가능성도 있다. 따라서

협상 의제가 '02년 초부터 본격화되면서 환경과 무역연계 부문이 어떠한 협상 결과가 도출될 지

현재로선 예측하기 어렵지만 범정부적 차원에서 정부 부처뿐만 아니라 업계, 학계, 연구기관 등

의 전문가도 참여하는 강력한 협상 대응책을 수립하고 미국, EU, 일본, 중국 등 협상을 주도할

국가들과의 긴 한 협조체제를 구축하여 협상과정에서 발언권을 강화할 수 있도록 하여야 할 것

이다. 그리고 산업계에서는 교역상품 및 서비스의 환경친화성을 제고하는 일은 회피하거나 우회

할 수 있는 것이 아니므로 적절한 투자와 연구 개발 활동을 통해 기준에 부합하는 제품을 생산

해야 하는 필수적인 과정이라는 사실을 분명하게 인식하여야 할 것이다.


29

제2절 국제환경협약이 전기․전자산업에 미치는 영향

1. 현 황

1972년에 유엔인간환경회의(UNCHE)에서는 환경보전과 경제개발의 조화를 위한 국제적 논

의가 최초로 시작되었으며 지구의 환경 수용능력을 고려한 개발의 필요성을 제기한 "스톡홀롬선

언"이 채택되었다. 이어서 1973년에는 유엔환경계획(UNEP)이 창설되었고 1982년에는 스톡홀롬

선언 10주년을 맞아 세계자연보호헌장이 채택되었으며 1987년에는세계환경개발위원회(WCED)

가 창설되고 1987년 동위원회에서 "지속가능한 개발" 개념을 제창한 "우리의 공동미래(Our

Common Future)"라는 보고서가 제출되었다. 그리고 같은 해 유엔총회에서는 환경문제를 국가

안보 차원으로 인식하여 "생태계의 상호작용과 국제 안보와는 불가분의 관계"라고 선언하기에

이르 다.

1989년 유엔총회에서는 스톡홀롬 선언의 20주년이 되는 1992년에 유엔환경개발회의(UNCED)

를 개최하 고 그 해 브라질의 리우데자네이루에서 사상 처음으로 각국의 정상급들이 만나 지구

환경문제에 대한 종합적인 기본틀을 마련하 다.

이와 같이 지구환경문제가 국제사회의 새로운 쟁점으로 부각되면서 각국의 환경정책 및 경제

활동 전반에 직접적으로 향을 미치는 각종 환경협약이 증가하고 있는 실정이다.

가. 국제환경협약 채택 및 가입현황

<표3-2-1>과 같이 현재 국제적으로 약 216개의 환경협약이 체결되어 있으며 이 중에서 해양

분야 협약이 약 1/3로 86건에 이르고 있다.

<표3-2-1> 국제환경협약 채택 및 가입현황

구 분 합 계 대기·기후 담수보호 해양어업자연,

생물보호핵안전

유해물질, 폐기물

기 타

채택 216 12 15 86 50 13 11 29

발효 164 10 9 66 40 12 8 19

1)출처 : UNEP 환경협약 목록집(Register of International Treaties and Other Agreements in the

Field of the Environment, 1996)

전자산업

30

나. 우리나라 국제환경협약 가입현황

<표3-2-2>와 같이 우리나라는 현재 44개 주요 국제환경협약 중 기후변화협약, 생물다양성협

약 등 40개 환경협약에 가입하여 활동하고 있다.

<표3-2-2> 우리나라 국제환경협약 가입현황

구 분 합 계 대기·기후 담수보호 해양어업자연,

생물보호핵안전

유해 물질,폐기물

기타

채택 40 6 - 13 7 6 1 7

발효 40 6 - 13 7 6 1 7

2. 주요 국제환경협약

각종 국제환경협약 중에서 특히 전기․전자산업에 크게 향을 미치는 기후변화협약과 몬트

리올의정서의 주요 내용은 다음과 같다.

가. 기후변화와 협약

1) 채택배경

1992년 6월 브라질의 리우환경회의에서 지구온난화에 따른 이상 기후현상을 예방하기 위한

목적으로 UN기후변화협약(UNFCC: United Nations Framework Convention on Climate

Change)이 채택되었다. 동 회의시 참가국 178개국 중 우리 나라를 포함한 154개국이 서명하 으

며, 이후 '94년 3월 21일에 공식적으로 발효되었고, 도서국가연합 및 EU 등은 구속력 있는 감축

의무를 규정할 것을 주장하 으나 미국 등 여타 선진국들이 반대하여 단순한 노력 사항으로 규

정되었다.

2) 협약의 주요내용

가) 기본원칙

협약의 기본 원칙(제3조)으로 첫째, 공동의 차별화된 책임 및 능력에 입각한 의무부담의 원칙

으로 온실가스 배출에 역사적인 책임이 있으며 기술․재정 능력이 있는 선진국의 선도적 역할을

강조, 둘째 개도국의 특수 사정 배려의 원칙, 셋째 기후변화의 예측, 방지를 위한 예방적 조치 시

행의 원칙, 마지막으로 모든 국가의 지속 가능한 성장의 보장 원칙 등을 규정하고 있다.


31

나) 의무부담 체계

본 협약에서는 모든 당사국이 부담하는 공통의무사항과 일부 회원국만이 부담하는 특정의무

사항을 구분하고 있는데 이 협약의 모든 당사국은 온실가스 배출 감축을 위한 국가전략을 자체

적 수립․시행하고 이를 공개해야 함과 동시에 온실가스 배출량 및 흡수량에 대한 국가통계와

정책이행에 관한 국가 보고서를 작성, 당사국 총회(COP)에 제출토록 규정하고 있다 (제4조 1항).

또한 공동․차별화 원칙에 따라 협약 당사국을 Annex I, Annex II 및 Non-Annex I 국가로 구분

하여 각기 다른 의무를 부담토록 규정하고 있는데 (제4조), Annex 국가는 협약 채택 당시 OECD

24개국 및 EU와 동구권 국가 등 35개국이었으나 제 3차 당사국총회(COP3)에서 5개국(크로아티

아, 슬로바키아, 슬로비니아, 리히텐스타인 및 모나코)이 추가로 가입하여 현재 40개국이다.

Annex I 국가는 온실가스 배출량을 1990년 수준으로 감축하기 위하여 노력토록 규정하 으나

강제성을 부여하지 않는다. Annex II 국가는 Annex I 국가에서 동구권 국가가 제외된 국가군으

로 OECD 24개국과 EU로, 개도국에 재정지원 및 기술이전을 해줄 의무를 갖는다.

다) 교토의정서의 주요내용

(1) 의정서 의무이행 대상국

- 호주, 캐나다, 미국, 일본, EU회원국 등 협약 부속서 I 국가 총 39개국

(2) 감축목표

- 첫 감축기간을 2008∼2012년간으로 설정하고 동 기간 중 의무이행 당사국에 대한 각각의 차

별화된 감축 목표량 설정(-8%∼+10%)

- CO2, CH4, N2O, PFC, HFC, SF6 등 6개 가스를 감축대상으로 하고 1990년 이후의 토지 이

용변화와 산림에 의한 온실가스 제거를 의무이행당사국의 감축량에 포함

(3) 정책 및 조치

- 에너지 효율 향상, 흡수원 및 저장원 보호, 신․재생에너지 개발 및 연구 등 의무이행 당사

국이 이행해야 할 구체적 정책 및 조치 분야 설정

- 감축의무 이행의 유연성 강화 방안

- 의무이행 당사국의 온실가스 감축시 신축성을 허용하기 위하여 배출권 거래, 공동이행 등의

제도를 설정

- 청정개발체제

- 의무이행 당사국과 구체적 감축의무가 설정되지 않은 개도국간의 온실가스 감축을 위한 공

동 사업 허용

- 흡수원의 적용 방식, 배출권 거래 및 공동 이행의 지침, 검증 및 보고 규정, 청정개발체제의

전자산업

32

투명성 및 효율성 증진 지침, 의무 불이행시 절차 등 구체적 시행방법은 협약 제4차 당사국

총회('98.11, 아르헨티나)에서 결정하기로 합의

라) 향후 전망

(1) 교토의정서의 구체적 이행을 위하여 흡수원의 적용 방식, 배출권 거래 및 공동이행의 방법

론과 지침, 청정개발체제의 투명성 증진 방안, 의무 불이행 시 절차 등을 앞으로 개최될 당

사국총회에서 결정

(2) 한국, 중국, 인도 등 주요 개도국의 온실가스 감축의무 참여 방안에 대한 논의가 선진국에

의하여 제기될 것으로 예상

나. 몬트리올의정서

1) 채택배경

1974년 캘리포니아 대학 모리나(Molina)와 로우랜드(Rowland) 박사가 염화불화탄소(CFC, 일

명 프레온가스)가 오존층을 파괴한다는 내용의 논문을 과학잡지 "Nature"에 처음 발표 이후

1985년에 1957년이래 남극오존층을 정기적으로 관측해 오던 국 조사팀에 의해 남극의 오존층

파괴현상이 발견됨으로서 오존층 파괴물질의 배출규제 필요성 대두 되었으며 '85.3 "오존층보호

를 위한 비엔나협약(Vienna Convention for the Protection of the Ozone Layer)"이 채택('85.9 발

효) 되었다.

그리고 '87.9 "오존층 파괴물질에 관한 몬트리올의정서(Montreal Protocol on Substances that

Deplete the Ozone Layer)"가 채택('89.1.1. 발효)되었다.

2) 협약의 주요내용

가) 염화불소(CFCs), 할론, 메틸브로마이드 등 오존층파괴물질의 생산/소비 감축 및 전폐를

통해 오존층을 회복함으로써 인체 및 환경에 미치는 유해 자외선의 피해를 최소화하기 위한

협약

나) 규제조치 내용

<표3-2-3>은 몬트리올의정서의 주요 규제조치 내용을 나타낸다

다) 무역규제

당사국과 비당사국간의 수․출입 금지


33

<표3-2-3> 몬트리올의정서의 주요 규제조치

규제물질오존파괴지수

선 진 국 개 도 국 용 도

프레온(CFC) 1'96.1.1. 전폐(필수용도 제외)

95~97년 평균생산․소비량 기준- 99.7이후 동결- 2005.1이후 50%감축- 2007.1이후 85%감축- 2010.1이후 전폐

냉장고/에어컨냉매,전자제품세정제

할론 3~10 '94.1.1.이후 전폐95~97년 평균 생산․소비량기준- 2002.1이후 동결/2005.1이후 50%/2010.1 전폐

소화제

기타프레온 1 '96.1.1. 전폐98~2000년 평균생산․소비량 기준- 2003.1 20%/2007.1 85%/ 2010.1 전폐

사염화탄소 1.1 '96.1.1. 전폐98~2000년 평균생산․소비량 기준- 2005.1 85%/2010.1 전폐

CFC 원료

메틸클로로포름 0.1 '96.1.1. 전폐98~2000년 평균생산․소비량 기준- 2003.1 동결/2005.1 30%/ 2010.1 70% /2015.1전폐

금속세정,드라이 클리닝용용제

HCFC 0.001~0.52

'89 HCFC소비량+부속서A-1 물질소비량의2.8% 기준- '96.1.1.이후동결- 2004.1.1.이후 35%- 2010.1.1.이후 65%- 2015.1.1.이후 90%- 2020.1.1.이후 99. 5% - 2030.1.1.이후 전폐

2015년 소비량 기준- 2016.1이후 동결/ 2040.1이후전폐

CFC 대체품

HBFC 0.02~7.5'96.1.1.이후 전폐(필수용도 제외)

96.1이후 전폐(필수용도 제외)할론대체품

메틸브로마이드 0.7

'91 생산․소비량 기준- 1999.1.1.이후 25%- 2001.1.1.이후 50%- 2003.1.1.이후 70%- 2005.1.1.이후 전폐 (방역, 선적전 처리 용도 제외)

95~98년 생산․소비량 기준- 2002.1이후 동결 (방역․선적전처리용도제외)- 2005.1이후 20%감축/ 2015.1이후 전폐

농산물검역/선적전처리

전자산업

34

3. 국제환경협약이 산업에 미치는 영향 및 대응

각종 국제 환경협약이 실질적으로 발효되면 우리나라의 산업 생산 및 성장은 단기적으로 악

향을 받을 것이며 우리나라와 같은 개발도상국의 무역경쟁력은 약화될 가능성이 있다.

전기․전자산업의 경우 가장 큰 향을 미칠 수 있는 협약은 기후변화협약과 몬트리올의정서

이다. 기후변화협약에서는 선언적인 내용만을 규정하고 있어 그 자체로 인한 직접적인 향은

없다. 그러나 부속의정서 협상을 통하여 구체적인 규제기준이 결정될 경우 이에 대한 종합적인

대책 수립이 필요하다. 온실가스 감축의무가 주어지면, 온실가스를 배출하는 화석연료의 사용을

억제하기 위해 조세 부과 등 각종 경제적 유인책이 사용될 것이다.

그러면 에너지 가격은 상승하게 되고 우리나라의 산업구조는 에너지 다소비 산업구조이기

때문에 에너지 가격이 상승하면 산업 전반적으로 생산비용이 상승하게 되고 특히 에너지 이용업

종인 전기․전자산업의 대외 경쟁력이 약화될 것이며 그 결과 성장이 둔화될 수 있다.

반면에 장기적으로는 에너지 절약산업 등의 새로운 환경산업이 성장할 것이며, 환경친화적

기술개발이 촉진된다면 산업구조도 환경친화적으로 전환될 수 있고 에너지 이용 제품개발 부문

에서는 신규사업 기회가 창출될 수도 있다.

또한 몬트리올의정서의 경우 우리나라는 개도국 특례조항의 적용을 받아 규제일정이 선진국

에 비해 상당기간 유예되어 현재로서는 산업에 미치는 향이 크지 않으나 규제 일정이 계속 단

축되고 있는 추세이어서 이에 대한 사전 대처가 필요하다.

향후 몬트리올의정서에 의한 CFCs 등 특정물질에 대한 규제조치로 직접적인 향을 받게 되

는 산업은 특정물질 제조 산업 및 대체물질 관계산업(화학, 가스, 산업기계), 특정물질의 사용산

업(전기․전자, 정 기계, 화학, 의약품, 자동차), 특정물질의 회수, 재생 장치 관계산업(석유, 화

학, 산업기계, 철강)등으로 광범위할 것으로 보인다.

특히 가전제품(냉매, 발포제), 반도체(세척제) 등의 수출에 향을 미치며 수출을 계속하기 위

해서는 대체물질 개발과 새로운 공정시설 및 부품이 필요하게 되어 추가적인 비용부담을 야기하

게 된다.

EU는 냉동시스템, 에어로졸, 용제 및 발화기에 주로 사용되는 CFCs, 할론, HCFCs, 그리고 농

약으로 주로 사용되는 메틸브롬 등 오존층 파괴물질의 생산, 사용, 판매금지 시기를 몬트리올의

정서보다 앞당기는 한편 규제량도 강화하 다.

1998년 7월 채택된 오존층 파괴물질에 관한 EU규정(3093/94) 개정안은 오존층 파괴 물질인

HCFCs를 2000년 또는 2001년까지 사용 금지하는 것을 제안하 고 1998년 12월 EU이사회는


35

2003년 1월까지 HCFCs의 냉장고 사용을 금지하는 입장을 채택하 다.

미국은 1993년 5월부터 CFC 등 오존층 파괴물질에 대한 경고라벨 부착을 의무화 하고 있으며

경고라벨 미부착 제품은 미국내 유통이나 수입 통관이 금지되어 있다. 부착 대상은 CFC 등 오존

층 파괴물질을 함유하고 있거나 저장 혹은 운송하는 용기 또는 동 물질이 사용되는 제조과정을

통해 생산된 제품이다.

이와 같이 국제협약에 의한 규제강화는 직접적인 무역규제 효과는 물론 환경기술개발 등 대

응시스템 마련을 위한 비용과 투자비를 증가시키게 되어 수출품의 원가상승으로 이어져 수출경

쟁력의 약화를 초래하게 된다.

이에 대한 기후변화협약 및 몬트리올의정서에 대하여 전기․전자산업의 주요 대응책을 <표

3-2-4>에 나타내었다.

<표3-2-4> 국제협약의 주요 대응책

국제협약 규제대상 대 응 책

기후변화협약

CO2, CH4, N2O,

PFC, HFC, SF6 등

온실가스

- 청정연료(LNG 등) 사용 및 에너지 절약형 생산공정으로

전환

- 온실가스 저감을 위한 기술연구 및 투자

- 에너지 저소비효율 부품 및 제품의 개발의 촉진

- 자원절약, 폐기물 발생의 최소화 및 재활용

몬트리올의정서

CFC, 할론,

메틸브로마이드,

사염화탄소 등

오존층 파괴물질

- Non CFC, 대체냉매 사용 제품의 개발(냉장고, 에어컨 등)

- Non CFC, 대체세정제 생산공정의 개발

- 냉장고, 에어컨 등의 제품폐기 시 배출되는 CFCs의 회수

및 재이용을 적극 추진

전자산업

36

제3절 세계 각국의 환경규제 동향 및

전기·전자산업에 미치는 영향

선진국의 주요 환경규제 대상품목은 전기․전자제품과 자동차이며 전기․전자제품의 주요

환경규제 조치의 예를 표 3-3-1에 나타내었으며 우리나라의 주요 수출국인 EU, 미국, 일본을 중

심으로 환경규제가 되고 있거나 규제가 예상되는 내용을 중심으로 살펴보고자 한다.

<표3-3-1> 전기․전자제품 환경규제의 예

품 목 주요 환경규제

전기․전자제품

공통전자파지침, 에너지소비량 규제, 에너지 라벨링,폐전기․전자지침, 환경마크

냉장고 오존층 파괴물질 함유금지, 에너지 라벨링,환경마크

세탁기 에너지 라벨링, 환경마크

배터리, 축전지 수은 함유금지, 환경세, 니켈-카드뮴전지 사용금지

정보통신기기 에너지 스타 라벨(Energy Star Logo)

포장재 중금속 함유 제한 및 회수․재활용 의무

1)출처 : 윤창인외, 선진국 주요 환경조치가 한국의 수출 경쟁력에 미치는 영향과 대응방안, 대외 경제정

책연구원, 2000.12, p16 편집

1. EU 규제

EU 집행위원회가 환경정책과 직결된 제품통합정책(IPP, Integrated Product Policy) 녹서

(Green Paper)를 채택해 향후 제품전반과 관련된 EU 환경정책과 함께 업계의 주의가 요망되고

있고 폐전기․전자기기지침, 위험물질 사용제한지침의 최종안을 마련하는 등 전기․전자업계에

대한 환경정책을 강화하고 있다.


37

가. EU 통합제품정책(IPP, Integrated Product Policy)

1) 개요 및 배경

EU는 2001년 2월 통합제품정책에 대한 녹서를 채택하 으며 환경 친화적인 제품 시장의 발

전을 촉진하기 위해 제품에 관련된 환경정책의 강화를 위해 제안된 것으로서 장기적으로는 가능

한 한 자원이 절약되고 환경에의 향이나 리스크를 적게하고 제품 설계단계에서 폐기물 발생을

예방하는 것을 목표로 하고 있다.

IPP에 대한 합의된 정의는 아직 없으나 두 가지의 주요 개념은 전과정사고 (Life Cycle

Thinking)를 기본 원칙으로 채택하고 있다는 점과 제품 공급망에 있는 모든 이해관계자를 고려

하여 참여시켜야 한다는 것이다.

2) IPP 접근방법 및 실행전략

가) 가격메카니즘

철저하게 제품의 전과정에서 발생하는 환경적 외부성을 내부화 시켜서 가격에 반 하고자 하

며 차별과세와 생산자 책임의 확대에 대한 내용을 담고 있고 중장기적으로 제품의 환경 향

을 제품가격에 반

나) 그린제품 및 그린마케팅

제품의 에코라벨링 제도의 확대․강화와 정부 및 공공기관과 소비자가 친환경제품을 인식하

고 구매를 촉진할 수 있도록 유도

다) 청정생산에 대한 기업 리더쉽

특히 중소기업의 전과정평가(LCA)를 촉진하고 공급망(Supply Chain)에서의 녹색 구매를 실

천할 수 있도록 지원하며 친환경적 제품 설계를 위한 가이드라인을 활용할 수 있도록 하는

한편 product Panels라는 이해관계자 그룹 설립에 대한 새로운 제안을 포함

나. 폐전기․전자기기지침(WEEE Directive, A Directive on the WasteElectrical and Electronic Equipment)

폐전기․전자기기지침의 최우선 목적으로서 전기․전자기기 폐기물에 의한 자원소비와 환경

오염의 저감을 내걸고 있으며 최종 처분해야 하는 폐기물량의 삭감을 위해 재사용과 재활용 등

으로 폐기물을 재생할 것, 더욱이 전기․전자기기의 전과정에 관련된 기업관계자의 환경보전능

력 개선을 그 목적으로 규정하고 있다. 적용대상이 되는 제품은 냉장고 등의 대형 가전제품부터

비디오게임 같은 완구, 의료용 기기, 자동판매기 등 대부분의 전기․전자기기를 포함하고 있으

며 케이블과 스페어부품, 교환부품 등까지 포함하여 하나의 기기로 취급하고 있다. 폐전기․전

전자산업

38

자기기의 회수와 처리 책임과 비용부담은 생산자에 있으며 회수․처리 시스템은 2003년 2월 13

일 지침이 EU관보(L 37)를 통해 정식으로 공고됨에 따라 2005년 8월 13일까지 생산자가 공동 또

는 단독으로 구축해야한다.

본 지침은 회수한 모든 폐전기․전자기기를 가능한 재사용, 재활용할 것을 요구하고 있고

2006년 12월 31일까지 달성해야 할 목표로서 재사용, 재활용 및 재생율을 <표3-3-2>와 같이 제품

별로 설정하고 있다.

또한 EU 회원국은 2004년 8월 13일까지 국내 시행법을 제정, 발효시켜야 한다.

<표3-3-2> 폐전기․전자기기의 재사용․재활용율 및 재생율 목표치

기 기 명 재사용․재활용율 재 생 율

대형 가정기기, 자동판매기 75% 이상 80% 이상

소형 가정기기, 조명기기,전기 및 전자공구, 통제기기,완구 및 레져/스포츠장비

50% 이상 70% 이상

가스램프 80% 이상 -

IT, 정보통신기기, 가전소비재 65% 이상 75% 이상

다. 위험물질 사용제한지침 (RoHS Directive, A Directive on the Restriction of the use

of certain Hazardous Substances in electrical and electronic equipment)

전기․전자제품에 있어서의 특정 위험물질 사용제한에 대한 이 지침은 위험물질에 관한 각

회원국의 법규정을 정비하고 제품의 생산부터 폐기에 이르는 모든 단계에서 환경과 인간의 건강

에 미치는 위험을 최소화하는 것을 목적으로 하고 있다.

WEEE Directive 부속서 1A에 열거되어 있는 카테고리의 제품 외에 백열전구, 형광등, 주거에

사용되는 조명이 적용대상이며 사용을 제한하는 물질은 납, 수은, 카드뮴, 6가 크롬,

PBB(Polybromide biphenyl), PBDEs(Polybrominated diphenylethers)의 여섯 가지다. 그러나 납,

수은, 카드뮴, 6가 크롬에 관해서는 예외규정이 설정되어 있으며 이 지침은 2003년 2월 13일 발

효됨에 따라 2006년 7월 1일부터 시행된다.


39

라. EU EuE Directive (A Directive on establishing a framework for Eco-design

of End Use Equipment)

이 지침은 2002년 11월에 초안이 발표되었으며 주요 골자는 제품 설계단계에서 제품 전과정

의 환경성을 고려하는 것은 제품의 전체 환경 향을 증진시키는데 매우 중요하다는 것이다. 결

국 EU에서 통용되는 모든 전기․전자제품의 Eco Design을 의무 조항으로 하는 법안이라고 할

수 있다. 또한 이 지침은 전기․전자 완제품 생산업체 뿐만 아니라 부품 공급업체 및 조립 생산

업체들에게도 동 부품을 사용해 완제품을 생산하는 EU내 제조업체에게 환경 향평가에 필요한

모든 정보의 제공을 의무화하고 있다. 따라서 기업에게는 매우 중요한 지침으로서 발효까지는

수년이 소요되겠지만 지침제정 동향에 귀추를 주목할 필요가 있다.

2. 미국 규제

미국은 연방법과 함께 각 주별로 환경법이 같이 있다. 미국의 환경규제는 환경보호청(EPA,

Environmental Protection Agency)이 관할하는 대기, 수질정화법, 자원보존 및 재생법, 슈퍼펀드

법, 소음방지법, 유독물질규제법 등 연방환경법에 따라 시행되고 있다.

일부 전기․전자 부품들의 경우 환경 및 사용자의 건강보호 측면에서 연방식품 의약국 및 연

방통신위원회의 관련법규를 적용받으며 전기․전자제품에 대한 환경규제 조치로 오존층 파괴물

질 규제, 에너지효율 규제, 제조, 도장 및 포장에서의 유해물질 사용규제, 전자파 규제 등이 있다.

가. 제품별 주요 환경규제

미국의 제품별 주요 환경규제 내용을 표<3-3-3>에 나타내었다.

나. 컴퓨터 폐기물 대책법안(CHIP : Computer Hazardous-Waste

Infrastructure Program)

연방 환경보호청(EPA)은 컴퓨터, 모니터, TV 등 각종 전기전자제품을 임의로 버리거나 매립

하지 못하도록 하는 강제 법규정(안)을 연방하원에 제출하 으며 자국으로 수입되는 컴퓨터에

대하여 일정액의 환경부담금을 부과하도록 규정하고 있다. 미국은 세계 PC시장의 약50%를 점유

하고 있으며 타 선진국에 비하여 PC에 대한 환경규제가 다소 늦은 편이며 민간단체를 주축으로

한 PC Recycling Center 설립 및 전 국가적인 폐기물 네트워크를 구성하는 등 연방정부의 지원

이 매우 큰 편이다.

전자산업

40

다. Proposition 65

Proposition 65의 정식명칭은 "The Safe Drinking Water and Toxic Enforcement Act of 1986"

이며 유해화학물질로부터 인간의 안전과 환경을 보호하기 위하여 조직된 캘리포니아 주 산하기

관인 OEHHA(Office of Environmental Health Hazard Assessment)에서 규제하는 환경법으로

1986년에 발효되었으나 규제시기는 아직 미정이다. 이 법안은 인체에 유해한 화학성분(특히 납)

을 지니고 있는 모든 제품은 적절한 주의사항을 소비자 및 작업자에게 반드시 알리도록 하는 것

으로서 약800여종의 유해화학물질을 규정하고 있다.

최근 미국 환경보호단체(MEJF)에서 본 법안에 근거하여 제품의 외장형 배선과 PVC 코팅 케

이블을 채용한 제품의 약100개 회사를 대상으로 납을 비롯한 화학성분이 적절한 경고문구 없이

인체에 노출되었다는 사실로 고소한 사례가 있으며 고소사항에 대한 법적 대응을 위하여 미국의

MoFo법률회사에서 약50여개 업체들과 연합하여 대응하 으나 지난 ‘02년 9월 원고인 환경단체

가 최종 승소하여 환경단체에 최소 $150만의 보상금을 지불하여야 하는 것으로 판결이 났다.

본 법안에 대응하기 위해서는 규제되는 유해화학물질을 제품에 사용하지 않거나 사용이 불가

피한 경우에는 제품의 사용설명서 또는 라벨에 경고문구를 반드시 삽입하여야 한다.

3. 일본 규제

일본은 행정부가 "순환형 사회 형성추진 기본법"을 마련하여 순환형 사회 형성과 관련된 시책

을 종합적으로 추진하여 국민건강과 문화적 생활 확보를 목적으로 하고 있다. 이 법은 폐기물발

생 억제에 정책 우선순위를 두고 있으며 각종 폐기물 배출량 감량화, 재활용 확대 및 불법거래

방지를 목표로 포장용기, 가전리사이클법, PC리사이클법 등 관련법 시행과 함께 업계에 폐제품

의 회수․처리의무를 부과하는 등 폐기물 처리대책을 대폭 강화하 다.

이는 폐기물 배출량의 최소화 및 재활용 극대화 정책을 통해 자원절약을 유도하는 한편 소

각․매립에 따른 다이옥신 등 유해 대기오염물질 배출량 억제와 수질오염방지, 폐기물 매립지

확보난 등에 적극 대응하기 위한 것으로 보인다.


41

<표3-3-3> 제품별 환경규제(미국)

제품명 규 제 내 용

전자렌지

- 전자파의 강도제한 : 전자레인지의 외부표면으로부터 5cm 이상되는 어떤 지점에서도 누설전파가 5cmW/㎠ 이하

- 안전 장치를 최소 2개 부착- 전자파 강도측정 및 시험 및 경고라벨 부착 규정

TV

- 방사능 성능기준. 외부표면으로부터 5cm 이상되는 어떤 지점에서도 방사선 노출율이 0.5 밀리뢴트겐(mR/hr) 이하

- FDA의 전자제품 신고서를 받아야만 유통, 수입, 판매- FCC의 무선발사기준을 충족해야 함. FCC의 신고서를 제출

조명기기- 레이저를 이용한 조명기기, 자외선 조명기기 등에 대해서는 CFR 타이틀 21 1040에 규정된 엄격한 방사선 기준 적용. 라벨링 표시기준 준수

- Green Light Program

냉장고 및에어컨

- 냉매제로 사용되는 HCFC 등은 정부가 정한 일정에 따라 교역은 2015년까지, 생산은 2030년까지 허용

- 환경마크와 에너지 라벨링 적용

세탁기 및온수히터

- 에너지효율 표준에 따라 2007년 모델부터 에너지 사용을 35% 줄여야 함. - 에너지효율 표준에 따라 2004년 모델부터 에너지 사용을 5～9% 감소시켜야 함

건전지,축전지

- 납 감축법에 따라 모든 lead acid 전지는 재활용해야 한다.

반도체 - 2010년 말까지 PFC 화합물 배출량을 1995년 수준의 10%로 감축

1)출처 : 정예모, 2001, 「미국, EU의 환경규제 현황 -전자․전기제품을 중심으로-」, 삼성지구환 경연구

소, pp28-30을 편집

2001년 4월부터 시행되고 있는 가전리사이클법의 대상제품은 냉장고, 세탁기, 에어컨, TV이며

이들 제품을 생산하는 제조자는 자사가 제조한 폐가전제품의 인수 및 재활용을, 소매업자에게는

판매제품을 소비자로부터 인수 및 제조자에게의 인도를 각각 의무화하고 있다. 또한 제조자는

가전제품별 재활용 의무화 비율을 냉장고, 세탁기는 50%, 에어컨은 60%, TV는 55% 이상 달성하

여야 한다.

PC의 경우 2001년 4월부터 사업용 PC에 대한 폐기물 배출규제를 우선적으로 실시를 하 으

전자산업

42

며 가정용 PC에 대한 규제는 2003년 4월부터 시행예정이며 Desk Top PC, Note PC, 모니터, PC

주변기기가 대상제품으로 되어있다. 또한 가정용 PC의 회수 및 재활용에 소요되는 비용을 제품

구입 가격에 반 하는 "선불방식“을 최초로 도입될 예정이며 제품생산업체(수입제품 포함)가 달

성해야할 재활용율 목표는 Desk Top PC 50%이상, Note PC 20% 이상, 모니터(CRT, LCD

Display) 55% 이상으로 규정하고 있다.

4. 세계 각국의 환경규제가 산업에 미치는 영향

선진국의 환경규제는 환경기준, 환경마크제도, 제품 및 포장폐기물 규제, 에너지세와 탄소세

등 제품 부과금, 개별산업에 대한 규제 등의 형태로 나타나는데 이러한 규제 강화는 직접적인 무

역효과는 물론 환경기술개발 등 대응시스템 마련을 위한 비용과 투자비를 증가 시키게 되어 수

출품의 원가상승으로 이어져 수출경쟁력을 약화 시키는 결과를 초래하게 된다.

앞으로 기술수준이 상대적으로 뒤떨어진 국가나 기업의 제품은 선진국의 점차 강화되고 있는

환경기준을 충족하지 못할 경우 수출을 포기할 수 밖에 없으며 환경기준 자체도 제정과정에서

그 국가의 업계가 깊숙이 참여하면서 자신들의 입장을 반 시켜 수입품에 상대적으로 불리하다.

뿐만 아니라 선진국의 업계는 환경기준 제정작업에 참여하면서 역외국 업체보다 먼저 환경규제

에 대한 준비를 철저하게 준비해 오고 있다.

대표적인 환경규제 형태인 환경기준의 경우 제품기준, 제조공정기준, 배출기준, 대기․수

질․소음 기준 등으로 규제가 되며 그 밖에 제품의 테스트 또는 제품 및 제조과정에 적용되

는 규격의 준수감시에 관련된 절차기준, 생산 및 유통업체에 부과되는 폐기물 관리기준 등이

포함된다. 일반적으로 상대국의 표준, 제품테스트, 라벨링, 인증․승인 등에 관한 요건 및 절

차 등의 환경기준 관련 기술규정이나 표준이 수출국의 기준과 상이할 경우 무역장벽으로 작

용할 수 있다.

제품의 생산과정에서 투입된 에너지에 대한 에너지세 및 탄소세, 수입 석유제품 및 유해화

학물질의 제조 및 수입에 대하여 과세하는 미국의 슈퍼펀드세 등과 같은 경우에도 사실상

관세와 유사한 효과를 가지게 되어 제품의 비용상승 요인으로 작용할 것이다. 고율의 에너

지세는 집약산업의 경쟁력에 큰 향을 미치게 되어 부정적 무역효과를 초래하게 된다.

라벨링의 경우 선진국은 환경에 유해한 제품, 공정 및 생산방식에 대한 규제를 목적으로 하

여 제품의 생산, 판매, 유통, 수출입시 자국의 해당기관이 승인한 라벨을 부착하도록 의무화

하고 있다. 오존층 파괴물질 함유 또는 사용제품에 대한 라벨 부착의무, 가전제품에 대한 에


43

너지라벨 부착의무 등이 이에 해당한다. 이러한 라벨링 요건은 동종 상품으로 간주될 수 있

는 다른 제품에는 적용되지 않고 특정 제품만을 대상으로 차별적으로 적용될 수 있으며 수

출업자에게 절차 및 비용상의 부담으로 작용하여 제품의 판매에 부정적 향을 미칠 수 있

다.

EU의 폐전기․전자기기지침은 생산 및 수출에 가장 포괄적인 향이 예상된다. 전자제품은

그 특성상 생산공정에서도 오염물질이 배출되지만 제품을 사용한 후에도 재활용할 수 있는

여지가 있는 반면 기술속도가 점점 빨라지면서 제품의 수명주기가 단축됨에 따라 폐기물이

대량으로 방출될 수 밖에 없는 실정이기 때문이다. EU가 추진 중인 폐전기․전자기기지침

의 기본원칙이 아무리 작은 제품이라도 규제대상에 포함시키며 과거에 판매된 제품도 규제

대상으로 하면서 재사용․재활용 비율을 높이고 있어 유럽 역내외 산업을 불문하고 그

향이 클 것으로 전망된다. 이외에도 수거 및 재활용 의무를 감안할 때 유럽업체 보다는 비

유럽업체 또는 유럽에 리사이클 거점이 없는 중소업체 일수록 폐가전제품을 수거 후 자국

에 운송하도록 강요 받을 수 있기 때문에 부담이 클 전망이다. 대한무역진흥공사(KOTRA)

의 자료에 의하면 이 지침이 시행될 경우 제조업체가 수거 시스템을 운 하는 비용은 연간

약5~7억유로 상당으로 이를 제품가격에 반 시킨다면 평균 2~3% 인상될 전망이다. 그러나

이는 유럽 역내 가전업체를 대상으로 산정한 것으로 역외국 업체는 더 많은 비용이 소요될

전망이다. 그러나 이러한 선투자를 통해 결과적으로는 제품경쟁력과 수출경쟁력이 향상될

수 도 있다.

일본에서 2001년 4월부터 시행되고 있는 가전리사이클법의 경우는 폐가전제품의 회수․처

리에 소요되는 비용을 소비자가 부담을 하고 있고 재활용 목표 또한 EU의 폐전기․전자기

기지침 보다 훨씬 낮게 측정되어 있어 업계에 미치는 향은 크지 않으나 페가전제품의 처

리를 일본내 전문업체에 위탁하여 처리하게 됨에 따라 일본내의 가전 업체 보다는 더 많은

비용부담을 해야 하기 때문에 일본 수출제품의 경우 제품경쟁력 약화를 초래할 수 있다.

EU의 RoHS Directive에서 규제하고 있는 유해물질의 경우 시행시기까지 여유는 있으나 이

에 대응하기 위해서는 대체 소재의 개발 및 적용을 위한 공정기술과 신뢰성 확보에 많은 시

간과 노력이 필요한 부문이다. 특히 무납 솔더링의 경우 EU, 일본 등의 선진국가에서 규제

시점과 관계없이 이미 관련기술을 확보하여 제품에 적용하고 있을 뿐만 아니라 늦어도 2003

년까지 모든 전기․전자제품에 무납 솔더링을 적용하겠다고 공표하고 있으며 제품 차별화

수단의 하나로 활용할 조짐을 보이고 있다. 유해물질 대체기술의 경우 투자와 시간이 필요

하고 제품원가 상승의 요인이 되지만 선진업체의 움직임에 능동적으로 대응하지 않으면 국

전자산업

44

제시장에서 제품경쟁의 주도권을 상실할 수 도 있다.

EU의 EuE Directive 초안에서 언급하고 있는 바와 같이 전기․전자제품의 전과정에 걸친

총체적인 사전 환경 향평가서 및 환경친화적인 제품설계를 의무화 하는 매우 엄격한 환경

보호 지침이 도입돼 실행될 경우 우리나라 등 비회원국의 대EU 전기․전자 제품 수출업체

들은 기존 생산제품에 대한 총체적인 환경 향분석서를 작성하고 그 결과에 따라 환경 친

화적으로 제품의 설계를 다시 해야 하는 매우 큰 부담을 안게 될 전망이다.


45

제4절 국내 환경규제 동향 및 전기․전자산업에 미치는 영향

지구 환경보전의 필요성이 대두되면서 친 환경제품의 생산과 소비가 환경보전측면에서 매우

중요하게 인식되고 있다. 1990년도 이전까지는 사업장에서 배출되는 오염물질을 규제하는 것이

환경정책의 주요 수단이었으나 대량생산 및 대량소비체계의 사회구조로의 변화에 따라 제품의

전과정에서 환경성을 고려하는 친환경제품 생산․소비의 활성화가 환경적으로 중요한 이슈가

되고 있다.

이와 같이 친환경제품개발의 촉진을 유도하고 제품에 대한 환경정보를 소비자에게 제공함으

로써 소비자가 친환경제품을 소비토록 유도하여 환경오염을 저감시키는 환경오염 사전 예방제

도 차원에서 다음과 같은 강제 또는 비강제 환경규제 제도가 시행되고 있다.

1. 비강제 규제제도

가. 환경표지제도

사전에 대상제품군을 선정하고, 그 제품군의 환경적 우월성 수준을 설정한 후 이 기준을 만족

시키는 제품에 대하여 환경마크를 제품에 부착토록 하여 소비자가 구매시 친 환경여부를 고려하

여 선택 할 수 있도록 하는 것으로서 1997년 전기․전자제품으로는 냉장고가 처음으로 대상제품

으로 선정되었으며 현재는 세탁기, 에어컨, TV등 대부분의 가전제품이 대상제품으로 되어있으

나 국내의 경우 소비자의인지도가 낮아 환경표지 인증을 취득해도 판매증대에 향을 미치지 못

하고 있기 때문에 기업의 제도참여가 소극적이다.

나. 환경성적표지제도

제품의 원료채취, 제조, 이용 및 폐기단계에서 사용되는 자연자원의 양, 배출되는 오염물질의

양 및 배출되는 오염물질이 지구환경문제(오존층 파괴 등)에 미치는 향을 숫자 또는 그래프 등

으로 제품에 계량적으로 표시하여 소비자가 이를 인식할 수 있도록 하는 제도로서 2001년 2월부

터 제도시행이 법제화 되었으며 2002년 5월에 TFT LCD 모니터, 냉장고, PDP TV, 모니터용

Glass가 전기․전자제품으로는 최초로 인증이 부여되었다.

전자산업

46

다. 절전형 사무용기기 및 가전기기 보급촉진제도

기업이 자발적으로 정부가 제시하는 절전기준에 만족하는 에너지 절약형 제품을 생산 보급함

으로서 원천적인 에너지 절약을 기하고자 하는 취지에서 출발한 제도로서 정부와 기업과의 신뢰

하에 기업 자체보증으로 절전형기기를 나타내는 이미지로 에너지절약마크를 사용한다. 대상제

품으로는 컴퓨터, 모니터 등과 같은 사무용기기와 TV, VCR이 해당된다.

2. 강제 규제제도

가. 에너지소비효율 등급표시제도

제품의 에너지소비효율 또는 사용량에 따라 1~5등급으로 구분하여 표시하도록 함으로써 소

비자들이 효율이 높은 에너지 절약형 제품을 손쉽게 판단하여 구입할 수 있도록 하고 제조(수입)

업자들이 생산(수입)단계에서부터 원천적으로 에너지 절약형 제품을 생산․판매하도록 하는 등

제도적이고 원천적인 에너지절약을 위한 제도이다. 대상제품으로는 냉장고, 에어컨, 세탁기, 백

열전구/형광램프, 전구식형광등기구, 형광램프용 안정기가 해당된다.

나. 생산자책임 재활용제도

사용단계 이후의 제품 즉 소비자가 사용한 이후에 발생한 폐기물에 대해서도 생산자가책임을

지고 회수하여 재활용을 요구하는 것을 의미하는 제도이다. 대통령령이 정하는 재활용가능 폐기

물의 일정량 이상을 재활용하도록 생산자에게 의무를 부여하고, 재활용목표가 달성되지 못할 경

우 실제 재활용에 소요되는 비용 이상을 생산자로부터 징수하는 제도로서 쓰레기종량제와 그간

의 예치금제도에 따라 재활용품 분리배출 및 수거체계와 재활용인프라가 상당 정도 구축되어 있

음을 전제로 하고 있다. 초기에는 현행 예치금 대상 품목(가전제품․형광등․타이어․윤활유․

금속캔․유리병․PET병등 7개 품목 15종) 위주로 시행을 하며 재활용의무를 지게 될 생산자 또

한 원칙적으로 예치금 납부대상 품목의 생산자와 수입자들로서 가전제품의 경우 당해 제품의 생

산자가 재활용의무를 지게된다.

본 제도의 목적은 폐기물 발생방지, 재활용 증진, 매립장 사용의 절약, 오염자부담원칙과 일치

하도록 폐기물 관리비용을 이전, 새로운 재활용 기술과 처리시설능력의 개발, 청정제품과 청정

생산기술의 개발, 좀 더 재활용 가능한 제품의 개발, 지속가능한 개발을 촉진하기 위한 생산공


47

정 내의 물질재활용체계(closure of materials use loops)의 구축이다.

전자제품에 대해서는 이미 2000년 6월 생산자단체와 자발적 협약을 체결하 고 생산자책임

재활용제 시범실시를 거쳐 2003년부터 의무시행이 되고 있다. 가전제품의경우 냉장고, 세탁기,

에어컨, TV, 컴퓨터(모니터 포함) 및 포장재(EPS)가 대상제품으로 시행되고 있으며 200년부터

오디오와 휴대폰이 추가되며 대상제품은 점차 확대될 것으로 예상된다.

3. 국내 환경규제가 산업에 미치는 영향

생산 공정 중심의 관리정책은 대부분 사후관리 위주의 배출물과 폐기물에 초점을 두고있고

이러한 정책은 총체적인 환경문제를 해결하는데 한계가 있으며 생산단계를 벗어난 제품은 유통,

사용, 폐기단계를 거치면서 환경에 향을 주기 때문에 최근 선진국의 산업환경정책의 무게중심

은 단일공장 위주로 그 해결책을 모색하던 생산공정에서 최종 제품중심으로 이동하고 있는 선진

국의 추세와 함께 국내의 환경규제도 제품중심의 규제가 되고 있고 점차 강화될 전망이다.

이로 인한 기업이 제품 전과정의 환경문제에 대한 책임을 안게 됨에 따라 환경부하의 저감을

위한 기술개발 노력과 투자증가 뿐만 아니라 제품의 원가상승 및 해가 거듭될수록 환경요소가

기업의 경쟁력과 직결된 전략적 요소로 작용하게 될 것이다. 또한 정부의 환경정책과 점차 증가

될 그린소비자의 니즈에 부응하지 못하는 기업의 환경경 정책과 제품의 전과정에 걸친 청정생

산공정에 의한 제품의 생산을 이루지 못할 경우 시장에서 경쟁우위를 확보하기 어려운 상황에

처할 것이다.

전자산업

48

제5절 향후 전망

전 세계적으로 환경보호에 대한 관심이 고조되면서 환경보호를 목적으로 한 각종 무역 규제

가 확산될 것이며 환경규제는 제품 수출에 있어 중대한 장벽으로 등장될 것으로 예상된다.

국내적으로 우리사회는 경제규모의 확대와 에너지소비량의 증대, 지방자치단체의 활성화, 환

경오염 심화에 따른 규제강화, 소비자의 환경 친화적 제품에 대한 선호 등의 문제에 직면하게 될

것이다.

그리고 국제적으로는 환경을 통한 무역규제의 증대문제 등 많은 환경변화에 직면하게 될 것

이며 환경과 무역의 연계 논의가 마무리되고 국제규범이 정해지면 세계의 무역질서는 환경중심

의 구조로 재편될 것이다. 또한 국제환경협약 등 국제적 차원의 환경보호를 위한 노력과는 별도

로 미국, EU 등을 비롯한 선진국들도 자국의 높은 환경기술력을 바탕으로 환경관련 입법 및 규

제조치를 점차 강화해 나가고 있는 실정이다.

이러한 환경규제 강화는 직접적인 무역규제 효과뿐만 아니라 환경문제 해결을 위한 비용과

투자비를 증가 시키게 되어 수출제품의 원가상승으로 이어져 해외시장에서 제품 경쟁력을 약화

시키게 된다.

이제 우리 기업도 환경에 대한 인식의 변화가 필요한 시점이다. 기업에게 환경관리가 단지 법

기준의 준수에만 급급했지만 앞으로는 수동적인 대응자세에서 벗어나 환경관리가 기업생존의

필수요건임을 인식해야 한다. 환경 친화적 기업경 이 비용투자만을 초래하는 위기요인이 아니

라 기회요인으로 포착하는 환경전략을 추진하는 능동적이고 현명한 대응만이 선진기업과의 경

쟁에서 뒤떨어지지 않게 될 것이다.

치열한 국제경쟁 속에서 기업이 살아 남기 위해서는 기업경 전반에 걸쳐 환경을 고려하고

자율적으로 사업활동의 전과정에 걸친 환경 향을 평가하고 구체적인 환경목표를 설정하여 지

속적인 환경개선을 추진하는 환경경 체계를 운 하여야 한다.

그리고 환경보전을 위한 기업의 실천과제로서 중요한 것은 장기적인 안목을 가지고 청정기술

의 개발에 많은 투자를 하여야 하며 이를 통하여 친환경제품이 생산되어져야 한다.

이를 위하여 환경친화 설계에 대한 기술 및 도구 개발에 대한 노력이 필요하며 국내의 전 산

업에 확산 보급 되어져야 한다. 각 기업에서는 제품개발프로세스에 Eco-Design 프로세스의 접목

과 공급자 관리를 통한 그린구매시스템의 도입으로 원류관리측면에서의 환경개선 활동이 적극

요구된다.


49

이제 기업에 있어 환경요소는 경쟁적 우위를 확보할 수 있는 전략적 요소임과 동시에 환경보

전을 위한 사회적 책임을 다하는 기업문화로 발전시켜야 하며 "환경의 세기"라고 불리고 있는 21

세기를 능동적이고 창조적으로 대비해야 할 것이다.

전자산업

50

제4장

전자산업의 환경 현황

제1절 환경적 특성

1. 전자산업의 특성

전자산업은 기술 ,두뇌 및 노동이 복합적으로 집약된 고부가가치 산업으로 금세기에 탄생된

고도의 신흥 성장산업이다. 기술, 시장, 자본 등의 국제협력이 활발한 사업으로 부존자원이 빈곤

하고 인구 도가 높으며 국내시장 규모가 작은 국내 산업여건에 가장 이상적으로 부합되는 전략

사업이다. 21세기에는 전자산업이 우리나라를 선진산업사회로 올려놓게 될 것이다. 전자산업이

다른 산업과 비교해 특별히 다른 특징을 살펴보면 다음과 같다.

◦ 두뇌 ,기술 집약적인 고부가가치 산업

매출액 대비 R&D 비율 94년 : 4.9% (제조업 1.9%)

◦ 에너지 절약형 산업

에너지 투입비 : 전자 100, 기계 123, 철강 797, 석유화학 476

◦ 기술혁신 선도 산업

기계의 전자화, 자동화

초소형화, 고성능화

◦ 국제 협력적 수출지향 산업

수출비율 96년 : 67%,부품 (중간 공정)수출이 전체의 약 50%

◦ 정보화 사회 주도산업

제4장 전자산업의 환경 현황

51

21 세기 정보화 혁명으로 지속적 성장 산업

외국인 투자와 기술 도입의 급증

연평균 성장률 48.5%기록 (가전제품 및 전자부품 위주 )

가전산업은 전기․전자의 원리를 이용하여 가정용 내구소비재를 생산하는 산업으로 전류를

정보전달의 매체로 이용하는 TV, VCR, 음향기기 등 가정용전자제품과 전류를 회전, 열 등의 에

너지원으로 이용하는 냉장고, 에어컨, 전자렌지 등 가정용전기제품으로 구분된다. 반도체, LCD,

전자부품 등의 최대 수요처이며 고용창출 및 관련 산업에의 파급효과가 큰 산업이다. 부품생산

단계에서는 기술․자본집약적, 제품조립단계에서는 노동․자본집약적인 성격으로 인해 국제 분

업이 활발하게 이루어지고 있다.

2. 전자산업의 발전방향

우리나라 전자산업의 발전 비전은 타 산업에 비해 비교적 밝은 편이다. 정보화의 진전으로 국

내시장의 수요여건이 성숙되어 있고, 정보통신기술의 발전과 정보화에 대한 높은 국민적 관심,

신제품, 신기술 파급속도도 매우 빠르다. 또한, 새로운 제품으로의 구조고도화와 꾸준한 기술개

발로 타 산업 대비 높은 경쟁력을 확보하고 있다. 전자제품의 발전과 변화는 근본적으로 디지털

화, 개별 기능들의 융합화를 통한 소형화 및 고기능화, 초고속 데이터 처리를 위한 고속화, 다량

의 정보를 동시에 처리할 수 있는 대용량화 등의 기술발전에 의해 가능하다.

기술발전의 결과 전자산업은 새로운 서비스를 지속적으로 창출하고 이에 이용되는 각종 기기

들이 상호 통합되면서 기능이 점차 고도화되는 방향으로 발전하면서 산업의 역이 점차 확대될

것으로 예상 된다.

가정용 전자기기는 디지털 기술을 응용하여 통신, 방송, 컴퓨터의 통합이 확대되는 디지털가

전 또는 정보가전의 형태로 전환될 것으로 보인다. 컴퓨터 역시 멀티미디어로의 진화가 진행되

면서 고급화, 고성능화, 대용량화, 그리고 휴대성 확보 등의 방향으로 발전 중이다.

또한, 통신기기는 보다 간편한 멀티미디어 일체형 단말기 또는 입체 대화형의 실감형 단말기

로 발전하고, 위성통신 및 IMT-2000 과 같은 로벌 통신서비스와 인터넷을 지원할 수 있는 시

스템장비 및 단말기의 중요성이 대두될 것이다.

디지털 시대의 핵심부품인 반도체는 그 활용범위가 더욱 확대되어 대용량, 고속화가 더욱 빠

르게 진행되고 있으며, 일반전자부품들도 가능한 한 칩(chip)화하는 경향이 커지고 있다. 서비스

부문에서는 방송의 디지털화가 가속화되는 가운데 통신과 방송의 융합화와 VOD와 같은 소비자

전자산업

52

착형 서비스가 확산될 것이다. 또한 인터넷 서비스, 전자상거래, 컨텐츠 등 새로운 서비스가

빠르게 발전하고 있고, 소프트웨어 산업의 중요성은 더욱 증가할 것이다.

3. 전자제품의 환경특성

가. 환경특성

전자제품은 대부분의 물질이 환경과 배치되는 물질로 이루어진다. 플라스틱, 납, 유리, 수은,

6가크롬 등 다양한 전자제품을 이루는 물질들이 지구환경에 악 향을 미치는 물질로 되어 있다.

이뿐만 아니라 전자제품은 특성상 전자제품을 생산하는 생산 공정에서도 다양한 환경오염물질

이 배출된다.

최근들어 전자제품에 대한 기술속도가 점점 빨라짐에 따라서 제품의 수명주기가 단축되고 있

으며 이로 인하여 전자제품의 폐기물이 점차 대량으로 방출되고 있는 실정이다.

전기전자 제품에 사용 중인 대부분의 부품에 Pb, Cd, PBB, PBDE 등 유해물질이 포함되어 있

으며 전장부품이 많이 포함되어 있는 전자제품이 전기제품보다 유해물질 함유 부품수가 많은 것

으로 분석되고 있다.

<표4-1-1> 전자부품의 유해물질 종류

유해물질 유해물질이 포함된 전자부품

Pb Switch(Tact), Disc, Cable, Diode, Capacitor, Transistor 및 대다수 부품

Cd Connector, Plug, Cord, 리모콘, Capacitor

Cr 6가 Screw, Bolts, Pin, 보강재

PBB, PBDE Out-Case Plastic, PCB

Hg Lamp 등

전기전자 부품 내에 사용되어지고 있는 유해물질은 <표4-1-1>와 <표4-1-2>에서 보이는 바와

같이 안정제 및 안료 등의 용도임이다.

또한, 전기전자 제품 내에는 다양한 부품이 크롬 6가를 포함하고 있다. 전장부품에는 크롬 6


53

가 물질이 거의 사용되어지고 있지 않으나 screw, supporter 등 체결 또는 보강재로 사용되는 부

자재에 부식방지용으로 주로 사용되어지고 있다.

<표4-1-2> 전기전자 부품내의 유해물질 용도

유해물질 용 도

Pb 부품 lead 단자 표면처리, Cable 내열성 및 안정제

Cd PVC 수지물 안료, 안정제

Cr 6가 체결도구

PBB, PBDE 난연제

Hg 형광등

나. 폐전자제품의 특성

전자제품은 다종소량(多種小量)의 부품소재를 1차 가공한 후 이들을 조립한 산업제품이다. 이

러한 전자 제품은 대략 100∼150 여종의 부품으로 구성되어 있다. <표4-1-3>은 전자제품의 주요

구성부품 및 주요 소재를 나타낸 것이다. 이들 중 대부분은 재자원화가 가능하므로 사용 후 폐기

물로서 발생된 폐전자제품은 재자원화 가치가 매우 높다. <표4-1-4>는 폐전자제품의 재자원화

가능 부품소재의 구성비율을 나타낸 것이다.

폐전자제품을 대상으로 용출시험을 행한 기존의 연구결과에 따르면, 냉장고, 세탁기, 에어컨

의 경우 유해물질 용출 농도가 기준치를 초과하지 않는 것으로 보고 되었다. TV는 전자스크랩의

리드선에는 소량의 수은이 함유되어 있고 브라운관 유리에는 납, 카드뮴, 아연 등과 같은 유해물

질이 함유되어 있으며 이중 납의 용출량이 높은 것으로 보고 되었다. 전자제품 중 환경유해물질

로서 관심의 대상이 되는 것은 냉장고, 에어컨에 사용되는 냉매용 CFC(R-12)와 발포제용

CFC(R-11)이다. CFC는 지구온난화 물질로서 몬트리올 의정서에 의거하면 2006년부터 사용이 금

지되었다. 이와 같이 폐전자제품에서 발생되는 환경유해물질은 냉장고, 에어컨의 냉매와 TV의

납 등으로 비교적 적은 편이라 볼 수 있다.

전자산업

54

<표4-1-3> 전자제품의 주요 구성부품 및 주요 소재

전자제품 주요 부품주요 소재 비고

(기타재질)합성수지 철 구리 알루미늄 기타

냉장고

캐비넷

내장부품 팬

모터

냉각기

단열재

방열기

콤프레샤 냉매 및 발

포제

냉매기유(oil)

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

경질우레탄

프레온 가스

광물유

T V

캐비넷

브라운관

스피커

회로기판

요코 및 코일

배선재, 나사 등

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

목재

유리

자석, 종이

전자부품,땜납

자석

피복재

세탁기

키비넷

세탁조, 세탁날개

탈수조(내부조)

모터

밸런스액

급․배수 호스

○

○

○

○ ○

○

○

스텐레스

염수

에어컨

캐비넷(실내, 실외)

팬

열교환기

냉매 배관

콤프레샤

냉매

냉매기유(oil)

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

프레온 가스

광물유


55

전자제품은 여러 종류의 부품소재로 조립되어 있으므로 폐전자제품의 재자원화를 위해서는

반드시 조립의 역 공정순서로 부품소재를 분리, 파쇄, 선별하는 재자원화 과정을 거쳐야 한다.

이러한 재자원화는 상당한 기술과 시설을 필요로 하게 된다. 재자원화 공정은 자동화 공정과 반

자동화 공정으로 구분할 수 있으며, 이중 자동화공정은 막대한 시설투자비가 소요되고 반자동

화 공정의 경우 해체, 선별 등의 공정에서 많은 인력을 필요로 한다.

<표4-1-4> 폐전자제품의 재자원화 가능 부품소재의 구성비율단위 : %(중량기준)

구분 철 알루미늄 기타비철 합성수지 유리 기타 합계

냉장고T V세탁기에어컨

49125254

1149

43218

43263316

-53--

3593

100100100100

1)자료 : 일본산업구조심의회(2002)

전자제품은 내구소비재이므로 일정기간동안 사용된 후에 폐기물로 배출된다. 그러나 내구년

수 종료 후에도 계속 보조용으로 사용하는 경향이 많으므로 1회 소모성 폐기물과는 그 성질이

다르다. 우리나라의 경우 각 전자제품의 내구년수는 약 10년∼11년인 것으로 알려져 있으나, 전

자제품은 최근 기술혁신, 제품의 디자인이 수요에 미치는 향이 증가하여 점차 제품수명주기

(life cycle)가 짧아져 내구년수 이전에도 폐기되는 경향이 있다.

전자산업

56

제2절 오염발생현황

1. 오염발생현황

지난 20세기에는 인구 증가, 공업화, 도시화의 진전에 따라 대기․수질․토양 오염 등 환경문

제가 새로운 과제로 대두되었다. 환경의 중요성에 대한 인식이 크게 높아진 1980년대 이후 세계

적으로 아황산가스(SO2)의 배출량은 줄어들었으나 이산화질소(NO2) 배출량은 정체상태에 있으

며 더욱이 지구온난화의 주요 요인인 이산화탄소(CO2) 배출량과 폐기물 발생량은 오히려 증가

한 것으로 나타났다.

[그림 4-2-1] OECD 국가의 환경오염물질 배출 추이1)

0

50

100

150

1980 1985 1990 1995

GDP

이산화탄소

폐기물 발생량

이산화질소

아황산가스

2000

1)주 : 1980년을 100으로 보았을 때의 지수2)자료 : OECD, “Key Environmental Indicators," 2001


57

특히 우리나라의 경우 명목 GDP에 비해 이산화탄소(CO2) 배출량 및 폐기물 발생량은 OECD

국가 중 각각 5∼6위, 아황산가스 및 이산화질소 배출량은 각각 11위 및 13위로 OECD 국가 평

균보다 높은 수준을 보이고 있다. 이에 따라 21세기에는 국내외적으로 환경규제 압력과 에너지

절감 필요성이 더욱 커지면서 산업구조 및 생산방식도 환경친화적 방향으로 나아갈 전망이다.

1972년 스톡홀름에서 개최된 「UN인간환경회의」(UN Conference on Human Environment)

에 따라 「UN환경계획」(UNEP: UN Environment Program)이 성립되어 환경논의가 국제적으

로 구체화되기 시작하 으며 이후 1992년 브라질 리우에서 열린 「UN환경개발회의」(UNCED:

UN Conference on Environment Development, 일명 Earth Summit)에서 21세기 환경보전의 구

체적 실천강령인 「의제 21」(Agenda 21)이 채택되면서 기후변화협약(Convention on Climate

Change), 생물다양성협약(Convention on Biological Diversity) 등 주요 국제환경협약이 체결되

고 OECD, 세계은행, WTO 등 국제기구에서도 환경보전을 위한 무역규제 등 환경과 경제를 통

합하는 정책을 추진하고 있다.

2. 폐가전제품의 발생량

가. 폐PC의 발생량 추정

폐 PC는 내구년수 4년을 기준으로 한 과거 판매량의 25∼32%가 당해연도에 폐기되는 특성이

있다. 2000년도 현재 폐 PC는 누적치로 9,316천대가 보급된 것으로 추정된다. 1999년과 2000년도

에 판매량 피크를 이루면서 향후 3∼4년 이내 배출량이 크게 증가할 것으로 전망된다.

※ 동 발생량 추정치는 제도권내에서 회수 가능한 양을 의미한다.

PC는 냉장고, 세탁기 등 가정용기기와는 달리 신제품으로 교체 후에도 이용가치 및 경제적

가치가 있어 즉시 폐기 배출되지 않기 때문에 일정기간이 경과하면(효용가치 상실 후) 대개

지방자치단체로 배출되는 경향

특이할 만한 것은 본체보다 모니터의 배출량이 2배가량 많다는 것인데 이는 모니터가 재활

용하기도 어렵고 중고품으로 유통시킬만한 가치가 그만큼 적다는 것을 의미

전자산업

58

<표4-2-1> 폐 PC의 발생량 추정(단위 : 천대)

구분 ‘98 ‘99 ‘00 ‘01 ‘02 ‘03

시 판 대 수 1,031 2,747 3,112 2,409 2,229 2,068

잠재 배출량 633 766 840 1,190 1,031 2,747

발생량 추정 257 311 341 483 419 1,156

실제 회수량 230 273 388 447 - -

오 차 비 교 11 14 -12 8 - -

1)자료 : 한국전자산업환경협회(2002)

시 판 대 수 : 시판금액÷제품가격 (데스크탑 1.5백만원, 노트북 2.5백만원) (근거: 2000 한국정

보통신산업협회 통계)

잠재 배출량 : 내구년수(4년) 기준 과거 시판대수

발생량 추정 : 배출잠재량×배출계수 (배출계수〓배출잠재량÷평균 실제회수량)

실제 회수량 : 한국자원재생공사 연도별 통계자료

오 차 : 발생량추정÷실제회수량

나. 폐TV의 발생량 추정

TV의 평균 내구년수는 한국의 경우 10.6년, 일본은 9.6년이며 2000년도 현재 TV가 누적치로

19,021천대가 보급된 것으로 추정된다. 폐 TV의 배출 잠재량은 과거의 판매실적으로서 연평균

8.3%식 증가하고 있으나 내구년수, 경기변화, 과거보급량, DTV보급 등의 요인으로 향후 연평균

15.0%씩 발생량이 증가해 2006년도의 경우 2000년에 비해 232% 증가한 1,044천대가 발생할 것

으로 추정된다.

<표4-2-2> 폐 TV의 발생량 추정

구분 연도 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 연평균

잠재량 (천대) 1,964 2,085 2,160 2,094 2,879 2,905 3,184 ＋8.3%

실제배출량

(천대) 450 507 557 576 840 900 1,044 ＋15.0%

(Ton) 15,741 17,727 19,533 26,287 55,135 77,057 110,304



59

2001년부터 디지털방송 시작을 계기로 2005년에는 시 단위까지 방송 전환되고 2010년부터

아날로그 방송을 중단한다는 요인을 놓고 볼 때, DTV의 판매가가 기존 TV의 약 2배(현재8~9배)

디지털 방송 확대 시 약 2005년을 전후로 폐TV 발생량은 대폭 증가할 것으로 추정된다.

<표4-2-3> 년도별 TV 수급 현황

년도 1997년 1998년 1999년 2000년

수 입수량(천대) 81 23 328 350

금액(천불) 41,762 9,565 29,266 31,256

생 산수량(천대) 10,621 10,596 13,199 14,149

금액(백만원) 2,680,043 2,201,088 2,276,407 2,440,308

수 출수량(천대) 7,960 6,505 7,602 8,149

금액(천불) 1,448,718 993,382 1,009,243 1,081,908

시 판수량(천대) 2,350 2,488 3,760 4,016

금액(백만원) 917,652 502,067 598,286 638,969


다. TV와 PC의 재료구성비 비교

<표4-2-4> TV와 PC의 재료구성비(단위: %)

구분 철 금속 유리 플라스틱 복합체

TV 12 4 53 26 5

PC 37 5 19 18 21

1)자료: 한국전자산업환경협회(2002)

위 표에서 보는 바와 같이 폐 TV와 PC 대부분의 물질은 재활용이 가능한 재료로 이루어지므

로 폐전자제품은 재자원화 가능성이 매우 높다.

전자산업

60

3. 오염발생 물질의 재활용 현황

정부가 지난해부터 '생산자 재활용제'를 시범적으로 실시하고 가전업체들도 협회를 구성, 폐

가전 수거 및 재활용에 공동의 노력을 기울이고 있기 때문에 폐가전 제품의 수거 및 재활용률이

높아지고 있다. 이에 따라 지난 1995년 50%대, 1997∼98년에는 70%대 던 폐가전의 재활용률이

지난해 80%를 넘어섰고 올해는 90%대에 이를 것으로 전망된다.

한국전자산업환경협회(회장 이상배)가 지난 7월부터 11월까지 폐가전의 재활용을 높이기 위

한 기초자료 확보를 목적으로 한국폐기물학회와 공동 조사한 결과 지난해 회수된 폐가전은 모두

125만7000대로 이 중 84%인 106만대를 재활용한 것으로 나타났다.

재활용의 질적인 면을 보여주는 재자원화율(총중량 대 재자원화 된 부품소재의 중량)도 평균

81.4%로 나타났으며 품목별로는 에어컨이 97%로 가장 높았다. 또 세탁기 87.1%, TV는 82.8%, 냉

장고 70.6%의 순으로 조사되 일본의 법적 재자원화 기준인 50%를 상회하는 것으로 조사됐다. 폐

가전의 재자원화 가치를 금액으로 따져보면 냉장고(300L급)는 1대당 4890원, 에어컨(8평형) 7130

원, 세탁기(8㎏급) 3785원, TV(20인치 급) 1170원으로 이 금액만큼의 철, 동, 알루미늄, 합성수지,

유리 등의 자원을 재자원화 할 수 있는 것으로 나타났다.

반면 폐가전을 재자원화 하는 과정에서 무게와 중량이 커 회수 운반에 많은 비용이 소요되고

분해․분리에도 상당한 시설과 인력이 필요한 것으로 지적됐다. 실제로 냉장고 1대당 2만6115원,

세탁기 1만6110원, TV 1만471원, 에어컨 2만3255원의 비용이 각각 소요되며 회수운반에는 57억

원, 재활용 및 처리에 112억원, 기타 약 20억원이 사용되 지난해 폐가전 회수․재활용에만 189억

원 정도가 소요됐다.

협회는 지난해 폐가전의 회수․재활용 사업 결과 폐가전에서 철, 동, 알루미늄 등 약 6만 톤의

자원을 재생산해 자원으로 재사용했고 환경유해물질인 프레온가스 등을 수거해 발생 폐기물의

81% 가량을 감량했으며 폐제품의 수거 운반서비스 산업 및 재활용 사업 조성으로 연간 약 143

억원의 부가가치와 500여명의 상시고용 창출효과를 냈다고 설명했다.

재활용품 구성비율(1대 분해시 전체무게 대비)

PC : 플라스틱 20∼25%, 구리 30%, 철 20%, 금 4∼5g

TV : 플라스틱 20%, 유리 20%, 구리 등 귀금속 15∼20%

냉장고 : 플라스틱 10%, 철 60%, 구리 20%


61

<표4-2-5> 폐가전 제품 재자원화율(단위 : ㎏, %)

구 분 평균 냉장고 세탁기 TV 에어컨

총중량(A) 57.2 102.0 62.0 20.0 45.0

재자원화한 부품 중량(B) 46.6 72.0 54.0 16.6 44.0

기타 부품 중량 10.6 30.0 8.0 3.4 1.0

재자원화율(B/A) 81.4 70.6 87.1 82.8 97.0

1)자료 : 전자신문(2002)

가. 국내 재자원화 현황

<표4-2-6>은 전자제품의 회수 처리 실적을 나타낸 것이다. 표에 나타난 바와 같이 냉장고, 세

탁기, TV를 위주로 회수되고 있다. 이들 제품의 재자원화 현황을 살펴보면 다음과 같다.

<표4-2-6> 전자제품 회수처리실적(단위 : 천대)

2001년(실적) 2002년(실적) 2003년(목표)

계 714 844 914

냉 장 고 275 343 455

세 탁 기 270 278 307

TV 168 221 245

에 어 컨 1 2 9

개인용컴퓨터 - - 98

1) 폐냉장고

폐냉장고의 처리에 있어서 환경적으로 가장 관심이 되는 것은 냉매(CFC(R-12))와 발포제

(CFC(R-11))이다. CFC(R-12)는 1987년 9월 몬트리올 의정서에 의거 2006년부터 전혀 사용할 수

없도록 규제하고 있지만, 현재 폐기되고 있는 냉장고는 10년 전후의 제품들이 대부분이므로, 폐

냉장고 처리 시 이들의 회수는 매우 중요하다. 이러한 이유에서 생산자 리사이클링센터 및 재자

원화 업체에서 CFC를 회수하고 있다. 그러나 CFC 회수 설비는 많은 비용을 필요로 하고, 회수

된 CFC는 2006년부터 사용이 금지될 물질로서 유가물로서의 가치가 없기 때문에 민간재자원화

업체에서도 이의 회수는 잘 이루어지고 있지 않는 실정이다. 또한 폐냉장고가 불법 매립되거나

기타 다른 방법으로 처리될 경우, CFC에 의한 환경오염의 우려가 있다. 이러한 관점에서 냉장고

전자산업

62

의 처리는 생산자 리사이클링센터 등과 같이 적합한 시설을 갖춘 곳에서 해야 할 필요가 있다.

냉장고 1대당 발포제와 냉매의 양(중량 기준)을 비교하면, 발포제의 양이 냉매보다 2∼3배정도

많은 것으로 보고되고 있다. 이런 점을 감안한다면 친환경적 재자원화를 위해서는 발포제

(CFC(R-12))도 회수해야 할 것으로 사료된다. 이를 위해서는 폐공정을 도입하는 것이 필요할

것으로 판단된다.

합성수지의 재자원화를 살펴보면, 반자동화 공정은 자동화 공정과 달리 합성수지를 분리한

후 세척공정까지 거치기 때문에 반자동화 공정에서 나오는 합성수지 유가물의 순도는 자동화공

정에서 나온 합성수지보다 높을 것으로 예상된다.

폴리우레탄의 소각은 비록 적합한 환경오염방지 시설을 갖추었다고 하여도 자원절약이라는

측면을 만족시키지 못하는 단점이 있다. 따라서 회수된 폴리우레탄을 단순히 소각할 것이 아니

라, 소각처분 할 경우 열회수(thermal recycling)를 하거나, 다른 제품의 재료로서 재자원화하는

등의 친환경적이고 자원순환적인 처리를 해야 할 것으로 생각된다.

2) 폐TV

폐TV의 재자원화에 있어서 중요한 것은 보다 효율적인 브라운관의 재자원화 공정 및 세척기

술 개발이다. 현재 폐TV 브라운관의 앞유리와 뒷유리 분리기술은 인력에 의존하고 있는 상황이

다. 보다 효율적인 처리를 위하여 이의 자동화기술 개발이 필요하다. 또한 습식공정에 의한 폐유

리 세척은 유리의 손실을 가져올 뿐만 아니라 슬러지 발생, 또는 폐수 발생 등에 따른 후처리 공

정이 필요하다는 문제점을 안고 있으므로, 이러한 문제점을 해결하기 위한 세척공정 개발도 필

요하다. 이에 생산자 재자원화 전문업체에서는 폐TV 재자원화 자동화 기술을 개발함과 동시에

보다 후처리 공정의 번거로움을 해결하기 위해, 다양한 모델에 적용 가능한 폐브라운관 분리 기

술 및 건식세정기술 개발에 노력 중이다.

이와 더불어 폐TV의 재자원화에 있어서 해결되어야 할 부분은 얻어진 유가물(재생원료)의 신

제품 원료화이다. 재생된 재료는 품질이 낮거나 다른 이유에서 신제품 제조 시 원료로 쓰이기 어

려운 실정이다. 특히, 폐TV 유가물의 60% 가량을 차지하고 있는 폐유리는 혼합유리일 경우 노반

재나 재떨이 등의 등급이 낮은 용도로 사용되며, 앞유리와 뒷유리로 구분이 되어 재자원화 되었

을 경우 CRT 생산시 신재료와 혼합하여 사용할 수가 있는데 필요원료의 약 7∼8%만이 재생원

료로 사용될 수 있다. 재생원료의 수요를 확보해 둔 상태에서만 진정한 재자원화가 이루어질 수

있을 것이다.


63

3) 폐세탁기

폐세탁기의 자동화, 반자동화공정에 의한 재자원화율은 비교적 높은 편이다. 세탁기의 경우

각 구성요소는 대부분 볼트와 너트 연결로 되어 있고 냉장고와 같이 충진층(단열재)이 없으므로,

표준공구만으로도 나사 등의 연결부를 제거하면 각 구성 요소별 분리가 용이하다. 폐세탁기는

spin basket을 움직이기 위한 모터와 물의 누출을 막기 위한 조 한 연결로 인해 이들을 해체하

는데 다소 애로가 있으며, 이러한 이유로 자동화공정에서도 전처리 과정으로서 상당량의 인력해

체 작업을 필요로 하게 된다. 그러나 냉장고, TV와 달리 간단한 해체 작업만 행하면 순수한 재질

의 회수가 가능한 장점도 있다.

기존에는 부품소재의 표준화가 확립되어 있지 않아서 재자원화 시 해체의 어려움이 있었고,

연결나사를 철금속으로 제조하여 장기간 사용 시 녹 발생으로 해체의 어려움을 가중시키는 문제

점이 있었다. 이러한 재자원화 시의 어려움을 세탁기의 제조공정에 반 시켜서, 녹이 발생되지

않는 스텐레스 재질의 연결나사를 도입하고, 표준공구 몇 개만을 사용하여 분리․해체가 용이하

도록 부품소재를 표준화하는 등의 노력을 해왔다. 이와 같이 생산자가 직접 폐전자제품을 재활

용하면서 그 과정에서 발견된 문제점을 제품의 생산 단계에 반 하여 효율적인 재활용이 가능하

도록 한 것은 생산자 재활용 제도의 장점이라 할 수 있다.

한편, 세탁기에는 축 평형을 유지하기 위하여 염수를 사용하는데 이는 폐제품으로 배출된 후

에도 거의 오염이 되지 않으므로 회수를 한다면 재사용할 수 있는 자원이다. 그러나 발생량이 적

고 보관․운반 시 비용이 많이 드는 반면, 원재료 값은 매우 저렴하기 때문에 이의 회수․재이용

은 경제적인 가치가 없다. 이러한 이유로 염수는 회수․재이용 가능성이 충분히 있음에도 불구

하고 대부분 폐기되고 있는 실정이다. 자원절약의 차원에서는 이의 재활용을 고려해 볼 필요가

있을 것으로 보인다.

4) 폐에어컨

에어컨은 아직 보급율이 낮으므로 폐에어컨의 배출 및 회수량도 다른 전자제품에 비하여 매

우 적은 편이다. 또한 설치 형태에 따라 벽걸이형, 스탠드형, 설치 장소에 따라 실내기, 실외기로

분류되며, 설치 형태 및 설치 장소에 따라 그 모델과 크기가 매우 다양하다. 이러한 특성으로 인

하여 폐에어컨은 자동화 공정에 의한 재자원화가 어려운 실정에 있으며 실제로 폐에어컨의 재자

원화는 전량 반자동화 공정에 의해 이루어지고 있다. 폐에어컨은 구조적으로 철보다 고가인 구

리, 알루미늄과 같은 비철금속이 다량 포함되어 있기 때문에 4제품 중에서는 재자원화 가치가

가장 높은 제품이라 할 수 있다.

냉장고와 마찬가지로 폐에어컨의 재자원화 과정에서도 오존층 파괴물질인 냉매를 회수한다.

전자산업

64

따라서 폐에어컨의 재자원화를 통해서 자원을 절약할 수 있을 뿐만 아니라 환경오염부하도 줄일

수 있다. 다만, 냉장고와 마찬가지로 회수된 냉매는 사용이 금지된 물질이므로 재이용이 불가능

한 상태이며 이의 적정한 처리도 이루어지지 않고 있어서 이에 대한 해결책의 모색이 필요할 것

으로 보인다.

나. 년도별 회수처리 및 재활용 실적

1) 2000년 업체별 회수･처리 및 재활용 실적

가) 품목별

◦ 전체적으로 전년대비 18.0% 증가, 634천대 회수･처리 및 재활용

◦ TV는 7.6% 감소, 냉장고 24.4%, 세탁기 38.5% 증가

<표4-2-7> 폐전자제품의 회수 및 재활용 실적(단위:대)

구 분

‘99 년 ‘00 년

증감율(%)

수 량 구성비 수 량 구성비

합 계 537,487 100 633,967 100 18.0

T V 167,030 31 154,314 24 -7.6

냉 장 고 171,169 32 212,860 34 24.4

세 탁 기 183,288 34 253,893 40 38.5

룸에어콘 16,000 3 12,900 2 -19.4

나) 업체별(룸에어콘 제외)

◦ 삼성전자는 전년대비 14.8% 감소, 그러나 전체의 49% 차지

◦ LG전자와 대우전자는 73.1%와 166.5%의 높은 증가율 시현


65

<표4-2-8> 업체별 폐전자제품의 회수 재활용실적(단위:대)

구 분‘99 년 ‘00 년

증감율(%)수 량 구성비 수 량 구성비

합 계 521,487 100 621,067 100 19.1

삼성전자 357,523 69 304,823 49 -14.8

LG전자 129,208 25 223,617 36 73.1

대우전자 34,756 6 92,627 15 166.5

최근 급격한 기술 혁신이 더 작고 더 빠르며 더 값싼 마이크로칩 기술로 이어져 가전기기와 개인용

컴퓨터의 구입 및 사용은 더욱더 늘어나고 있으며, 이로 인해 가전제품이나 개인용 컴퓨터의 사용 년

수도 짧아져, 쓰지 못해서 버리는 것이 아니라 더 좋은 제품을 쓰기 위해서 기기를 교체하는 현상이 전

세계적인 추세가 되어가고 있다. 그와 함께 대표적인 가전기기인 TV와, 최근 들어 1인 1PC 정책에 따

른 급속한 보급률을 보이고 있는 컴퓨터 등의 폐기문제도 큰 사회적 이슈가 되어가고 있다.

정부는 2001년도부터 PC를 “제1종 지정제품”으로 지정해 제품의 제조, 설계단계부터 재활용

을 고려한 친환경제품의 개발을 유도하고 있으며 “자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률”을

개정, 폐기물예치금 대상품목으로 예고하고 있어 이에 대한 기업의 대응 역시 시급한 실정이다.

한편 전자업계는 90년대 초부터 폐전자 제품의 회수 재활용사업을 추진해 왔고 중반부터는

직접 리싸이클링 센터를 건립해 자동화공정을 구축해 왔으며 2001년도에는 전자제품에 시범적

으로 생산자 재활용제가 도입되면서 1차 년도인 금년에는 폐기 발생량의 58% 가량을 회수 재활

용 할 계획에 있다.

그러나 폐기물 특성상 TV와 PC는 상대적으로 회수도 잘 이루어지지 않을뿐만 아니라 재활용

시스템도 매우 취약한 실정이다.

2) 회수․재활용 실태 및 경과

폐 PC와 TV는 배출형태가 다양해 정확한 통계를 산정하기는 어려우나 제도권내로 배출되어

유입되는 물량은 전체 발생량의 약 32% 정도이다.

PC 및 TV의 대량보급과 폐기 발생량은 급증하고 있는데 이에 대한 발생량 등 기초 조사가 미

흡하여 중장기 회수 재활용계획 수립이 곤란하다. 또한, 지자체, 생산자 등 제도권내 회수량이

전체 발생량의 32% 가량밖에 안되며 나머지 물량에 대한 대책조차 수립하지 못하고 있는 실정

이며 생산자의 회수 재활용 의지도 미약한 편이다.

특히 PC의 경우 폐기 및 배출형태가 다양화되어 있어 물량집중이 어렵고 이에 따라 전문 재

전자산업

66

활용업체의 채산성 확보에도 문제가 있다. CRT, PCB 등 관련 재활용기술이 발달되지 않아 수많

은 자원이 낭비되고 있으며, 기술 발전을 위한 기반도 취약하다.

생산자 중심으로 재활용 라인을 구축하려 해도 지역이기주의로 인한 님비현상 때문에 적정

부지조차 구하기 어려운 실정이다. 따라서 PC 등을 대상으로 생산자 재활용제를 적용시킨다 해

도 일련의 처리 및 재활용 공정이 구축되지 않는다면 동 제도가 실패할 가능성이 높다.

<표4-2-9> 폐 PC의 회수 및 재활용 실태

주체별 회수율 회수 방법 재활용 방법

재이용업자(센터)

5%소비자로부터 매입또는 무상수거

수리, 판매후잔재물은 매각

지방자치단체

25%소비자로부터 수거수수료(평균 3,000원)를 받고 수거

전문업체에 위탁하거나 자체 재활용, 처리

전자업계 2% 신제품 판매시 무상 수거리싸이클링 센터에서 처리하거나 전문업체에 위탁처리

제조사의 폐 PC 회수․재활용 방법은 다음과 같은 단계를 거친다.

① 판매대리점에서 신제품 판매시 구제품 1차 수거

② 물류센터에서 신제품 배송시 수거제품 2차 수거

③ 물류센터 또는 집하장에서 전자제품 리싸이클링 센터로 운반하여 재자원화하거나 재활용

전문업체에 위탁처리

④ 플라스틱, 철 등은 재생자원으로 재활용

[그림4-3-2] 제조사의 폐 PC 회수 및 재활용 단계

소비자(배출자)

물류센터플라스틱

철유리(CRT)

재활용업체(위탁)

재활용센터

판매대리점


67

폐 TV의 회수, 재활용은 기본적으로 지자체, 생산자, 재사용자 3개 루트에 의해 이루어진다.

지자체는 폐기물 관리법에 의해 소비자로부터 회수 운반비를 받아 회수 운반 후 자체 또는 전문

업체를 통해 재사용하고 폐제품은 재자원화 및 처리하며, 생산자는 생산자 재활용제에 따라 회

수비를 지원 판매점과 물류센터를 통해 신제품 구입시 폐제품을 무상으로 회수, 운반 후 처리비

를 지원해 재자원화 전문업체 및 리싸이클링센터를 통해 재자원화 및 처리한다.

4. 현행 체제의 전기전자제품의 오염발생 처리의 문제점

현재까지 전기전자 제품의 회수 및 재활용, 그리고 오염물질의 대체 등의 오염발생에 대한 처

리는 대부분 민간업체 수준에서 검토되고 있어 체계적이지 못하고 자금력도 부족한 실정이다. 반

면 이미 EU, 미국, 일본 등 선진국이 전기전제제품 등 폐기물의 발생과 특정유해물질의 사용을

억제하기 위한 지침을 마련하여 역내외 반입을 금지하는 환경규제를 강화하고 있는 실정이다.

현재 PC 및 TV 등의 대량보급과 폐기량 발생량은 급증하고 있는데 이에 대한 발생량 등 기초

조사가 미흡하여 중장기 회수 및 재활용계획 수립이 곤란한 실정이다. 또한 제도권(지자체, 생산

자등)내 회수량이 전체발생량의 32%가량밖에 안되며 나머지 물량에 대한 대책조차 수립하지 못

하고 있는 실정이며 생산자의 회수 재활용 의지도 미약한 편이다.

특히 PC의 경우 폐기 및 배출형태가 다양화되어 있어서 물량집중이 어렵고 이에 따라 전문

재활용업체의 채산성 확보에도 어려움이 예상된다.

CRT, PCB 등 관련 재활용기술이 발달되지 않아 수많은 자원이 낭비되고 있으며 기술발전을

위한 기반도 취약한 실정이다. 또한 생산자 중심으로 재활용라인을 구축하려 해도 지역이기주의

로 인한 님비현상 때문에 적정 부지조차 구하기 어려운 실정이다. 따라서 PC 등을 대상으로 생

산자 재활용재를 적용시킨다 해도 일련의 처리 및 재활용 공정이 구축되지 않는다면 이들 제도

가 실패할 가능성도 큰 상황이다.

결과적으로 이들 전자제품에 대한 청정기술은 국내의 자연환경의 보존뿐만 아니라 국외의 수

출에도 막대한 향을 주는 상황에 도달해 가고 있으므로 이에 대한 지원은 국가의 주도로 이루

어져야 하며 중소기업이 충분히 쫓아갈 수 있는 제도적, 재정적, 기술적 지원이 지속적으로 충분

하게 이루어져야 할 것으로 생각된다.

전자산업

68

제5장

추진과제 및 발전전략

제1절 추진과제

2005년부터 적용되는 다양한 국제적인 환경규제 규약에 효율적으로 대응하기위하여 다음과

같은 과제를 단계별로 추진하여야 한다. 추진되는 과제의 성격은 소규모의 단위과제라기 보다

는 조직적이고 복합적으로 상품의 친환경제조 및 폐기를 고려한 중과제의 성격으로 개발되어야

한다.

전기전자 부품의 유해물질 첨가제 대체기술개발

무연솔더 기술개발 및 무연화 디스플레이 기술개발로서 유해물질인 납제거에 중점을 둔

기술의 개발

전기전자 부품 및 반도체 장비의 환경 친화적인 세정공정 및 표면처리 기술 개발

Remanufacturing 기술개발

지구온난화 가스 방출 저감기술 개발

Design for Environment 방법개발

전기전자 부품의 환경친화적 세정기술개발

제5장 추진과제 및 발전전략

69

제2절 발전전략

EU와 미국, 그리고 일본 등의 선진국에서 추진하고 있는 전기전자제품의 환경규제에 효율적

으로 대응하고 또한 국가의 친환경제품제조 및 폐기에 대한 경제적이고 효율적인 방안을 마련하

며 10년내에 전기전자제품 제조 및 폐기에 관한 선진국의 친환경기술에 대등 혹은 앞서는 기술

을 개발하기 위해서는 다음과 같은 조직적이고 복합적인 기술개발로서 대응을 하여 나가야 한다.

우선적으로 1단계는 전기전자제품에 대한 친환경기술에 관한 종합적인 기술검토 및 기반조성

의 단계로서 현재까지의 친환경기술에 대한 각종 기술에 대한 기반기술을 확보하고 2단계에는

이들 기술을 발전시켜 원천기술을 확보할 수 있도록 하며 3단계에는 이들 기술이 종합되어 제조

에서 폐기까지를 고려한 조직적이고 포괄적인 전기전자제품에 대한 친환경요소기술을 확보하는

것을 목표로 한다.

1단계 (2003 - 2005) : 기술검토 및 기반조성단계

1단계는 전기전자제품의 청정기술개발을 위한 기술검토 및 기반조성의 단계로서 우선적으로

2005년부터 적용되는 폐기물 처리지침에 대한 기술을 개발하고자 한다. 이의 내용으로는 폐기물

분리, 재생, 재조립 및 이의 평가기술의 개발 및 DfE의 기반기술을 개발하고자 한다.

또한 2006년 7월부터 EU의 RoHS 법안으로 인하여 사용이 금지되는 특정 유해물질에 대한 대

체공정 및 2010년부터 교토협약에 의해 적용되는 지구온난화 가스 감축기술 개발을 하여야 한

다. 이에 대한 내용으로서 Lead free soldering , lead free display 재료/공정, 친환경 세정기술,

Plastic 첨가제 등의 대체 공정개발, 그리고 디스플레이용 PFC 대체가스, 대체장비, 분리회수 및

분해제거 기술 개발이 필요하다.

2단계 (2006-2008) : 기술 적용 및 확립단계

2단계는 2005년부터 적용되는 폐기물 처리지침의 대응기술 적용 및 확립을 하는 기간이다. 이

기간동안 2006년 7월부터 적용되는 특정유해물질이 없는 전자제품 기술적용/신뢰성 분석기술을

개발하도록 하며 2010년부터 적용되는 디스플레이 제작에 PFC 대체 가스/장비, 분리회수 및 분

해제거 기술 적용 및 확립하도록 한다.

3단계 (2009-2012) : 기술 활용 및 범위 확대단계

3단계는 EU의 환경제재를 앞서는 특정유해물질이 없고 폐기물도 없는 Eco 제품기술 확대 및

적용을 하는 기간으로서 선진국의 환경기술을 앞서는 기술을 개발하는 것을 목표로 하고 있다.

전자산업

70

이 기간동안은 공정에 따른 유해 및 지구온난화 방지를 위한 청정공정기술의 적용하도록 하며

전제품군의 DfE기술 적용확대를 목표로 하고 있다.

전자산업의 환경친화적 발전을 위한 중장기 기술로드맵

단계 1단계 2단계 3단계단계별목표 기술 검토 및 기반 조성 기술 적용 및 확립 단계 기술 활용 및 범위 확대과제년도 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

유해물질대체

Lead-freeSoldering

Lead-freeDisplay

전기,전자부품 및 반도체 장비의

환경친화적인세정공정 및 표면처리 기술 개발

Plastic첨가제(Pb, Cd,Halogen난연제)대체

저온계 무연화

기술

Display 무연화소재/공정 기술

중온계

무연화

기술

PCB 표면처리 기술

부품 도금 기술 대표 제품적용

신뢰성 분석

전제품 적용 국제 신뢰성

평가 기술 표준화

EU 수출제품 적용

(Pb, Cd,PBB*,PBDE*)대체

PBB, PBDE 이외의브롬계 난연제 대체

재료 선정 및 검토

브롬계 난연제

완전 대체

대체

재료

선정

EU 이외 모든 제품 적용(Pb, Cd, PBB*,PBDE*)

대체

Eco-Material 개발

Eco-material 상용화

기초물성,신뢰성

평가

제품

시험

적용

브롬계 난연제

제품 시험 적용

환경친화적인 습식세정

공정 및 폐수,폐기물저감 기술 개발

표면처리 기술 개발

세정이 요구되는

부품 및 장비선정

chemical 저감 기술 개발

건식 세정

기술 개발

부품의 세정력 및

표면상태 평가

세정력과 오염도 분석

기술개발 및 폐기물 감소를 평가

부품 세정에 hybrid세정 및 표면처리 기술 복합 적용

전자 부품 및

장비의 수명연장 및 화학용액

사용량 감소

표면처리 적용 및

최적 공정개발

세정효율 분석 및 표면처리 기술평가

반 구적인

부품수명 확보


71

지구온난화저감

분리기술

재생기술

재조립기술

평가기술

DfE

PFC 대체장비 TFT-LCD공정/장비 적용평가 온난화 저감 목표달성

지구온난화

대체가스 개발 대체공정개발

분리회수

소재/장비

분해제거 장비

부품선별기술

부품분리기술

선별품검사 기술

선별기술확립

분리기술확립

검사기술 확립 분리수율 향상

연속 분리 공정

이물질 제거기술

부품 재생기술

이물질 제거기술 확립

재생기술 확립

연속 재생기술개발

재생 수율 향상

특성평가 기술

신뢰성 평가기술

특성평가기술 확립

신뢰성평가기술 확립

특성향상

신뢰성 향상

다기준 최적화

기반기술 개발

설계기능

모듈로서의

기능개발

제품군별 설계 시스템화

제품별 설계 process 정량화

제품별 Procedual DFE시스템 개발

최적 DFE 기술개발

재조립 수율향상

부품재조립 기술

재조립 검사 기술 재조립기술 확립

연속 재조립 공정재조립 검사기술 확립

remanufa

ctu

ring

전자산업

72

제3절 세부 추진 시책

1. 전기․전자 부품 유해물질 첨가제 대체

가. 서론

범 지구적 환경문제의 심화, 국내외 환경규제의 강화, 소비자의 인식 변화, 환경비용의 증대,

환경단체의 압력, 환경이미지의 중요성 증대 등과 같은 외부 여건의 변화에 따라 환경에 대한 새

로운 가치관과 행동 없이는 인류의 지속적인 성장과 번 을 이룩할 수 없다는 지구적인 인식이

확대되고 있는바 그 동안 청정산업으로 인식되어 왔던 전기․전자제품과 관련된 환경문제도 이

미 전 지구적인 문제로 부각되기 시작 하 으며, 전기․전자 제품이 환경에 미치는 향과 관련

한 국제적 논의와 대응이 전세계적으로 점차 증가되고 있다.

이에 따라 환경사회인 21세기에 지속적인 경쟁력을 유지하기 위하여 각국의 주요 기업들의

경 활동은 환경을 고려한 새로운 패러다임을 구축하는 방향으로 나아가고 있으며, 환경문제는

더 이상 회피할 수 없는 기업의 흥망성쇠를 좌우할 수 있는 위협이자 새로운 가치창출의 기회로

활용하고자 하고 있다.

전기․전자제품에 대한 환경규제는 주로 폐제품 처리 및 재활용, 유해 물질 사용 제한/금지,

에너지 사용 감소 등이다. 제품에 사용되는 재질의 재활용 비율 및 유해물질 사용과 관련하여 독

일을 중심으로 한 EU와 일본에서는 법제화 하고 있으며 이를 만족 시키지 못할 시에는 법적인

제재를 가하는 방향으로 진행되고 있다. 따라서 이들 지역에 제품을 수출하는 기업들에게 환경

규제는 생존과 직결될 만큼 커다란 부담으로 다가오고 있으며 이러한 규제 움직임은 점차 전세

계 국가로 확산되고 있다.

EU는 폐 전기․전자기기 지침 (WEEE : Waste Electrical Electronic Equipment) 과 유해물질

사용 금지 지침 (RoHS : The Restriction of the use of certain Hazardous Substance in Electrical

and Electronic Equipment)을 2003년 2월 17일 제정, 공표 하 으며 이에 따라 EU내에서 유통되

는 모든 전기.전자제품은 2005년 8월부터 폐 제품에 대해 생산, 판매한 제조업체가 모든 책임을

지고 회수, 처리, 재활용하여야 한다는 의무를 부과하여 제조자 스스로가 제품 설계단계에서부

터 원천적으로 폐기물 발생량이 적고 재활용이 용이한 제품을 생산하도록 하 다. 또한 2006년


73

7월 1일부터는 전기․전자 제품 내에 납, 수은, 카드뮴, 크롬6가 등 4가지 무기물질과 브롬계 난

연제로 광범위하게 쓰이고 있는 PBB (Pro Brominated Biphenyls), PBDE (Pro Brominated

Diphenyl Ethers)의 2가지 유기물질의 사용을 제한 하 다.

새롭게 시행되는 EU의 환경규제를 만족시키지 못하는 기업은 EU 시장진입 자체가 불가능하

게 되고 제품 경쟁력을 상실하게 될 것이므로 기업들은 이를 사전 예방하기 위하여 전기․전자

제품 및 부품 내에 널리 사용 되어 지고 있는 중금속들의 사용을 완전히 배제하고 품질적인 측

면과 가격적인 측면에서 경쟁력이 있는 새로운 재료의 개발 및 적용기술을 시급히 확보하여야

한다.

WTO를 근간으로 하는 무한 경쟁 속에서 환경 친화적인 재료개발 및 설계 적용 기술 확보는

장기적, 기술적, 산업적 측면으로는 그 응용성을 크게 확대할 수 있을 뿐만 아니라 재료 및 부품

의 완전 국산화를 통한 원가절감, 수입 대체 효과를 개선할 수 있어 국가 경쟁력을 한단계 도약

시키는 계기가 될 것이다.

나. 기술 개발의 필요성

완제품 제조업체들의 뛰어난 제품 개발 기술력 및 생산 능력과는 달리 국내의 부품산업 기반

은 상대적으로 열악한 실정이며 전기.전자 제품에 사용되어 지고 있는 핵심 부품의 대부분은 일

본 부품업체를 통한 수입품에 의존하고 있다. 특히 국내 부품업체 들의 세화는 기술력 및 자금

력의 부족으로 인해 환경을 고려한 기술개발을 가로막는 장해 요인이 되고 있으며 궁극적으로는

풍부한 자금력과 탄탄한 기술력을 바탕으로 신규 부품 개발 시 환경을 고려하기 시작한 일본 부

품업체들과의 수준 차이가 더욱 벌어지는 결과를 가져올 것이다.

전기․전자제품에 대한 환경규제가 시행되는 2006년 이전까지 납, 카드뮴, 브롬계 난연제 등

현재 부품에 널리 사용되어 지고 있는 유해물질 들을 국내 기술로 친환경적인 재질로 대체하지

못하게 되면, 완제품 제조업체들은 국내 기반을 통한 부품 수급이 어렵게 되어 핵심 부품뿐만 아

니라 친환경 재질을 사용한 비 핵심 부품까지도 불가피 하게 일본 부품업체들로 부터 수입하여

야 하는 상황이 일어나게 될 것이다. 이로 인해 부품 가격은 더욱 상승하여 제품 가격 경쟁력을

약화 시키는 결과를 초래하여 국내 전자산업의 기반을 위태롭게 함은 물론 국내의 주요 수출 품

목인 전기․전자 제품 수출에 막대한 향을 끼치게 될 것이다.

그러나 열악한 국내 부품산업 여건을 고려할 때 부품업체 단독으로 유해물질 대체 재질 및 적

용 기술 개발을 진행하는 것은 현실적으로 어려운 일이다. 따라서 선진국들의 환경규제에 적기

에 대응하고 취약한 국내 기반을 극복하여 다가오는 환경사회에서 지속적으로 제품 수출 경쟁력

전자산업

74

을 유지 확대해 나가고, 개발 기술을 관련 산업으로 원활하게 보급, 확산하기 위해서는 종합적이

고 유기적인 다자간 협력이 필요하다.

이를 해결하기 위한 방안으로는 필요 기술 확보를 위해 기업별로 친환경 부품 대체 기술 개발

을 추진하기 보다는 정부차원에서 중장기 기술개발 Load-map을 설정하여 산․학․연이 참여하

는 공동 과제로 기술 개발을 추진하고 개발된 기술을 무상으로 관련 기업들에게 보급하여 환경

규제를 발판으로 부품 산업의 수준을 전반적으로 한단계 높이는 계기로 삼아야 한다. 이는 환경

규제 강화에 따라 새롭게 형성되어지고 있는 Green Market에서 부품산업을 육성할 수 있고 제

품 기술력을 뒷받침하여 국가 수출 경쟁력을 극대화 할 수 있을 것이다.

<표5-3-1> 주요 국의 전기전자제품 환경 규제 내용

국 가 주 요 규 제 내 용

한 국생산자 책임 재활용 제도 : 2003.1 - 생산자 폐가전 제품 수거 및 재활용 소형가전 EPS 완충재 사용 금지 : 2004.1

E U

제조자 폐 제품 회수/처리 의무화 (WEEE) 폐가전 제품 수거 : 2005.8 재활용: 2007.1 유해물질 사용 금지 : 2006.7 - Cd, Pb, Hg, Cr+6, PBB, PBDE 포장 및 포장폐기물 지침(1994년) - 2001년까지 50~65% 회수 - 회수량의 25~45% 재활용(감량화 : 재질별 15%) 독일 : 포장폐기물 재활용 프로그램 (DSD) 실

시중 - 제조, 수입업체는 Green Dot획득을 위해 폐기비용 부담 - Take - Back 법안 상정중

미 국냉매 등 오존층 파괴물질에 경고 라벨 부착 Recycle 법('87) : 매립금지 Take-Back(회수법) : 연방, 주법은 없음 - 캘리포니아, 위스콘신, 미네소타 주는 법안 상정 준비 캘리포니아 Proposition 65법:Cd 300ppm 규제

일 본특정 가정용 기기 재상품화법 가전 Recycle 법 : 2001.4 시행 - 냉장고,세탁기,에어컨,TV의 생산자,유통업자, 소매업자가 인수 및 Recycle 처리 의무화 - 비용 : 물류비용 포함하여 생산자와 배출자 공동부담

싱 가 폴 수은건전지, 오존층 파괴 냉매 사용 가전 등 수입 금지 및 수입제한 품목 확대 조치 중

멕 시 코전기.전자제품 통관 때 상품 특성 정보 제출 의무화 등 통관 요건 강화 아시아 상품은 멕시코 도착 전에 수입, 신고 의무화, 저가수입품은 세관이 억류.

아르헨티나 환경 유해 품목은 수입 금지 또는 수입 허가제 운영

인 도수입 금지 품목을 지정,관리하는 제도 도입 - 한국산 소비재, 완제품 대부분이 수입제한 품목으로 등록관리


75

다. 국내외 기술개발 및 시장동향

전기․전자 제품에 사용 중인 대부분의 부품에는 Pb, Cd, PBB, PBDE 등 EU의 유해물질 사용

금지 지침에서 규제하고 있는 유해물질이 포함되어 있으며 전기․전자 부품 내에 사용되어 지고

있는 유해물질은 안정제 및 안료 등의 용도로 사용되어 지고 있다. 특히 전장부품이 많이 포함되

어 있는 전자제품이 전기제품 보다 유해물질 함유 부품 수가 많은 것으로 나타나고 있다.

<표5-3-2> 유해물질 사용 부품 현황 및 용도

유해물질 주 요 부 품 용 도

PbSwitch(Tact), Disc, Cable, Diode, Capacitor

Transistor 및 대다수 부품

부품 lead 단자 표면 처리,Cable

내열성 및 안정제

Cd Connector, Plug, Cord, 리모콘, Capacitor PVC 수지물 안료, 안정제

PBB, PBDE Out-case Plastic, PCB 난연제

1) 한국

부품 내 사용되어 지고 있는 유해물질을 대체하기 위한 국가 또는 Industry 차원의 Road-map

은 설정되어 있지 않으나 선진시장 또는 선진기업에게 부품을 공급하는 대기업 계열사 중심의

부품업체들은 바이어가 요구하는 일부 부품에 대해서 기술개발을 완료하여 적용 중에 있다.

Industry차원에서의 활동으로는 전자산업진흥회와 환경마크협회를 중심으로 부품업체와 제조업

체간의 유해물질 함유에 대한 정보교환 체계를 구축하려는 단계에 있다.

유해물질 대체에 따른 재료비 변화를 분석해 보면, DVD Player에 사용되는 Connector류 내

에 사용 되어지고 있는 Cd과 Pb을 대체 하는데 있어 4~25%까지 가격이 상승하는 것으로 나타

났으면, TV Case부품으로 사용 되어지고 있는 PBB, PBDE의 경우는 대체 resin 사용에 따른 원

재료 가격이 2~7% 까지 상승하는 것으로 나타났다. 유해물질 대체에 따른 재료비의 상승은 선진

기업에 비해 가격 경쟁력이 뒤지는 국내 제조업체들이 대체 부품 채용을 꺼리는 요인으로 작용

하고 있어 부품업체들이 기술개발을 꺼리는 요인이 되고 있다.

전자산업

76

<표5-3-3> EU TV 2002년 시장 가격 현황

주요 업체명 가격(Euro)

Sony 863

Panasonic 740

Philips 581

Korea company평균 348

2) 일본

일본 부품업체들은 완제품 제조업체들과의 협력을 바탕으로 전기․전자 부품 내에 포함되어

있는 유해물질을 대체 시키기 위하여 Industry Road-map을 수립 하 으며 일부 기술적으로 해

결 불가능한 분야를 제외하고는 공동 기술 개발 활동을 통해 2005년까지 전폐 완료를 목표로 활

동을 전개하고 있다. 또한 부품업체와 제조업체간의 협력을 지속적으로 유지 발전 시키기 위하

여 JEITA (Japan Electronics and Information Technology Industries Association, 일본 전자정보

기술협회)를 중심으로 사외 인프라 구축을 위한 활동을 강화해 나가고 있다.

이는 현재 전기.전자 부품 시장에서 우위를 점하고 있는 기술 경쟁력을 바탕으로 환경규제에

신속하게 대응함으로써 친환경 부품 시장을 선점하고자 하는 국가 차원의 전략 및 지원이 뒷받

침 되고 있다.

라. 개발하고자 하는 기술개발 세부과제

1) 세부과제의 목표 및 내용

가) 목표

전기전자 부품 내 유해물질 첨가제를 대체하고 전자산업의 환경친화적 발전을 위해 2003년부

터 2012년까지 3단계로 중장기 기술로드맵 설정 기술개발 과제를 도출


77

<표5-3-4> 일본 전자부품업체 유해물질 삭감 계획

수음 및 기타화합물

납 및 기타화합물

PVC 및 기타혼합

물

육가CLUM화학물

PBB/PBDE이외의 유기 취소계화학물

카드뮴 및 기타화합물

PBB 및PBDE유

염소화 PARAFFIN유

유기주석화합물

AZO 화합물

ALPS 불사용04.말 전폐

계획 중04.말전폐

계획 중04.말전폐

불사용 불사용 불사용 계획중

SMK전폐 완료

04.3 전폐

04.3 전폐04.3 전폐

03.말 전폐03.3 전폐

04.3전폐

04.3 전폐전폐완료

계획없음

FDK 불사용03.3 전폐

불사용 불사용 불사용 불사용 불사용 불사용 불사용 불사용

에르나

콘덴서04.3 전폐,

PRINT기판05.말 전폐

콘덴서04.3 전폐

콘덴서 04.3전폐,

PRINT기판전폐期 미정

KINSEKI전폐 완료

03.4 이후전폐

미정전폐완료

미정전폐완료

전폐완료

전폐 완료03.4전폐

전폐완료

SOSHIN 불사용

단자,LEAD

부품03.3전폐

04.3 전폐 불사용 04.3 전폐03.3전폐

불사용 불사용02.10전폐완료

불사용

태양유전

불사용전폐 완료

불사용 불사용 03.말 전폐

불사용단,유리,유리

도료의안료/염료는03.말전폐

불사용 불사용 불사용 불사용

TAMURA04.3 전폐

04.3 전폐

04.3 전폐04.3 전폐

03.3 전폐04.3전폐

불사용(용도,종별한정)

불사용 불사용 불사용

TDK전폐 완료

04.3 전폐

04.3 전폐04.3 전폐

전폐 완료전폐완료

전폐완료

전폐 완료03.3전폐

전폐완료

NICHIKON 불사용USER에따라 대응

USER에따라 대응

불사용 불사용 불사용 불사용 불사용 불사용 불사용

JAE 불사용04.말 전폐

대체품 결정후에전폐

05.말전폐

대체품 결정후에 전폐

불사용 불사용 불사용 불사용 불사용

일본KEMICON

불사용 04.3 전폐 04.3 전폐 불사용 검토 중 불사용 불사용 불사용 불사용 불사용

전자산업

78

<표5-3-5> 전자산업의 환경친화적 발전을 위한 중장기 기술로드맵

단계 1단계 2단계 3단계단계별목표 기술검토 및 기반조성 기술적용 및 확립단계 기술활용 및 범위 확대과제년도 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

전기전자 부품유해 물질첨가제 대체

대체재료선정

제품시험적용

기초물성신뢰성평가

EU 수출제품 적용(Pb, Cd,PBB, PBDE)

대체재료선정

제품시험적용

기초물성신뢰성평가

EU 수출제품 적용(Pb, Cd,PBB, PBDE)

EU 이외 모든 제품 대체적용(Pb,Cd,PBB,PBDE)

PBB,PBDE 이외의브롬계 난연제 대체재료선정/검토

브롬계난연제제품시험적용

브롬계난연제완전대체

EU 이외 모든 제품 대체적용(Pb,Cd,PBB,PBDE)

PBB,PBDE 이외의브롬계 난연제 대체재료선정/검토

브롬계난연제제품시험적용

브롬계난연제완전대체

Eco-Material 개발

Eco-Material 상용화

Eco-Material 개발


일본CMK

불사용

삭감,전폐는USER 동향에 따라

검토 중 불사용삭감,전폐는USER동향에

따라불사용 불사용 불사용 불사용 불사용

일본전파공업

불사용 04.3 전폐 04.3 전폐 불사용 03.3 전폐 불사용 불사용 불사용02.11전폐

불사용

HOKURIKU 불사용04.3 삭감06.3 전폐

04.3 삭감전폐는순차로

04.3 삭감05.12 전폐

순차 삭감

04.3 삭감05.3전폐

불사용 불사용 불사용 불사용

HOSHIDEN04.3 전폐

04.3 전폐 04.3 전폐 04.3 전폐 04.3 전폐03.3전폐

전폐완료

04.3전폐

전폐완료

전폐완료

MATSUSHITA

전자부품불사용

납땜 03.3단자 03.3

전폐06.3 전폐 06.3 전폐 불사용

06.3전폐

불사용 불사용 불사용 미정

MITSUMI 불사용 04.3 전폐 03.12 전폐 03.12 전폐 03.12 전폐 불사용 불사용03.12전폐

불사용 불사용

MURATA 불사용단자표면의납 03.12전폐

Cd계안전제를포함하는PVC전폐완료.Pb계는

03.12 전폐

03.12 전폐일부 대체전폐 미장

03.6전폐

불사용 불사용Sn(III) 것

불사용

계획없음

RUBIKON 불사용

03.상기까지CHIP전개

콘덴서이외삭감, 04.4상기 전폐

계획 없음 불사용 불사용 불사용 불사용 불사용계획없음

불사용

ROHM 불사용 03.8 전폐 불사용 불사용 불사용 불사용 불사용 불사용2.8전폐완료

불사용


79

◦ 1단계 - EU를 중심으로 진행되고 있는 전기.전자 제품의 환경규제에 대응이 가능한 유해 물

질 대체 및 적용기술 중점 개발

◦ 2단계 - EU 이외의 모든 지역/국가의 환경규제에 대응이 가능하도록 유해물질 대체 및 적용

술 범위를 확대

◦ 3단계 - 유해물질 대체 및 적용 기술을 기반으로 하여 Bio-Technology를 접목시킨 신

Eco-material 개발 및 적용

<표5-3-6>과 같이제품 개발단계에서 환경오염을 원천적으로 저감하는 친환경 물질 적용 기술

개발의 확대를 포함하여 추진하고자 한다.

나) 개발내용

◦ 1단계 - 기술개발 과제

전기․전자 부품 중 플라스틱 및 전선류 등 기구 부품 내에 함유되어 있는 유해물질을 대체함

<표5-3-6> 주요 물질별 핵심 청정기술 개발 과제

구분 환경적 특성 기술개발과제

납(Pb)

EU RoHS Directive사용 규제(`06.7.1)

급성, 만성 독성: 구토, 위경련, 신근마비, 관절통

사용분야: 접합제(Solder), CRT, 플라스틱 안정제, 플라스틱 몰딩제, PVC 케이블, 형광등 등

기구부품 Pb 대체 안정제 적용 기술

PVC 전선류에서 Pb 대체 적용 기술

인쇄회로기판 부품에서 Pb 대체 기술

Eco-material 개발 및 상용화

카드뮴(Cd)


급성, 만성 독성: 호흡곤란, 구토, 골연화증, 생식장애

사용분야: 표면 코팅, 합금, 광전지, 배터리, 플라스틱 안정제, 페인트 안료, 금속 도금,relay/switch 부식방지제

표면 코팅 대체 적용 기술

금속 도금 대체 적용 기술

기구부품 Cd 대체 안정제 적용 기술

전지, 배터리 대체적용기술

인쇄회로기판 부품에서 Cd 대체 기술


할로겐 난연제

EU RoHS Directive사용 규제(2006년 7월 1일)

생물학적 축적, 연소시 다이옥신 발생 등

사용분야: 인쇄회로기판, 컴퓨터 캐비닛, TV set 등

기구 부품의 비 브롬계 난연제 적용 기술

인쇄회로기판의 비 브롬계 난연제 적용 기술


전자산업

80

▸Pb 대체물질 개발



▸Cd 대체물질 개발

－ 표면 코팅 대체 적용 기술

－ 금속 도금 대체 적용 기술

－ 기구부품 Cd 대체 안정제 적용 기술

▸할로겐 난연제

－ 기구 부품의 비 브롬계 난연제 적용 기술

－ 인쇄회로기판의 비 브롬계 난연제 적용 기술

▸대체물질 기초물성 및 신뢰성 확립

－ 기초물성 평가 기술

－ 신뢰성 평가 기술

－ 제품 적용 기술

<표5-3-7> 1단계 기술로드맵

단계 1단계

단계별목표 기술검토 및 기반조성

과제년도 2003 2004 2005

전기전자부품 유해물질 첨가제

대체

제품 내 유해물질함유 부품 조사

Pb, Cd,PBB,PBDE대체재료 선정

기초 물성,신뢰성 평가

플라스틱 내유해물질 대체

Cable 내유해물질 대체

표면 코팅물질 대체

금속 도금물질 대체


제품 시범적용

제품 내 유해물질함유 부품 조사

Pb, Cd,PBB,PBDE대체재료 선정

기초 물성,신뢰성 평가

플라스틱 내유해물질 대체

Cable 내유해물질 대체

표면 코팅물질 대체

금속 도금물질 대체


제품 시범적용


81


전기․전자 부품 중 Switch, Diode, Capacitor 등 인쇄회로기판 부품 내에 함유되어 있는 유

해물질 대체

▸Pb 대체물질 개발

－ 인쇄회로기판 부품에서 Pb 대체 기술

예 : Switch(Tact), Disc, Diode, Capacitor Transistor

▸ Cd 대체물질 개발

－ 인쇄회로기판 부품에서 Cd 대체 기술

－ 전지, 배터리 대체적용기술

▸ 할로겐 난연제

－ PBB, PBDE 이외의 할로겐 난연제 대체 재료 선정 및 적용


단계 2단계


과제년도 2006 2007 2008


대체

인쇄회로 기판유해물질 대체

전지, 배터리대체 적용

제품 시범 적용

기초 물성, 신뢰성 평가

EU 이외 모든제품 대체 적용(Pb,Cd,PBB,PBDE)

PBB,PBDE 외의브롬계 난연제대체 재료선정/검토

전제품/부품유해물질완전 대체

전세계 수출제품 적용

인쇄회로 기판유해물질 대체

전지, 배터리대체 적용



EU 이외 모든제품 대체 적용(Pb,Cd,PBB,PBDE)

PBB,PBDE 외의브롬계 난연제대체 재료선정/검토

전제품/부품유해물질완전 대체

전세계 수출제품 적용


Bio-Technology를 접목시켜 새로운 Eco-material을 개발하고 제품에 적용

▸Eco-Material 개발 및 상용화

－ 새로운 물질 개발 및 적용

전자산업

82


단계 3단계


과제년도 2009 2010 2011 2012


대체

Eco-Material 개발




2) 연구결과의 파급효과

가) 환경적 파급효과

유해물질이 함유되지 않은 부품 사용으로 전기․전자제품 청정생산 기반을 구축하고 폐 전

기․전자제품 폐기시 발생하는 재활용 가능 재질의 양 및 순도를 높여 자원의 재 사용량을 증가

시켜 궁극적으로는 자원 소모를 감소 시키며 Life Cycle이 짧은 전기․전자제품 특성상 매년 다

량으로 발생하는 폐 전기․전자제품이 환경에 미치는 향을 감소 시킨다.

나) 경제 산업적 파급효과

전기․전자제품에 사용되어 지고 있는 유해물질인 카드뮴을 대체 하는데 약 4~25%, PBB,

PBDE 등 할로겐 난연제를 대체하는 데는 약 2~7%까지 재료비가 증가하는 것으로 나타나고 있

으나 이를 제때 대체하지 못할 시에는 일본으로 부터 부품을 수입하여 사용하여야 하며, 수입에

따른 부품 가격의 상승은 결국 국내 제품 가격 상승을 초래하여 제품 수출 경쟁력을 더욱 약화

시키는 결과를 가져오게 된다.

또한 환경규제를 강화해 나가는 시장 상황에 제대로 대처하지 못함으로써 국내 부품업체들은

시장에서 자연스럽게 퇴출 되고 이는 국내 부품산업의 급속한 붕괴를 초래하게 된다. 제품업체

들은 전기․전자 산업의 기반을 이루고 있는 부품산업의 지원을 제대로 받지 못함으로서 일본

부품업체에 대한 의존성이 더욱 심화되어 지고 국내 전기․전자 산업 발전을 가로막는 장애로


83

작용하게 된다.

그러나 환경문제를 부품산업 발전의 전기로 삼아 국가 차원의 지원을 통해 부품의 환경 기술

력을 향상시킨다면 열악한 부품 경쟁력을 한 차원 높일 수 있을 뿐만 아니라 새롭게 형성되는

Green Market에서 환경 경쟁력을 바탕으로 시장을 선점하여 국내 산업 발전을 촉진하고 수입대

체 효과를 가져와 제품 및 부품 산업의 경쟁력 및 원가 절감 효과 뿐 아니라 관련된 많은 산업

에 대한 보호역할을 담당하게 될 것이다.

2. 전자 제품의 무연 양산 기술 과제

가. 무연 솔더 기술개발 과제

1) 서 론

전자제품의 접합재료의 하나인 Sn-Pb계 유연(有鉛) Solder는 융점이 낮고 젖음성과 유동성이

우수하며 솔더링 후 전기전도성 및 기계적 성질이 우수하여 오랜 기간동안 전자기기의 가장 유

효한 접합재료로 사용되어 왔다.

그런데 '90년대 초부터 지구환경문제로 납(Pb)의 환경오염에 관한 문제와 이에 대한 인식이

확대되면서 전자제품을 폐기할 때 탑재되어 있는 유연 Solder의 납(Pb)의 인체에 유해한 환경오

염 물질로 규정되는 가운데 EU의 납(Pb)을 포함한 물질규제(RoHS/WEEE지령2006.7.1실시)가 비

관세 무역장벽화 추세로 대두되었다. 이와 같은 법규를 근거로 Solder중의 납을 사용하지 않는

대체소재인 무연솔더와 무연솔더링 공정의 개발이 특히 일본을 중심으로 활발하게 전개되어 왔

는데, 1998년 10월에 Matsushita가 세계 최초로 Mini Disk Player에 Pb-Free솔더를 구현한 제품

의 출시를 시작으로 일본업계는 2005년까지 완료를 목표로 Set제품 및 전자부품에 무연화를 추진

하고 있으며 최근에는 일본을 비롯한 선진 전자전기업체가 그린구매조달 정책을 통하여 규제물

질의 사용금지를 강력히 추진하고 있다. 구미에서도 산·학·연이 연계된 개발 Project를 수행하여

무연화의 개발, 생산 및 판매의 경쟁 체제에 돌입함으로써 국내외에 미치는 경제적, 기술적인

향은 막대하리라 예상된다. 따라서 국내 전기·전자제품의 국제 경쟁력을 확보하고 향후 대두될

비관세무역장벽에 능동적으로 대응하기 위해서는 무연 솔더링 기술의 확보가 시급한 실정이다.

2) 기술개발 필요성

가) 환경규제

2006년 7월1일부터 EU의 모든 전기·전자기기는 제품 및 생산공정에 특정 유해물질(납, 수은,

전자산업

84

카드뮴, 6가크롬, PBB등)의 사용을 전면 금지하는 WEEE 및 RoHS 법안이 제정됨에 따라서 Pb가

포함된 전기·전자기기는 유럽지역 수출이 불가능하게 된다. 일본의 경우는 TV, 냉장고,세탁기 및

에어콘을 대표로 하는 가전리사이클법을 1998년에 제정하여 2001.4월부터 시행에 들어가 전자제

조업체가 자발적으로 중고제품의 회수를 의무화하여 납의 사용을 규제하고 있다. 또한 일본업

체의 비롯해 선진 전자전기업체가 그린구매조달 정책을 통하여 규제물질의 사용금지를 실질적

으로 강력히 추진하고 있어 무연솔더링 기술의 개발이 시급한 실정이다. 따라서 Pb-free의 대체

기술을 국가차원에서 산․학․연 연계를 통한 기술개발로 관련산업에 확산 보급시킴으로써 제

품의 국제 경쟁력을 확보하고 환경관련 비관세무역장벽에 능동적인 대응이 필요하다.

나) 현재 중온계 Sn-Ag-Cu계(융점 220℃) 솔더는 리플로우 솔더링공정에서 기존 Sn-Pb계

대비 우수한 작업특성을 갖고 있어 유력한 양산적용 후보합금으로 알려져 있으며 기술확보가 완

료단계에 있다. 그러나 이 합금의 경우는 Sn-Pb에 비해 융점이 높기 때문에 양산 적용 시 새로운

장비에 대한 투자, 부품 품질의 저하 등의 문제점등을 가지고 있다. 즉, Sn-Ag-Cu계 무연솔더의

융점이 기존 Sn-Pb계 솔더에 비해 30℃ 가량 높은 관계로 부품의 내열온도를 기준으로 작업온도

역이 좁아지게 된다. 따라서 기존설비로는 솔더링 공정시 온도 편차를 줄이는 데 한계가 있기

때문에 신규설비의 개발 및 투자를 수반하여 제품 가격의 상승이 불가피하게 된다. 이와 같은 문

제를 해결하고자 기존 Sn-Pb계와 융점이 비슷한 중저온계(융점200~ 210℃) 솔더에 대한 요구가

증가하고 있으며 Sn-Zn-Bi계 및 Sn-Ag-Bi-In계등의 무연솔더를 중심으로 활발히 개발하는 추세

이다. 또한 무연화를 추진하기위해서 더욱 시급한 부분은 전자부품의 무연화이다. 이는 리드부,

전극단자의 무연화(Sn도금등)의 추진 및 내열성 확보등이 선행되어야 할 것이다.

3) 국내외 기술개발 및 시장동향

가) 국내외 개발동향

최근 미국, 일본, 유럽의 경우, 전자·반도체 산업계에서 이슈화되고 있는 무연실장 기술의 기

술 확산 단계에 돌입하 다(표5-3-10). 이에 따라, 부품 및 PCB의 기술개발에 대한 요구가 커지

고 있다. 이에 대응하기 위해, 국내업계의 경우 삼성전자, LG전자, 삼성전기 등 국내 Set 메이커

및 부품 메이커들은 2004년 말을 목표로 무연화를 추진하고 있다.<표5-3-11>


85

<표5-3-10> 선진 전자업체의 무연솔더 적용 및 추진 현황

업 체 명 Pb-Free 개발/실용화 현황 Pb사용금지 계획

Matsushita 98.10 MDP에 Sn-Ag-Bi-In 계 도입

Sony99.1 거치형 비디오 Sn-Cu-Ni 채용00.1 Sn-Ag-Bi-In을 카세트에 채용03.4 그린구매

2002.12 전폐

NEC98.12 Pager 실용화99.10 Note PC 실용화 (Sn-8Zn-3Bi)

2004년 부품도금전폐2005년 솔더 전폐

Toshiba 00.12 주요제품의 실용화 (백색가전 실용화) 2003 솔더 전제품 적용

Sharp01.4 일본국내 채용02.4 해외공장 채용

2003 솔더 전제품 적용

Fujitsu 00.10 LSI 실용화 2002.12 솔더 전폐

Hitachi 2000 에어컨, 세탁기, 청소기, 노트북 실용화2002.3 사내생산 전폐2004.3 그룹내 전폐

Philips 99.12 형광등용안전기 실용화

<표5-3-11> 국내업계의 동향

업 계 업체 동 향 전폐시기

SetMaker

삼성전자 - VCR을 시작으로 각 제품별 도입 추진중 2004년말

LG전자 - 3개년 계획으로 단계적으로 추진예정 2004년말

부품업계 삼성전기- 적층세라믹 콘덴서, PCB, 모터, 튜너이동통신용 RF

부품 적용2004년말

반도체 업계

삼성전자

- 납과 할로겐 화합물을 일체 사용하지않은 메모리 모듈제품 개발완료

- Green 반도체는 128MB SD램과 256MB 모듈에 우선 적용 예정

2003년말

현대전자

- 리드프레임 전기도금 공정 및 메모리 모듈을 위한 SMT공정 : Lead-free화

- IBM, 컴팩, 선마이크로시스템 등에 샘플제공 예정

2001.6개발

전자산업

86

나) 국외 기술현황

국외의 경우, 무연Solder의 규격화 및 신뢰성 확보를 위해 1992년도부터 선진국을 중심으로

대형 프로젝트를 산·학·연·관 공동으로 수행하고 왔다. <표5-3-12, 13>

<표5-3-12> 국외 무연 Solder 개발관련 프로젝트

국 가 프로젝트

미 국 NCMS 주도의 프로젝트

유 럽 IDEALS 프로젝트

일 본 NEDO 프로젝트

<표5-3-13> 일본의 무연 Solder 대응 부품 개발 프로젝트 예

IMS Project Lead-free solder 신뢰성 확보, 원소의 생체영향, 용출성 실장성

JWES Project 규격 표준화

EIAJ Project 부품측으로부터의 영향

JIEP Project220 이하에서의 Reflow 실장을 목표로 함.(SnZnBi, SnBiAg 합금)

다) 무연솔더 개발 현황

◦ 일본의 무연솔더 합금 동향

- Reflow용 Solder Paste; 중온계 Sn-3.0Ag-0.5Cu합금(JEITA 추천)이 주력임.

일부 Set 업체는 부품내열성의 문제로 중온계 채용이 어려운 제품에 대해서 중저온계

(Sn-Ag-In-Bi계, Sn-8Zn-3Bi계)합금을 채용하고 있음.

- Flow용 Bar Solder:

Sn-3.0Ag-0.5Cu합금(JEITA추천)와 Sn-0.7Cu(Ni)등 Solder합금.

◦ 특허문제(Sn-Ag-Cu계 합금)

◦ 일본(Senju/松下) VS.미국(AMES)의 Sn-Ag-Cu계의 특허를 Joint license를 맺어 특허 실시권


87

을 솔더업체에 허여하여 공급에 문제없음.

◦ EU, 미국의 Pb-Free Solder합금 동향

- Reflow용 Solder Paste; Sn- 3.8∼3.9 Ag- 0.6∼0.7 Cu합금

- Flow용 Bar Solder: Sn-0.7 Cu와 Sn-3.5 Ag합금.

라) 무연솔더의 시장규모

무연솔더의 세계 및 국내시장 규모는 <표5-3-14>와 같다.

<표5-3-14> 무연솔더의 시장규모

구 분 현재의 시장 규모 예상되는 시장규모

세 계 시 장 규 모 700 억원 (2004년) 3,000 억원

한 국 시 장 규 모 300 억원 (2004년) 1,200 억원

4) 개발하고자 하는 기술개발 세부과제

<표5-3-15> 무연솔더 기술 Roadmap

단 계 1 단계 2 단계 3 단계

단계별

목표기술검토 및 기반조성 기술적용 및 확립단계 기술활용 및 범위확대

과제년도 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

무연솔더

기술

LCA 평가(SnPb,무연솔더)

중온계

솔더링

양산기

술개발

EU수출

제품적용

EU 이외 모든 제품 적용저온계 솔더링

양산기술개발

부품/PCB 무연화

솔더 접합신뢰성기술개발

EU 외외 모든 제품 적용

전자산업

88

가) 1단계 :

(1) 세부과제의 목표 및 내용

무연솔더의 LCA평가 및 중․저온계솔더링 양산기술개발(1단계)

목 표

기존 SnPb계 솔더링 공정에 대한 LCA에 대한 데이터베이스를 구축하고, 중온계 무연 솔더인

Sn-Ag-Cu계의 Reflow 솔더링 양산기술을 최적화하는 한편 전자․전기부품과 PCB 표면처리별

로 Sn-Ag-Cu계 무연솔더의 접합 신뢰성 평가기술을 개발한다.

－ 개발 내용

궁극적으로 무연솔더의 LCA의 데이터베이스를 구축하기 위해 우선 기존 SnPb계 솔더링

공정에 대한 LCA에 대한 데이터를 선행 조사하여 데이터 베이스를 구축한다.

SnPb계 솔더링에 대한 LCA 수행 ; 기존 SnPb계 공정

무연솔더에 대한 LCA 수행 중/저온계 솔더 및 Pilot 단위 공정

전 공정 LCA 비교(개발효과 분석); 양산 공정 단위

중온계 무연솔더인 Sn-Ag-Cu계의 Reflow 솔더링 양산기술을 최적화하고 저온계 솔더페이

스트를 개발한다.

중온계 솔더링 양산기술 개발 Sn-Ag-Cu계(물성, 작업성, 신뢰성)

저온계 솔더페이스트 개발 Sn-Zn계(파우더,flux)

저온계 Sn-Zn계 Reflow 솔더링 양산기술 최적화 Sn-Zn계(파우더,flux)

부품과 PCB 표면처리별로 무연솔더의 접합 신뢰성 평가기술을 개발한다.

중온계 무연솔더와 부품/PCB 표면처리별 접합성평가 Sn-Ag-Cu계

저온계 무연솔더와 부품/PCB 표면처리별 접합성평가 Sn-Zn계

나) 2단계 및 3단계 : 기술적용 및 확산단계

－ 실질적으로 1단계에서 완료하여 EU수출제품을 적용한다.

(1) 연구결과의 파급효과

－ 환경적 파급효과


89

전기전자제품의 솔더, 부품 및 PCB에서 유해 물질인 납(Pb)을 전폐함으로써 작업시 납 휘발

로 인한 작업자의 건강을 보호하여 작업환경을 개선시킬 수 있으며 유해 중금속의 폐기로 인한

토양오염 방지 및 환경오염을 방지 할 수 있다.

경제 산업적 파급효과

국내 메이커 전자제품의 무연솔더링 적용, 내수/수출 마케팅 경쟁력 확보는 물론 솔더 페이

스트의 년간 500억원의 수입 절감 및 대체효과를 가져다 줄 수 있다.

기대효과

무연 솔더재료 및 무연 도금기술에 대한 특성 평가 및 분석 기법, 솔더 접합부의 신뢰성 평가

기술 확립을 통해, 솔더링 양산기술 및 저온계 무연솔더의 원천기술을 확보할 수 있다.

나. 무연화 디스플레이 기술개발 과제

1) 서 론

디지털 방송은 방송산업을 한차원 높게 변화시켜 흑백 방송에서 컬러 방송으로의 전환만큼이

나 큰 변화를 가져올 것으로 기대되고 있다. 다채널, HDTV, 다양한 형태의 정보의 쌍방향 전송

등이 그 예이다. 디지털 방송에서 가능한 HD(High Definition)급 고화질 방송은 1080i를 사용하

는 Format의 경우 1frame의 화소 수가 약 207만개로서 일반 아날로그 TV의 약 5배 이상 되는

화소 수를 가지며 이에 따라 사진과 같은 세 한 상을 제공할 수 있다. 따라서 시청자들도 좀

더 큰 화면, 좀 더 선명한 화질을 요구하게 되었고, 이러한 욕구는 기존의 CRT 방식 TV로는 구

현되기 어려워 새로운 방식의 Display Device의 출현이 불가피하게 되었다.

이런 상황에 대한 강력한 대안으로 등장한 것이 바로 PDP(Plasma Display Panel)이다. PDP

는 현재 63″크기까지 상용화되었으며 디지털 상을 구현하는데 필수적인 대화면을 비교적 쉽

게, 적은 공간을 차지하면서 실현하고 있다. 또한, CRT와 마찬가지로 자발광 소자이므로 색재현

력이 우수하며, 시야각에 따른 왜곡현상이 없는 특성을 가진다. 또한, 경쟁 소자 중 하나인 LCD

에 비해 제조공법이 단순하여 생산성 및 원가 측면에서도 강점을 가지고 있다.(인포메이션 디스

플레이/2002년도)

현재 PDP는 1992년 일본의 Fujitsu사가 21″ 26만 color VGA급 AC PDP를 선보인 이후로 일

본 업체들에 의해 연구 활동 및 생산이 주도되어 왔다. 우리나라는 1996년 정부 G7 과제로 시작

하여 40″, 50″ AC PDP를 발표했고 1998년에 세계 최초로 LG 전자에서 60″AC PDP를 개발

했으며, 2000년에는 삼성 SDI에서 63″AC PDP를 개발함으로써 일본 업체들을 추격하고 있다.

전세계적인 경기 침체에도 불구하고 PDP의 성장세는 두드러지며 향후에도 이러한 성장세가

전자산업

90

지속될 것으로 예측되고 있다. 일본의 경우 가전용 전자기기 PDP TV의 성장세가 매우 높으며,

[그림5-3-1]에서 나타낸 2002년 8월 통계를 볼 때, 판매대수는 전체의 1.7%에 불과하지만 금액은

18.1%를 차지하고 있다. 평판 TV로 각광 받고 있는 LCD TV는 판매대수는 10.1%에 이르지만 금

액은 13.1%를 차지할 뿐으로 PDP TV가 가진 고부가가치성을 나타내고 있다.(Nikkei

Electronics/2002.09.26.)

2002년에 한국과 일본의 각 사는 민생용 가전으로서 PDP TV를 본격적으로 생산하기 시작했

으며 팽창하는 시장에 대응하고자 각 사별로 신규 양산 라인에 대한 공격적인 투자를 하고 있다.

생산기술 측면에서 국내 업체의 수준은 일본 업체와 대등한 수준에까지 이르러 상당한 수율을

확보한 것으로 알려져 있다. 그러나 구조나 구동 방법에 대한 원천기술 및 재료기술에서는 아직

까지 차이가 있는 것이 현실이다. 국내업체의 PDP TV가 세계적인 경쟁력을 가지기 위해서는 이

런 부분에서의 투자/발전이 필요하다.

[그림5-3-1] PDP TV 출하대수 실적 (일본 전자정보기술산업협회 2002 통계자료)

2) 기술 개발의 필요성

현재 전세계적으로 환경규제 움직임이 강화되면서 납을 사용하지 않는 무연 재료를 사용하여

제품개발이 국내 전자업계의 과제로 떠오르고 있다. 특히 EU에서는 2006년 7월부터 납 성분 함

유 전자제품의 수입.판매를 금지하기로 하여 무연재료개발이 시급하다. <표5-3-16,17>에서 보는

바와 같이 CRT의 경우처럼 환경 규제에서 예외될 수도 있지만 WEEE법에 의하여 Recycle은 의


91

무화되기 때문에 유럽에 Panel 제조공장이 없는 PDP의 경우 Recycle 처리가 매우 힘들 것으로

판단된다. 그러나 무연재료를 적용한다면 Panel 제조 이외 타 용도로 Glass Recycle재료 활용이

용이하게 되므로 Panel 제조업체에서 직접 수거하여 재활용하지 않아도 되어 이 경우에도 무연

재료 개발은 꼭 필요하다.

PDP TV에서 환경 규제 대상이 되는 유해물질 분석 결과 Pb가 75%로 매우 높은 비중을 차지

하고 있다. PDP는 크게 Panel부와 회로부로 구분할 수 있는데 회로부의 전자부품의 땜납의 비중

도 높지만 Panel부의 주재료인 Glass 재료의 납 성분의 비중도 매우 높다.

PDP Panel은 크게 상하판 유리기판 사이에 전극 재료, 유전체 재료, 격벽 재료, 형광체 등이

형성이 되어 있고 혼합 가스를 봉한 후 가스 방전으로 원하는 이미지를 구현하게 된다. 이때

사용되는 재료들은 주로 Paste 형태를 이루고 있으며 기판과 형광체를 제외한 거의 모든 재료에

Glass재료가 적게는 5%에서 많게는 70%정도까지 사용되어 있다. 이 때 사용되는 Glass 재료는

소성 중 유리 기판의 변형을 최소화하기 위해 환경 규제 대상인 PbO 함량이 매우 높은 PbO계

Glass를 주로 사용하고 있다.

유연재료를 사용할 경우, 제품적인 측면에서도 문제가 되지만 작업 환경적인 측면에서도 중

요한 문제가 될 수 있다. 예를 들면, Glass 재료 제조시 원재료로서 PbO를 용해하게 되는데 휘발

성이 높은 Pb로 인하여 작업자에게 유해한 환경을 조성하게 된다. 또 Panel 제조 시에도 Panel에

서 방전 공간을 구획하고 상, 하판을 지지해주는 역할을 하는 격벽의 경우, 현재 대다수의 업체

가 Sand-blasting방법을 사용하고 있다. 공정은 전면 인쇄 후 Photolithography 공정을 통하여

Dry film을 Pattern화하고 Sand Powder를 분사하여 Pattern을 형성하는 방법이다. 이때 식각되

어진 격벽 재료를 회수하여 폐기처리하는데 격벽 재료에 함유된 PbO계 glass의 폐기 비용이 상

승하고 분진화 된 격벽 재료의 누출이 있을 경우 작업자에게 유해한 향이 생긴다.

현재 PDP Panel에서 사용되고 있는 재료의 대부분은 일본에서 수입하여 사용하고 있어 가격

경쟁력 측면에서 국산화 개발이 시급한 상황이다. 현재 사용되고 있는 PbO 계열 Glass 재료는

일본 재료/PDP 업체에 비해 국산화 개발이 늦게 시작되어 시장 선점이나 가격적인 면에서 불리

하다. 그러나, 무연재료의 경우는 일본에서도 일부 재료를 제외하면 개발이 완료되지 않은 상황

이므로, 무연화 재료를 국산화하여 재료업체의 인프라를 구축하고 가격경쟁력을확보하는 것이

PDP에 있어서 일본 제품 대비 우위를 차지 할 수 있는 중요 과제가 된다.

전자산업

92

<표5-3-16> 국내외 환경규제 동향

관련법 규제내용 시행일

EU

RoHs법 - Pb, Cd, Cr6+, Hg, PBB, PBDE제품內 사용금지 06.07

WEEE법- 제조자 폐제품 회수/처리 의무화- Recovery/Recycle율 규제

05.0807.01

EuE법 - Life cycle을 고려한 친환경제품 설계 제정중

일본 가전 Recyle법- 냉장고, 세탁기, 에어컨, TV Recycle 처리

의무화 (50~60%)01.04

미국 Proposition 65법- Power cord 등 Connector류 내에 납 등 함유

규제 (납 300ppm 초과)시행 중

한국 생산자책임재활용제도- 제조자 폐 제품 회수/처리 의무화- 소형가전 EPS 완충재 사용금지

03.0104.01

<표5-3-17> RoHs법 예외조항

1. 램프당 5mg을 초과하지 않는 소형 형광 램프 내 수은

2. 다음을 초과하지 않는 일반적인 목적의 직선 형광 램프 내 수은;- 할로포스페이트 10mg, 평균 수명의 트리포스페이트 5mg, 긴 수명의 트리포스페이트 8mg

3. 특수 목적을 위한 직선 형광램프 내 수은

4. 음극선관, 전기부품과 형광튜브 유리내의 납

5. 중량 기준 최대 0.35% 납이 함유된 철, 0.4% 납이 함유된 알루미늄, 4%납이 함유된 동합금에서 합금요소로서의 납

6. 고온에서 용융하는 땜납에 함유된 납(즉, 85%이상의 납이 함유된 주석) 서버, 기억장치, 기억장치배열시스템에 함유된 납(2010년까지 면제) 텔레커뮤니케이션을 위한 네트워크 관리 및 전환, 신호, 전송을 위한 네트워크, 인프라 장치의 땜납에 함유된 납, 전자세라믹 파트에 함유된 납(예, 압전기 장치)

7. 특정 유해물질과 조제품의 이용과 매매 제한에 관련한 법령 76/769/EEC를 개정한 법령91/338/EEC에 의해 금지된 해당항목을 제외한 카드뮴 도금

8. 흡수냉각장치내의 탄소강 냉각시스템의 부식방지제로서의 6가크롬


93

3) 국내외 기술 개발 및 시장 동향

현재 PDP 시장은 99년도에 15만대 수준에서 2002년 75만대 수준으로 크게 확대되고 있으며

inch당 1만엔을 달성하는 시점에서 수요가 크게 증가하여 2005년에는 400만대 수준이 될 것으로

전망하고 있다. 우리 나라도 2002년에 시장 점유율 20%를 달성하고 계속 증산하는 경향을 보이

고 있다. (TSR 조사보고서)

PDP에 사용되고 있는 Glass 재료는 PbO계 Glass 재료로서 주로 일본에서 생산하고 있으며

최근 국내 PDP 제조라인이 커짐에 따라 재료 국산화가 개발 중이거나 적용 검토 중에 있다. 그

러나 무연 재료의 경우 현 시제품의 경우, 특정사의 Panel에 특정재료에만 적용되고 있으며 상용

화되고 있는 재료는 없는 실정이다. 이는 PbO계 대비하여 상대적으로 높은 소성 온도와 신뢰성

측면에서 아직 충분한 검증이 이루어지지 않았기 때문이다.

현재까지는 PDP 성능을 개선하기 위한 PbO계 Glass 재료 개선 활동이 주로 연구되어 왔고

최근 들어 무연재료로서 일본 및 국내에서 P2O5계 Glass와 B2O3계 Glass들이 연구되고 있다.

그러나 아직까지는 활발한 연구 활동이 이루어지지 않고 있는 실정이다. 무연 Glass 재료들이

PDP에 적용되기 위해서는 낮은 소성 온도, Ag 전극과의 반응성, 낮은 유전 상수, Glass 기판과

의 적합한 열팽창계수, 높은 내전압 특성, 高투과율 등의 Spec.을 만족시켜야 한다. <표5-3-18>

이와 같은 조건들에 부합하는 무연 Glass의 조성 개발은 이루어지지 않은 상황이다. 다만

Sealing 재료의 경우, 기타 반도체 패키징이나 CRT Sealing 등에서 연구되어 상용화가 가능한 수

준에 이르러 있으나 실제 PDP에 적용/평가는 어려운 실정이다.

<표5-3-18> PDP用 PbO계 glass 재료의 물성

재료명 Glass type 유전상수열팽창계수 (×10-7/℃)

소성 온도 (℃)

비고

상판용 유전체 PbO-SiO2-B2O3 10 ~ 13 72 ~ 80 550 ~ 580 페이스트

하판용 유전체 PbO-SiO2-B2O3 10 ~ 20 70 ~ 74 550 ~ 570 페이스트

격벽 PbO-SiO2-B2O3 10 ~ 20 68 ~ 73 550 ~ 570 페이스트

Sealing재 PbO-SiO2-B2O3 - 68 ~ 74 430 ~ 500 페이스트

전자산업

94


<표5-3-19> 무연화 디스플레이 기술 개발을 위한 중장기 Road Map

무연 화 디스플 레이 개발 과제

2006 ~ 20082003 ~ 2005과제 년도

기술 적 용 및 확립 단계기 술 검토 및 재료 개 발단 계별 목 표

2 단계1 단계단 계

유리 조성Data Base化

무 연유리조성 개발

기초 물성평가 기술

개발

재료별조성 설계

신뢰성 평가기 술 개 발

재료 양산화기술 개 발

Pilot 제 품 적 용

양 산 적 용

무연 화 디스플 레이 개발 과제

2006 ~ 20082003 ~ 2005과제 년도

기술 적 용 및 확립 단계기 술 검토 및 재료 개 발단 계별 목 표

2 단계1 단계단 계

유리 조성Data Base化

무 연유리조성 개발

기초 물성평가 기술

개발

재료별조성 설계

신뢰성 평가기 술 개 발

재료 양산화기술 개 발

Pilot 제 품 적 용

양 산 적 용

가) 무연 glass 재료 설계 기술 및 조성 개발(1단계)

(1) 사업목표

1. PDP에 적용하기 위해 공정 특성을 만족하는 모상 유리 재료의 조성을 설계가 가능한 데이

터 베이스를 구축한다.

2. PDP에서 요구되는 공정 특성을 만족하는 유리 재료 조성을 개발한다.

(2) 사업내용

1. 설계에 의해 제조된 유리 재료의 특성을 평가하여 조성별의 재 특성에 대한 데이터베이스

를 구축한다. 이로부터 무연유리 재료설계의 기초 데이터를 확보하고 향후 변경되는 요구

특성에 대응하여 재료를 개발하는 기간을 단축시킬 수 있도록 한다.

2. 공정별 특징에 맞추어 적용 가능한 유리 재료를 개발한다. 격벽 제조 공정은 현재 스크린

인쇄, 샌드 블라스팅 및 에칭법이 사용되고 있으며 향후 샌드 블라스팅 및 에칭법이 주류

를 이룰 것으로 예상되므로 각 공정특성을 만족할 수 있는 유리 재료 조성을 개발한다.

개발 조성 및 실험 조성과 그 특성에 대한 데이터 베이스화

저온 소성용 glass 조성 개발

고투과율, 저유전율의 고기능성 glass 조성 개발

전극과 유전체 간의 황변현상 없는 조성 개발


95

공정 특성에 맞는 glass 조성 개발 ( Sand blasting용 / etching용 격벽 )

조성별 glass 평가 기술 확보

<표5-3-20> 1단계 기술 개발 Road Map

2005년2004년2003년과 제 년 도

무 연 화

디 스 플 레 이

개 발 과 제

투 명 유 전 체 / S ea l

재 료 개 발격 벽 / 하 판 재 료 개 발

자 료 조 사 및 설 계

개 념 수 립과 제 년 도 목 표

기 술 검 토 및 재 료 개 발단 계 별 목 표

1 단 계단 계

출 발 조 성 선 정

열 적 /전 기 적 특 성 분 석

D a ta B ase 확 보

기 본 조 성 선 정

공 정 별 조 성 선 정

격 벽 공 정 특 성 확 보

7.5 ” 패 널 특 성 확 보

재 료 특 성 평 가기 술 확 보

재 료 별 조 성 확 보


공 정 특 성 확 보

7.5 ” 패 널 특 성 확 보

2005년2004년2003년과 제 년 도

무 연 화

디 스 플 레 이

개 발 과 제

투 명 유 전 체 / S ea l

재 료 개 발격 벽 / 하 판 재 료 개 발

자 료 조 사 및 설 계

개 념 수 립과 제 년 도 목 표

기 술 검 토 및 재 료 개 발단 계 별 목 표

1 단 계단 계

출 발 조 성 선 정

열 적 /전 기 적 특 성 분 석

D a ta B ase 확 보

기 본 조 성 선 정

공 정 별 조 성 선 정

격 벽 공 정 특 성 확 보

7.5 ” 패 널 특 성 확 보


재 료 별 조 성 확 보


공 정 특 성 확 보

7.5 ” 패 널 특 성 확 보

나) 무연 glass 재료 양산화 기술개발(2단계)

(1) 사업목표

1. 원하는 입도를 확보하고 분쇄시의 입자 특성 열화를 방지할 수 있는 Powder 공정 기술을

개발한다.

2. Powder 공정 기술에 따른 입자의 특성 (표면 특성 및 Bulk 특성)을 평가할 수 있는 기술을

개발한다.

3. Paste 및 Green Sheet 제조 기술을 개발한다.

(2) 사업내용

1. 균일한 분산과 소성 거동을 위해서는 입도를 정확하게 제어할 수 있어야 한다. 또한, 미분

말 제조 시의 공정 조건에 따라 입도 뿐만 아니라 입자들의 특성도 변하므로 미분말 제조

공정 조건의 최적화를 통해 분말 특성의 열화를 방지할 수 있는 기술을 개발한다.

개발 조성 및 실험 조성과 그 특성에 대한 데이터 베이스화

저온 소성용 glass 조성 개발

고투과율, 저유전율의 고기능성 glass 조성 개발

전자산업

96

전극과 유전체 간의 황변현상 없는 조성 개발

조성별 glass 평가 기술 확보

<표5-3-21> PDP용 Glass 재료 개발 목표

평가항목 상판 유전체 하판 유전체 격 벽 Seal재 평가방법

유전 상수 < 12 < 30 < 12 Impedance Analyzer

내 전 압 > 6kV > 3kV High Voltage Supply

소성온도 < 560℃ < 560℃ < 560℃ < 450℃ DTA

전 이 점 < 480℃ < 460℃ < 460℃ < 350℃ DTA/TMA

표면조도 < 500 > 1000, <3000 < 1500 - .α-step

전극 변색 소성 후 없을 것 - - 목시

투 과 율 > 75% - - -

Spectrophotometer

반 사 율 - > 50% > 50% -

열팽창계수

70 ~78×10-7/℃ TMA

2. 건식 혹은 습식 공정의 적용 여부에 따라, 그리고 분쇄 방법에 따라 입자의 특성이 어떻게

변화하는 가를 정성적/정량적으로 평가하는 기술을 개발한다.

공정 특성에 맞는 glass 조성 개발 (예; Sand blasting용 격벽, etching용 격벽 )

3. 제품에 적용하기 위해서는 Paste 혹은 Green Sheet의 형태를 가져야 한다. 이를 위해 필요

한 비히클 조성 및 Paste, Green Sheet 제조에 대한 기술을 개발한다.

Glass 양산 기술 확보

Powder 제조 공정 기술 개발

Powder 제조 공정에 따른 입자의 특성 평가 기술 개발

Paste 및 Green sheet 제조 기술 개발


97

<표5-3-22> 2단계 기술개발 Road Map

무연화

디스플레이

개발과제

2008년2007년2006년과제년도

기술 검토 및 재료 개발단계별 목표

2 단계단계

Glass 재료 양산화 기술 개발

Powder 제조 공정기술 개발

입자 특성 평가 기술 개발

페이스트 및 Green sheet 제조 기술 개발

대면적 적용 및 패널 특성 평가

패널 신뢰성 확보 양산 적용

무연화

디스플레이

개발과제

2008년2007년2006년과제년도

기술 검토 및 재료 개발단계별 목표

2 단계단계

Glass 재료 양산화 기술 개발

Powder 제조 공정기술 개발

입자 특성 평가 기술 개발

페이스트 및 Green sheet 제조 기술 개발

대면적 적용 및 패널 특성 평가

패널 신뢰성 확보 양산 적용

5) 파급효과

가) 환경적 파급효과

환경적인 면에서 예상되는 파급효과를 아래에 열거하 다.

중금속 오염으로 인한 환경 문제 개선

Glass 재료 제조 공정 시 납 휘발로 인한 환경오염 방지

Panel 제조 시 무연 재료 적용으로 인한 작업환경 개선

중금속 자재 폐기로 인한 환경 오염 방지

크게 원재료 및 PDP 제조 시의 효과와 수거 이후의 처리 대책에서의 효과로 나누어 생각할

수 있다. 앞에서 언급된 것과 같이 납을 사용하지 않음으로써 원재료인 유리 미립자를 제조할 때

발생할 수 있는 납 휘발 혹은 납중독과 같은 문제를 예방할 수 있다. 또한 패널을 제조할 때에도

분진 중에 납 성분이 없게 됨으로써 작업자의 건강에 해로운 향을 줄일 수 있다. PDP로서 제

품 수명이 다한 경우, 수거/폐기하는 과정에서 Pb 용출에 의한 환경오염을 방지할 수 있게 된다.

나) 경제적 산업적 파급효과

경제적인 면에서 예상되는 파급효과를 아래에 열거하 다.

수입에 의존하던 자재의 국산화를 통한 수입대체 효과

국내 Glass powder 산업의 infra 구축

자재 국산화를 통한 일본 제품 대비 가격적으로 경쟁 우위 확보

전자산업

98

PDP 재료적으로 일본 대비 우수 기술 확보 기반 마련

재료 기술은 산업의 기초 기술로서 디스플레이 뿐 아니라 전자 산업의 다른 산업으로도 응용

이 가능하다. 무연 유리 재료의 조성 설계 및 양산화 기술과 설비를 갖추게 됨으로써 국내 유리

제조 업계는 세계적인 경쟁력을 가질 수 있게 된다. 또한, 세계적인 경쟁력을 가지는 무연 재료

를 통해 그 동안 수입에 의존하던 원재료를 국산화하게 되고 일본 제품에 대한 기술적, 가격적인

경쟁력을 가질 수 있다.

또한 환경을 고려한 PDP TV는 일본제품보다 먼저 출시할 수 있다면 마케팅 전략적인 측면에

서도 큰 이점을 가질 수 있다.

다. 전기․전자 부품의 환경 친화적인 세정 공정 및 표면 처리기술 개발

1) 서 론

청정 기술 산업 분야 중 환경에 큰 향을 주는 분야 중의 하나는 독성 폐 chemical을 다량

발생시키는 전자 분야로서, 반도체 기판 세정뿐만 아니라 장비 및 부품 세정에서 청정 기술 개념

이 절대적으로 요구되는 분야라고 할 수 있다.

반도체 생산 장비와 전기, 전자 부품들은 가격에 비하여 그 수명이 매우 짧고, 대부분 수입에

의존하고 있는 실정이다. 때문에 세정과 그에 추가되는 부품의 표면처리 및 코팅에 대한 필요성

이 최근 들어 매우 중요하게 여겨지고 있고, 현재 연구 또는 적용이 되고 있는 상태이다. 그리하

여 반도체 생산 장비와 전기, 전자 부품들을 재생하고 표면처리 및 코팅으로 chemical의 사용량

을 줄이고, 생산 장비의 수명을 연장하여 생산 원가를 절감시키는 것이 최근의 산업 경기와 맞물

려서 중요한 문제로 대두되고 있다. 그러나 반도체 산업에서 세정은 대부분 기판(wafer)의 세정

에 연구의 관심이 집중되어 있으며, 부품·장비의 세정에 관련된 연구가 미흡한 것이 사실이다.

따라서 이에 따른 반도체 부품·장비의 세정 공정 개발과 그에 뒤따른 장비 부품의 표면처리의

필요성이 크게 대두되고 있다.

전기․전자,반도체 부품 및 장비의 세정 분야에서 현재는 습식세정 방법을 이용한 여러가지

chemical - 주로 불산(HF), 질산(HNO3) 등의 강산과 암모니아수(NH4OH) 등의 염기를 사용하여

부품을 세정하는 방법이 가장 많이 적용되고 있다. 그러나 이러한 습식세정 방법은 오염물의 제

거라는 측면에서는 탁월한 효율을 가졌음이 입증되어 있음에도 불구하고, 공정 중에 사용되어

지는 chemical의 독성이 매우 높고, 제 2차 오염물을 발생시키며, 작업자의 안전을 위협하고, 환

경오염에 심각한 문제를 야기하는 단점이 있으며, 폐액의 처리비용 또한 높다. 게다가 오염물

뿐 아니라 원래의 장비 부품까지 손상시키는 위험이 있고, 이 chemical을 씻어내는 과정에서 사


99

용하는 도구들로 인하여 장비의 마모, 수명 단축 등의 문제점들이 발생되어 왔다. 그래서 최근

환경보존에 대한 관심이 증대되어 감에 따라 많은 chemical을 사용하는 습식 세정 방식에서

chemical의 사용량을 최소화할 수 있는 환경친화적인 습식 세정 기술과 전면 배제할 수 있는 건

식세정 방식의 연구와 그 방법, 그리고 전기․전자,반도체 부품의 표면을 코팅하여 부품을 보호

하고 세정 횟수를 줄임으로써 chemical의 사용량을 줄일 수 있는 표면 코팅방법에 대한 필요성

이 높아지고 있다.

그러나 현재 전기, 전자 부품 및 반도체 장비의 세정은 건식세정의 초기 단계라고 할 수 있고,

아직까지는 습식세정이 주를 이루고 있다. 전기, 전자 부품 및 반도체 장비를 강산이나 염기의

chemical로 세정하면 부품 표면에 손상을 입힐 수 있으며 제2차 오염물의 생성으로 재오염이 될

가능성이 크다. 또한 plasma를 이용한 세정방법, CO2 dry ice를 이용한 세정 방식 등의 건식 세

정 방법으로는 전기, 전자부품 및 반도체 장비의 표면에 dry cleaning source에 의한 physical

impact에 의해 표면 손상을 줄 우려가 있다. 따라서 반도체 장비 및 전기, 전자 부품을 세정하여

부품의 오염원을 제거함으로써 재활용하는 측면도 중요하지만, 부품 표면 처리를 적용하여 세

정의 반복 가능 횟수를 증가시키면서도 세정 주기를 연장시키는 기술이나 표면의 손상을 방지

하는 기술이 매우 중요하다 하겠다.

향후에는 전기, 전자 부품의 세정에 환경친화적인 습식 세정과 hybrid 및 건식세정을 도입,

개발하고 부품 표면처리 기술을 중점적으로 개발, 육성한다면, chemical 사용량을 감소시키고 장

비 및 부품의 재활용 비율을 높일 수 있을 것으로 기대 된다. 또한 장비의 손상을 최소화 하여

환경 친화적인 측면과 경제적인 측면을 모두 만족하면서 부품 및 장비 또는 화학용액의 수입 의

존도를 줄여 국가의 이익과 발전에 이바지 할 수 있을 것으로 보인다.

2) 기술개발의 필요성

우리나라의 경제이익에 주요한 부분을 차지하는 기술인 전자 산업의 국내 기술은 세계적인

수준에 도달해 있다. 그러나 그 전자 제품 및 반도체를 제조하는데 이용되는 공정상에 필요한 장

비들은 대부분 수입에 의존하고 있는 실정이다.

또한 세계 반도체 시장의 장비 규모만을 보면 연간 300억 달러 이상이며 기판 세정, 식각 및

박막제조 장비 분야는 약 120억 달러 수준으로 지금도 꾸준히 상승하고 있다. 현재 국내의 반도

체 세정관련 장비의 시장 규모는 연간 1000억이 넘는 매우 큰 시장이다.

그리고 반도체 산업이 ULSI 시대에 들어섬에 따라 최소 선폭이 submicron 역인 미세화기

술(nano-technology)시대로 접어들어 실리콘 회로가 고 도, 고집적, 고성능으로 지향함에 따라

반도체 공정상에서 발생하는 미세 오염물이 제품의 수율 및 품질 신뢰성에 결정적인 향을 주

전자산업

100

고 있다. 이와 같이 반도체 산업에서는 초청정(ultraclean) 표면이 요구됨에 따라 반도체 소자 제

조과정 중에 약 20% 정도를 차지하는 미세 오염물 제거 세정 공정의 비용은 제조 원가의 25∼

30%에 달하여 단순한 생산 공정 단계 이상의 반도체 소자 제조의 핵심적인 공정으로 대두되고

있는 실정이다. 그러나 반도체 공정 시 세정 조건을 최적화하여 효과적인 세정을 이끌어 낸다고

하더라도 그 세정 공정을 시행하는 장비 및 부품에 오염원이 흡착되어 있다면 공정상의 재오염

을 초래하여 제조되는 제품의 신뢰성을 떨어뜨리게 된다. 따라서 반도체 생산 장비 및 부품의 세

정이 점차 중요한 자리를 차지해가고 있는 실정이다. 그러나 아직은 화학 용액을 사용하는 습식

세정 기술이 장비 및 부품 세정의 주류를 이루고 있는 실정이고, 최근에 들어서야 환경 친화적인

개념에 의해 hybrid 및 건식세정을 이용한 부품 세정으로 점차 전환되어 가는 양상을 보이고 있

다. 다른 전기, 전자 부품들의 경우에도 이러한 실정은 마찬가지라 하겠다.

미국이나 일본 등에서는 이미 여러 해 전부터 장비 및 부품 세정에 있어서 신뢰성 향상과 더

불어 환경 오염 물질을 크게 줄일 수 있는 전자 부품 세정기술 및 장비에 대한 연구가 진행되어

왔다. 이 중에서 화학용액의 사용을 크게 줄일 수 있는 spray 세정 방법이나 aerosol 세정 방법에

대한 연구는 이미 완성이 되어 몇몇 회사에서 상품화하여 현 전자제품 생산 공정 중의 세정 공

정에 사용되고 있고, 비단 전자 부품과 반도체 기판 세정 뿐만이 아니라 반도체 생산 라인의 장

비의 세정에도 같은 기본 개념을 가지고 적용되고 있다.

특히 현재 선진국에서 진행중인 장비 및 부품의 건식세정 방법으로는 CO2 dry ice를 이용한

방법이 이미 개발되어 있으며, plasma나 UV/O3를 이용한 장비 세정에 관해서도 개발이 진행

중에 있다. 결과적으로 선진국의 기술개발 경향은 건식 세정이며 CO2 plasma세정과 같은 화학

용액을 사용하지 않는 건식세정 기술 개발에 초점을 두고 있는데, 이는 앞으로의 세정 분야 주

요 관심사가 환경 친화적인 세정 공정의 확립에 있기 때문이라고 하겠다. 그러므로 전기,전자

부품 및 반도체 생산 장비의 세정은 과도기적 형태인 건식과 습식 복합 세정이 가능한 hybrid

system, 그리고 더 나아가서는 습식을 완전히 배제한 건식 세정 system의 개발이라는 방향으로

나아갈 것이라고 추측 할 수 있다.

그러나 이러한 건식세정으로의 전환만으로는 전기, 전자 부품 및 반도체 장비의 완벽한 세정

이나 습식 세정 시 사용되는 화학 용액의 양을 현저하게 줄이는 데 현재의 기술력으로 미흡한

상황이고, 특히 습식과 건식 세정 시에 발생하는 장비 및 부품 표면의 손상을 제어할 수 있는 기

술의 한계성 때문에 이러한 문제에 효과적으로 대응할 수 있는 방법이 절실히 요구되는 상황이

다. 그리고 전지,전자 부품 및 반도체 장비의 세정작업이 완벽해야만 전자 제품의 생산성이 높아

지고 부품 재활용 효과로 비용도 절감된다고 할 수 있다.


101

특히 여러 종류의 전기, 전자 부품의 세정에 응용될 수 있는 세정 기술 및 장비의 개발과 함께

부품 자체의 표면을 효과적으로 개선할 수 있는 표면처리 기술의 개발이 이루어지고, 전기, 전자

제품 제조 장치에 적용이 되어 상용화가 된다면, 반도체 세정 분야에 있어서 청정 생산기술의 확

립과 더불어 대부분 수입되어지고 있는 생산 장비 부품의 재생을 통한 수명 연장의 효과로 인하

여 부품의 수입 및 전자 제품의 생산 비용이 감소되는 것은 물론이고, 사용하는 chemical의 양이

현저하게 감소되는 효과를 볼 수 있을 것이다. 이에 따라 환경 친화적인 부품 재생을 통하여 막

대한 외화 절감을 꾀할 수 있을 뿐만 아니라 전자제품 및 반도체의 수출에 의한 외화수입 의존

도가 높은 우리나라로서는 장비 및 부품 세정 분야가 필수적인 기술로 자리매김할 수 있을 것이

라 예상된다.

<표5-3-23> 전세계 반도체 공정 장비 시장 규모(단위 : 백만불, %)

2000 2001 2002 2003 2004 2005

Stepper 4,919 3,393 2,642 3,258 4,896 5,741

Coater & Developer 2,070 1,403 1,009 1,222 1,808 2,104

Etcher 4,943 3,230 2,360 2,891 4,316 5,050

Ashing 486 313 231 282 420 489

세정,건조장치(Dry 등) 1,615 1,082 805 987 1,458 1,689

산화,확산로(Furnace 등) 755 503 361 442 658 768

Ion Implanter 1,371 883 662 805 1,197 1,402

CVD 5,243 3,377 2,542 3,097 4,624 5,453

Sputter 2,323 1,503 1,118 1,369 2,037 2,376

CMP 1,702 1,145 872 1,083 1,633 1,904

기타(wafer 검사장치 등) 3,242 2,270 1,737 2,149 3,225 3,790

합 계 28,669 19,102 14,339 17,585 26,272 30,775

1)자료 : 반도체제조장치 Data Book(2003)

전자산업

102

3) 국내외 기술동향 및 시장동향

전기․전자, 반도체 부품 및 장비 세정에 적용되는 세정방식은 크게 화학용액을 사용하여 세

정하는 습식과 기상 상태의 반응종을 이용한 건식 세정으로 나뉜다. 최근에는 환경오염의 문제

가 크게 대두되어 짐에 따라 환경 친화적인 사항이 수반되어 환경친화적인 습식세정과 건식 세

정의 세정 공정 개발이 중요성을 띠고 있는 상황이다. 또한 표면처리를 장비 및 부품 세정 공정

에 효과적으로 적용하여 표면의 특성을 향상시켜 세정 효과를 극대화하고, cleaning source에 대

한 보호막을 형성 할 수 있는 기술도 세정 기술과 더불어 그 중요성이 커지고 있는 실정이다.

가) 습식 세정기술

습식세정은 액상세정으로 세정제 구성 성분에 따라 수계, 준수계, 알콜계, 탄화수소계, 할로겐

계 등으로 나눌 수 있다.

(1) 할로겐계 세정기술

할로겐계는 세정성과 안전성이우수하여 오랫동안 사용되었지만 현재는 오존파괴물질로 사

용이 규제된 1,1,1-trichlorethane, CFC-113이 있고, 오존파괴 물질은 아니지만 유해성이 있고 재

적 발암물질로 평가되는 trichlroethylene, methylene chloride가 아직도 많이 사용 되고 있다.

(2) 알콜계 및 탄화수소계 세정기술

알콜계와 탄화수소계는 할로겐계와 비교하여 독성은 적지만 휘발성 유기화합물(VOC)로 대기

환경보전법에 의해 규제되고, 인화성이 커서 소방법에 저촉되어 사용시에 이에 대처할 수 있는

추가시설이 요구된다. 따라서, 미국과 EU 선진국들은 할로겐계, 탄화수소계, 알콜계 세정제들을

점차적으로 수계 세정제나 준수계 세정제로 대체하고 있는 실정이다.

(3) 수계 및 준수계 세정기술

수계 세정제는 pH에 따라 다시 산성형, 중성형, 알칼리형으로 나누어지고 있다. 산성형은

HF, HCl, HNO3 등 산과 O3, H2O2 등 산화물로 이루어지고 중성형과 알칼리형은 계면활성제와

여러첨가제로 구성되고 있다. 한편, 준수계 세정제는 용해력이 우수하기 때문에 수계 세정제로

처리할 수 없는 경우에 사용되며 세정 후의 린스 과정에서 다량의 물이 사용된다.

따라서 수계, 준수계 세정은 사용후의 폐수처리가 문제가 될 수 있는데 최근에는 폐수처리 후

에 재사용 하여 외부에 오염물 배출이 거의 없는 폐쇄루프시스템(closed loop system)이도입, 운

되고 있다. 수계 세정제는 기존의 세정제보다 세정성이 좋고 생분해성이 우수한 환경 친화적

인 계면활성제가 개발, 활용되고 있다.

1999년 미국 Union Carbide 사는 화합물촉진제(chemical trigger)에 의해 쉽게 계면활성제가


103

소수성물질과 친수성물질로 분해되는 환경 친화적인 계면활성제(splittable surfactant)를 개발하

다. 이 계면활성제를 함유한 폐수는 계면활성제의 분해에 따라 에멀젼 현상이 깨져 오일과 물

층이 급속히 분리되어 처리가 용이하고 분해된 계면활성물질은 쉽게 생분해되어 생태계에 무해

한 물질로 변하기 때문에 매우 환경 친화적이다. 또한 미국의 Solvent Kleene Inc. 사는 탈지력(세

정력)에 있어서 1,1,1- trichloroethane에 비견되는 세정제인 D-Greeze 500-LO를 개발하 는데 이

세정제는 추가 투자 없이 기존 세정 세스템에 적용할 수 있고, 쉽게 재활용이 가능하여 폐기물

발생량을 최소화 할 수 있다고 발표하 다. 이들 두 회사는 환경 친화적인 제품과 공정을 개발한

회사에 수여하는 미국 대통령상(Green Chemistry Challenger Award)을 1999년에 수상하 다.

(4) 전해 이온수 세정기술

최근에는 기존의 화학세정(chemical cleaning)을 대신하여 보다 환경 친화적인 전해 이온수

(electrolytically ionized water)가 개발되어 반도체 및 LCD 제조 라인에 일부 도입되어 사용되고

있고 장비 세정에도 적용을 기대하고 있다. 전해 이온수는 초순수에 극미량의 전해질을 넣고 전

기분해 하여 생성된 물로서, OH-와 H+의 함유량에 따라서 알칼리 이온수, 산성 이온수로 구분

되고, 처리 목적에 따라 여러 형태의 오염물 제거와 살균에 이용되고 있다.

전해 이온수 세정을 제외한 수계 세정기술은 성숙된 기술이라고 할 수 있지만 서브마이크론

(0.3micron)이하의 입자를 제거하는데 한계성이 있으며 폐수처리 및 재활용 시스템의 도입을 피

할 수 없다.

나) 건식 세정기술

건식 세정 기술은 일반적으로 고가의 초기 투자비가 요구되지만 습식세정과 비교하여 보다

정 한 세정이 가능하고, 폐기물이 거의 발생하지 않으므로 보다 환경 친화적인 세정 기술로 현

재 일부 기술이 상용화되어 도입 활용하고 있지만, 앞으로 개발 여지가 많은 세정 기술이다. 건

식 세정 기술로는 CO2 세정, 플라즈마 세정, 레이저 세정, UV 세정 등을 들 수 있다.

(1) CO2 세정기술

CO2 세정은 다시 CO2 형태에 따라 액상, 고체상, 초임계 세정으로 구분할 수 있다. 액상 CO2

세정은 고압 하에서 액체로 된 CO2 용액에 피세정물을 침적시켜 오염물을 세척하는 방법으로

지문, 탄화수소류, 유분, 가공유체 등의 유기성 오염물 제거에는 효과적이지만 무기성 오염물 제

거에는 비효율적이다. 그리고 사용 후의 오염된 액상 CO2는 다른 탱크로 보내어 압력을 낮추면

CO2에 용해된 오염물만 잔류되고 CO2는 가스상으로 바뀌어 압축펌프로 재순환된다. 고체상

CO2 세정은 액상 또는 기상의 CO2를 노즐을 통하여 분사시키면 일정속도를 가진 입자형 CO2가

전자산업

104

만들어진다. 이들 CO2입자가 오염물과 충돌할 때의 충돌에너지, 온도차에 의한 균열, 고체상

CO2가 액체로 변화됨에 따른 용해성, 그리고 기체로 승화함에 따른 팽창현상 등에 의해 오염물

을 제거한다. 이 방법은 2차 오염물질을 만들지 않고 오염물을 제거함으로 광섬유, 정 전자부

품, 반도체 등 다방면의 세정에 유효함이 밝혀졌고 Xerox, LG 등 국내외 기업에서 일부 역에

채택되어 사용되고 있다. 또한, 고체상 CO2 세정은CO2 대신 H2O, Ar, N2를 대체하여 사용할 수

있으며 처리 시간이 대단히 짧은 장점이 있다.

CO2는 72.8atm, 31℃ 이상에서 액상과 기상이 하나가 되는 초임계점에 도달하면 물성이 변하

여 점도 및 표면장력이 낮아진다. 초임계 CO2 세정은 이러한 초임계 상태의 물성인 가스 CO2와

같은 침투력과 액체 CO2와 같은 세정력을 이용한 것으로, 미세 세공을 하여 복잡한 구조를 가

진 특수 정 부품의 세정이나 서브마이크론 입자 제거에 효과적이다. 초임계 CO2세정을 응용

하면 실리콘, 기계유, 가소제, 모너모, 불소유, 접착제 잔류물 등을 제거할 수 있다. 그리고 초임

계 CO2 세정은 세정후 세정제 잔류물을 남기지 않고, 건조 과정이 없으며, 초정 세정이 가능

한 반면 운전비가 비교적 적지만 고압장치가 필요하여 초기투자비가 크며, 고압에 따른 안전운

전에 주의가 필요하다.

(2) 플라즈마 세정기술

플라즈마는 이온화된 기체로 일종의 전기방전으로 가스나 가스혼합물에 고주파(radio or

microwave frequency)나 직류전압(DC)을 가할 때 생성된다. 고주파 에너지를 받은 가스는 여기

(excited) 되거나 이온화(ionized) 상태로 된 후에 다시 반응성이 큰 화학 라디컬을 형성시켜피세

정물의 오염물질과 반응하여 휘발성 물질을 생성한다. 오염물질이 탄화수소 오염물인 경우 가

스원으로 산소를 이용하여 플라즈마 처리를 수행하면 배출물로는 CO2, H2O가 생성되고, 이들

물질은 대기로 배출된다. 플라즈마 세정에 사용되는 가스는 산소가 반응성 가스로 보편적으로

많이 사용되고 오염물 종류에 따라 수소, 불소 및 염소 함유가스가 이용된다. 플라즈마 세정은

오염물을 세정할 뿐만 아니라 표면 개질을 하는 기능도 갖고 있다. 플라즈마 세정은 피세정물의

전체 물성 변화를 주는 화학세정과 달리 처리 표면만 향을 주며 폐기물을 거의 발생시키지 않

는다. 또한 복잡한 구조의 소형부품의 정 세정에 적합하지만 두꺼운 층의 유기 및 무기 오염물

세정에는 적합하지 않다. 이때는 습식세정으로 전처리 후에 마무리 세정으로 플라즈마 세정기

술을 도입하여야 한다.

예전부터 반도체 관련 산업에서는 플라즈마를 이용한 기술이 계속해서 발전해 왔으며, 근래

에는 전기,전자 및 여러 산업분야에서 이를 이용하려는 노력이 진행되고 있다. 이러한 이유는 플

라즈마가 지니고 있는 다양한 장점이 있기 때문이다. 첫째로 환경문제의 해결이다. 플라즈마 공


105

정을 사용하기 위해서 필요한 것은 전기에너지와 사용가스뿐이며 사용가스도 대부분 대기의 구

성 가스와 유사하여 환경문제의 대안으로 제시되고 있다. 둘째로 Low operating cost 실현이다.

일반적으로 플라즈마 공정 사용 시 기존의 공정보다 낮은 운용비용을 갖는다. 셋째로 정 도 향

상이다. 일반적인 mechanical, chemical 공정보다 정 도가 우세하다. 그러나, 전기․전자, 반도

체 부품 및 장비의 세정에는 진공플라즈마 기술보다는 장비 및 부품세정의 고유 특성에 맞고 진

공플라즈마 사용 시 발생할 수 있는 유해가스 문제가 없는 상온상압플라즈마에 관련된 기술이

더 필요한 실정이다.

(3) 레이저 세정기술

레이저는 산업계 및 의학계에서 다방면으로 널리 이용되고 있는데, 특히 탈도장(depainting)

등에 매우 효과적이다. 레이저는 광자(photon) 형태로 에너지를 방출하며이 에너지는 피세정물

의 오염물과 충돌할 때 얇은 유기물질 층을 분해하여 CO2, H2O, 그리고 미량의 다른 가스로 파

쇄시킬 수 있다. 레이저 세정시스템은 광원, 광학적 연결장치(optical train), 레이저 가스원, 피세

정물 고정장치로 이루어지며 보통 가스원으로는 Mg/Xe, ArF, KrF 등이 사용된다. 레이저 세정

은 선택적으로 세정이 가능하고 폐기물을 2차 오염물로 발생시키지 않고(zero-added waste), 피

세정물 표면에 열적, 기계적 피로를 주지 않는 세정방법이지만 초기투자비가 크고 미세 세공을

가진 물질의 세정은 어려운 결점이 있다.

(4) 광 세정기술

극단파장의 자외선(deep UV)을 이용한 광세정기술은 자외선(UV)과 자외선에 의하여 유도 방

출된 오존을 이용함에 따라 UV/O3 세정이라고도 명명하고 있다. UV/O3 세정기술은 약품을 사

용하지 않는 건식 세정이며 정 세정에 매우 효과적이며 피세정물의 표면 손상을 일으키지 않

는 이점이 있어 반도체 기판 세정이나 TFT 액정용 유리 기판의 표면세정과 표면 개질에 중요한

기술로 정착되고 있으며, 전기․전자, 반도체 부품 및 장비의 유기물 제거를 위한 연구가 진행

중에 있다. UV/O3 세정기술의 원리는 자외선에 의한 분자결합의 해리 및 자외선에 의해 유도

방출된 원자활성 산소의 상호작용이다. 즉, 대기중에 파장 200nm 이하의 자외선을 조사하면 산

소분자인 O2가 분해되어 산소 활성단분자인 O가 발생하고 O는 다시 O2와 결합하여 O3를 생성

한다. 생성된 O3는 자외선 에너지를 흡수하여 O2와 O로 분해되고 활성단분자인 O가 오염물질

의 표면에 부착되어 이를 산화시킨다. 산화된 유기물은 CO2, H2O 등의 휘발성 기체로 변화되어

제거된다. UV/O3세정은 탄소물질을 제거할 수 있으며, 표면을 소수성에서 친수성으로 변화시

킨다. UV/O3세정에 사용되는 광원으로는 저압 수은 램프, Xe 쇼트아트램프, 엑시머 램프 등이

전자산업

106

사용되고 있다. UV/O3세정은 상온에서 운전하며 취급관리가 용이하고 운전비가 저렴하며 저농

도의 오염물에 매우 효과적이며 초청정도 표면을 얻을 수 있다. 그러나 다량의 오염물을 처리하

기에는 많은 시간이 걸려 바람직하지 않고 전처리 공정으로 습식세정의 도입이 필요하다. 그리

고 무기계 성분에 대한 효과가 작으며 적은 농도이지만 O3가스 피폭에 주의하여야 한다.

<표5-3-24> 선진 전기.전자 부품 청정 기술 성공 사례

산 업 체 명 청정기술분야 개발기술 내용 경제적/환경효과

GE Magnet system

( U.S.A. )

화학물질대체공정 개선및대체

전기/전자제품의주형해체시 사용물질대체및제조공정의개선

1,1,1 trichloroethane의 95%발생 저감 공업용수 3000,000 gallon/wk 소비절감

AT & T ( U.S.A. )

사용화학 물질대체 및 품질관리

전기/전자, 정보통신 제품제조시1,1,1-Trichloroethane (TCA)대체및TQM기술 도입

1989년이래 TRI 84% 제거 1993년 TCA 사용 완전대체년 ＄200,000 절약

Unisys ( U.S.A. )

화학물질 대체 및공정변경

컴퓨터 및 정보통신 제품 제조시의유독화학물질 제어 및 수용성세척공정 도입

Cr, Pb, MEK 및염소화 용매의 93% 발생저감 1994년 오존파괴 물질 사용 완전대체

Gaileo Electric-Optics

( U.S.A. )

화학물질 대체 및공정개선

전자광학제품 제조시 freon 대체․TCE 대신 수용성 Bioact 로 대체 유독물질(납등)사용 저감화

freon, TCE발생 사전 배제 ․폐기물발생 저감화로 89년 이래 4백만달러절약

1)자료 : 한국청정기술학회

이와 같이 최근에 상용화되었거나 개발되고 있는 환경 친화적인 세정기술이 많이 있는데, 그

중 환경친화적인 습식세정 기술연구가 활발히 진행중인 대표적인 것으로 기능수를 응용한 세정

방법이라 할 수 있다. 기능수란 크게 오존 수, 수소 수, 전리수를 의미하며, 환경친화적인 미래지

향적 습식세정 기술로써 최근에 활발히 진행중인 것 중 대표적인 것으로는 T. Ohmi등에 의해

연구되어지고 있는 초순수에 오존(O3)을 용존시킨 Ozonized water 습식세정, 수소 가스를 초순

수에 용존시킨 Hydrogenated UPW 세정 등이 있으며, H. Aoki등에 의해 보고되어진 바 있는

초순수(ultra pure water, UPW)를 전기 분해한 전리수 세정 및 건식세정기술 등이 있다. 일본의

최근 기술 수준을 살펴보면, 이미 초순수에 오존(O3)을 용존시키는 장비는 Kurita 및 Permelic사

등에 의해 상용화되어진 상태이다. 또한 Toshiba-denko사에서는 2조식으로 구성된 전리수 생성


107

기를 제작하여 상업화하 으며, 아직은 실용화되고 있지 않다. 최근 미국의 SEMATECH에서는

환경친화적인 세정기술로 전리수에 의한 세정, 초임계 CO2 가스 세정과 SO3 가스 세정을 추진

중에 있는 것으로 알려져 있으며, 유럽에서는 IMEC을 중심으로 청정 반도체 공정개발을 추진

하고 있으며 세정에 관한 기술 개발을 추진하고 있다. IMEC은 특히 일본기술의 향을 받아 기

술 개발 방향을 설정하여 추진하고 있는 상황이라 할 수 있다. 국내에서는 세정을 전문으로 연

구하는 집단이 거의 없으며, 각 회사에서 필요에 의해 독자적을 행해지고 있다. 1992년부터

RIST에서 2년마다 국제 세정 워크샵을 개최하여 국내 세정기술의 활성화를 유도하 으나 한계

에 봉착해 있는 실정이다. 그리고 아직까지도 습식 세정 위주의 세정이 진행되고 건식 세정의

산업화의 적용은 미비한 실정이다. 따라서 보다 환경 친화적이고 세정성이 좋은 건식세정 기술

들이 계속하여 개발되어야 하겠지만, 지금까지 개발된 각 세정 기술들의 장점을 살리고 단점을

보완하는 hybrid 세정기술(습식 세정기술+여러 건식 세정기술) 들이 유망한 기술로 평가되며,

완전한 건식 세정으로 가는 중간 단계에서 반드시 요구되고 연구되어야할 기술이라 하겠다.

또한, 최근들어 전기․전자, 반도체 공정 중 부품에 흡착되는 각종 불순물을 세정, 재활용해주

는 부품 세정 전문 업체들의 사업이 소자업체의 원가절감 노력과 맞물려 급부상하고 있다. 반도

체산업의 호황기 때는 마모되거나 오염된 부품들을 새것으로 교체사용하던 소자 업체들이 원가

절감을 위해 전문 세정업체들을 통한 부품의 재활용 비율을 높이고 있는 것이다. 이에 따라 초기

에는 단순세정을 통한 부품 재활용에 초점을 맞췄던 세정전문업체들도 정 세정을 통해 공정 수

율을 끌어올리는 것은 물론 소자업체의 모든 부품을 관리해주는 역할까지 맡아 전기․전자 산업

의 경쟁력 강화에도 도움을 주고 있다.

다) 부품 표면 처리 기술

전기․전자, 반도체 부품 및 장비 세정 과정에서 발생하는 장비 및 부품의 화학 용액에 의한

표면 부식이나 건식 세정에 의한 물리적인 손상을 최소화 하는 문제는 세정만으로 해결될 수 있

는 것이 아니다. 원천적으로 부품의 표면처리를 통하여 내구성 및 내화학성을 증가시켜 부품의

세정 공정중 사용시간과 세정 주기를 연장시키고, 이에 따라 원천적으로 chemical의 사용량을

감소시키는 해결책이 필요하다. 또한 그러한 표면처리 공정을 환경 친화적인 공정으로 개발하여

야 하는 필요성도 있다. 그러나, 이러한 문제들을 해결할 수 있는 전기․전자 분야에 적합한 표

면 코팅 기술에 대해서는 아직까지 연구가 미흡한 실정이며, 현재 부품의 표면처리에 널리 이용

되고 있는 아노다이징(anodizing)은 그 공정에서 많은 유해 chemical을 사용하는 방법이며, 내구

성 및 내화학성에 있어서 최근의 초정 전기․전자 제품 제조 공정에 대응하기에는 한계성을

드러내고있다. 그러므로 이러한 문제를 해결할 수 있는 신개념의 표면처리 기술의 개발 또한 절

전자산업

108

실히 필요하다고 하겠다.

최근에는 전기․전자,반도체 부품 세정시 표면 코팅 기술을 복합 적용하여 부품의 세정 주기

와 수명을 연장시킴으로써 세정시 사용되는 화학 용액의 사용량을 대폭 줄이고 표면 특성을 향

상시켜 페액의 양을 감소시키고 반 구적인 부품의 사용을 가능하게 하는 연구를 진행하고 있

다. 이 기술은 환경 친화적이면서도 내화학성이 매우 높은 표면을 얻을 수 있는 기술을 요구하

고, 전기․전자, 반도체 부품에 성공적으로 적용된다면 환경 친화적인 습식 세정 및 건식 세정과

더불어 전기․전자 부품 및 반도체 생산 장비의 재생 기술의 획기적인 한 분야가 될 것으로 기

대된다


가) 세부과제의 목표 및 내용

전기․전자 부품 및 반도체 장비의 세정을 환경 친화적인 습식 세정 및 화학 용액을 사용하지

않는 건식 세정으로 전환하고 표면처리 기술을 동시 적용하여 세정시 사용되는 화학 용액의 감

소와 부품 및 장비의 재활용 효과를 높일 수 있는 환경 친화적인 공정 기술 개발

1단계 : 세정이 요구되는 부품 및 장비를 선정하여 chemical 저감 기술 및 건식 세정 기술 개

발, 표면처리가 가능한 재료 및 부품 선정하여 적용 후 평가

2단계 : 환경친화적인 습식 세정 기술을 적용한 최적의 공정 기술 수립과 그에 따른 세정효율

분석 및 평가, 폐수‧폐기물 저감 기술 개발과 산업화된 부품 및 반도체 장비에 표면 처리후 특

성 평가

3단계 : 부품 및 장비의 최적화된 세정, 표면처리 기술을 확보하여 hybrid 세정 기술을 적용하

고 그에 따른 표면처리 기술의 복합 적용으로 재활용 효과를 높여 신뢰성이 확보된 환경 친화적

인 기술 확립


109

<표5-3-25> 환경친화적인 세정 및 표면처리 기술 개발을 위한 중장기 Road Map

단계 1단계 2단계 3단계

단계별목표 기술검토 및 기반조성 기술적용 및 확립단계 기술활용 및 범위 확대

과제년도 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

전기,전자 부품과

반도체장비 세정 및 표면처리 기술 개발

세정이 요구되는 부품 및 장비 선정

chemical 저감기술개발 건식 세정 기술 적용

표면처리 기술 개발 세정효울 분석 평가 및 표면처리 기술 평가

환경친화적인 습식세정공정 및 폐수‧폐기물 저감기술 개발

부품 및 장비의 세정력과 오염도 분석기술 개발 및 폐기물 감소률 평가

표면처리 적용

최적의 공정개발

부품의 세정력 및 표면 상태 분석, 평가

부품 세정에 hybrid 세정 및 표면처리 기술 복합 적용

전자 부품 및 장비의 수명 연장 및 화학용액 량 감소

반영구적인 부품수명 확보 및 신뢰성 평가

<개발 내용>

1단계 기술 개발 과제

전기.전자 부품 및 반도체 장비의 세정에 Chemical 저감 기술 개발 및 화학용액을 사용하지

않는 건식 세정기술과 그에 따른 분석 및 평가, 표면처리 기술 개발

◦ Chemical 저감 기술 개발 및 건식 세정 기술 개발

－ PFC 유해 chemical emission 측정기술 개발

－ Excimer UV/O3, 대기압플라즈마 세정 기술 등의 환경 친화적인 세정기술 선정 하여 그

에 따른 부품 세정 후 유기물 제거 능력 분석 및 평가

◦ 표면처리 기술 개발

－ 현재 전지․전자 부품에 적용이 가능한 표면 처리 기술을 개발하여 상용화된 부품의 재

료를 선정하여 표면처리후 분석 및 평가

전자산업

110

<표5-3-26> 1단계 기술 Road Map

단계 1단계

단계별 목표 기술검토 및 기반조성

과제년도 2003 2004 2005

전기,전자 부품과 반도체 장비 세정 및 표면처리 기술 개발


전기․전자 부품에 환경친화적인 습식 세정 기술을 적용한 효과적인 공정 기술 수립과 그에

따른 세정효율 분석 및 평가, 폐수‧폐기물 저감 기술 개발과 산업화된 부품 및 반도체 장비에 표

면 처리후 특성 평가

◦ 환경친화적인 습식 세정 공정 및 폐수‧폐기물 저감 기술 개발

－ 전기․전자․반도체 부품 및 장비 세정에 전해이온수를 이용한 particle 제거용 초음파

세정기술, 세정용 DI 공정 및 최적화 공정을 개발하여 부품 및 장비 에 대한 세정력 평

가 및 분석기술 개발

－ 유기용제 및 폐기물 저감 기술을 연구하여 폐기물 저감률 평가

◦ 표면 처리 기술 적용 및 평가

검증된 표면처리 방법을 산업화된 전자 부품 및 반도체 장비에 적용하여 내부성, 내마모성,

내화학성 등을 향상시켜 습식세정시 화학용액 사용량 감소 및 표면 특성 향상

유기물 제거 능력 향상및 세정도 분석 및 평가

기술 확립

Chemical 저감기술 개발및 세정이 필요한 부품과 장비 선정

PFC 유해 chemicaemission 측정기술 개발

Excimer UV/O3 세정

대기압플라즈마 세정

현재 상용화된 재료중부품의 재료중에 표면

처리 적용후 분석 및 평가효과적인 표면처리 기술개발

표면 처리 적용가능한재료 및 부품 선정


111


단계 2단계

단계별 목표 기술적용 및 확립단계

과제년도 2006 2007 2008

전기,전자

부품과 반도체

장비 세정및

표면처리

기술 개발


◦ 세정 기술과 표면 처리 기술의 복합 적용 및 평가

- 전기․전자 부품 및 반도체 장비에 습식, 건식 세정 기술 및 hybrid 세정기술을 적용하고,

표면 처리 기술과의 복합 적용 으로 인한 상호보완적인 기술 획득 및 부품의 수명 연장 확보

최적화된 공정 개발

표면처리 적용후표면특성분석 및 화학용액 사용량대폭 감소 확인

전자 및 반도체 부품에 표면처리 적용

산업화된 부품, 반도체 장비 세정 및 표면 처리에 적용

유기용제 및 폐기물 저감 기술 연구

부품 및 장비의

세정력과 오염도분석 기술 개발 및폐기물 저감률 평가

세정용 DI 공정및

최적화 기술 개발

효과적인 세정

공정 조건 확립

환경친화적인 습식세정공정 및

폐수‧폐기물 저감 기술 개발

전해이온수를이용한 particle

제거용 초음파 세정기술 개발

전자산업

112


단계 3단계

단계별 목표 기술활용 및 범위확대

과제년도 2009 2010 2011 2012

전기 ․ 전자 부품과

반도체 장비 세정 및 표면처리 기술 개발

나) 연구결과의 파급효과

(1) 환경적 파급효과

부품 및 장비의 세정에 전리수를 이용하면 처리 후, 전해수 끼리 중화로 침전물 및 오폐수가

발생하지 않기 때문에 토양오염, 수질오염, 담수의 고갈등의 문제를 환경친화적 세정 기술로 해

결할 수 있다. 또한 건식 세정을 적용할 경우 세정 공정 특성상 진공을 유지하기 어려움이 있으

므로 대기압 플라즈마, CO2, UV/O3등의 방식을 적용하게 되는데 이것으로 인해 진공 처리 공정

에서 발생할 수 있는 유해가스에 대한 대기 오염을 방지 할 수 있고, 또한 수세공정의 부분적인

대체로 인하여 전처리에 필요한 화학약품의 사용 감소로 수질 오염을 억제 할 수 있다. 그리고

부가적으로 오, 폐수 시설의 간소화에도 기여할 수 있다 하겠다.

표면 처리의 경우에는 부품의 표면처리에 사용되고 있는 기존의 아노다이징(양극산화) 방식

은 황산등 강산과 유기용제를 사용하므로 환경에 대단히 유해한 산업이 되고 있으나 이에 반하

여 새로운 표면처리 방식의 개발로 환경에 전혀 지장없는 환경친화적 산업을 획득 할 수 있다.

또한 환경친화적인 표면처리에 사용되는 전해액은 약 알칼리(3%)로써 역시 환경 친화적이며 따

라서 그에 따른 별도의 폐수시설 같은 공해방지설비가 필요 없다.

환경친화적인 표면처리 기술을 장비 및 부품 세정 후 표면처리 또는 표면처리 후 세정에 적용

부품 표면처리에 의한 습식,건식

세정시의 부품 손상 최소화

부품 수명의 반영구적 연장

및 신뢰성 평가

부품 및 장비에 hybrid 세정기술 적용

Zero-discharge 방류를

위한 세정기술 개발

습식,건식 세정과 표면처리

기술 복합 적용 확립


113

하면 부품 세정시 요구되는 화학 용액의 사용량을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 습식 세정시

부품세정에 필요한 화학 용액의 농도 또한 낮출 수 있어 매우 환경 친화적인 조건에서 공정을

진행할수 있다는 장점도 가지고있다. 그러므로 환경친화적인 표면 처리 기술을 이용해 전기․전

자,반도체 장비 및 부품에 표면 처리를 함으로써 습식 세정시 발생하는 폐액의 양을 현저하게 줄

일 수 있어 환경보전에 크게 이바지 할 것으로 보인다.

(2) 경제 산업적 파급효과

전리수를 이용한 세정을 적용할 경우, 수 차례 반복되는 세정 공정의 수를 감소시킴으로서 공

정의 단순화 및 초순수의 사용량도 억제할 수 있으며 기존의 반도체 산업공정 중 RCA Wet

Cleaning process의 Chemical 대체 Solution으로 전리수를 사용하 을 때 Running Cost의 35%

의 절감된다. 또한, 세정 후 산성과 알카리성 전리수끼리 혼합하여 중화하고, 중화반응에서 염이

발생하지 않기 때문에, Wet Cleaning process 후 발생되는 오․폐수 처리비용의 Running Cost

의 25% 절감을 기대할 수 있다. 그리고 대기압 플라즈마, CO2, UV/O3과 그 밖의 건식 세정을

적용할 경우 진공 발생 및 유지, 측정에 필요한 여러 가지 고가의 장비를 필요로 하지 않고, 산업

분야에서의 양산성에서 이동속도가 높게 되므로 습식 세정장비가 지닌 저가의 장비 제작비에

고생산성을 지닌 우수한 건식세정으로 전기․전자, 차세대 반도체 장비 및 부품 세정분야는 물

론 반도체 소자, 디스플레이 산업분야 및 여러 청정 건식세정 시장을 확보할 수 있을 것으로 기

대된다. 기체 반응 종을 이용하여 세정하므로 건식 세정 기술은 미세하고 정 도가 높은 공정을

가능하게 하여 정 한 부품 세정과 수유향상에 크게 도움이 될 것이다. 또한 건식 세정 장비는

기존의 장비에 필요한 설비와 공간보다 월등히 적게 소요된다. 이로 인해 현장에 도입되면 전체

설비의 15% 가량이 감소 될 수 있을 것으로 예상된다. 또한 부품세정사업의 활성화로 인해 국

내 경쟁력의 강화에 기여할 수 있는 기반을 마련할 수 있을 것이다.

환경 친화적인 표면처리 기술은 내화학성, 내부식성, 내마모성 등 기술적 특성면에서 우수한

품질을 만들 수 있으며 또한 생산공정이 아주 단순한 특징을 가지고 있다. 양극산화 방식은 전체

생산공정이 대단히 복잡하여 제품의 생산시간 또한 많이 소요되지만, 환경친화적인 표면처리 방

식은 전체 생산공정이 간소화되어 진행되기 때문에 생산시간을 크게 단축시킬 수 있다. 그리고

전처리(탈지) 및 후처리(잔류약품제거) 공정이 필요하지 않는 단순공정이며, 간단하고 편리한 자

동화 장비를 사용할 수 있어 작업자의 높은 기술을 요구하지 않는 장점을 지니고있다.

표면 처리 시스템 또한 설치 면적이 많이 필요 없고 작업 탱크의 수량이 적어 적은 작업 면적

으로도 생산이 가능하며 공정도 간단하다 그리고 상온에서 작업 가능하여 높은 수율의 생산 공

정을 획득 할 수 있다. 또한, 전기․전자, 반도체 장비 및 부품의 표면처리에만 국한되어 이용될

전자산업

114

수 있는 것이 아니라 그밖에 다기능 코팅 분야나 수많은 산업 분야에 응용 가능하여 산업 전반

에 걸친 경제적 효과를 창출할 수 있는 가능성을 가진 기술이라 하겠다.

<표5-3-29> 표면 처리 기술의 응용

산업 전반에 걸친 표면처리기술의 적용

l 반도체 산업 분야 l 전자 산업 분야l 정밀기기 산업분야l 항공기, 자동차 산업분야l 기계 산업 분야l 생활용품 산업분야

라. 디스플레이 재사용 및 재활용 기술 개발

1) 서 론

20세기 이후 지구촌 환경문제에 대한 범세계적인 관심이 고조되면서 초기에는 환경오염 정도

에 대한 측정, 조정 위주의 소극적 환경대응에서 최근에는 친환경적 생산, 사용, 폐기 시스템 개

발을 통한 환경오염 방지대책과 같은 적극적 환경대응 방식으로 전환되고 있다.

이러한 적극적 환경대응은 EU를 중심으로 미국, 일본 등의 선진국의 주도하에 이루어지고 있

으며 보다적극적으로 전기・전자제품 내부의 유해물질 규제 및 바이어로부터 제품의 완전한 환경정보에 대한 공개를 요구하고 있다.

최근 IT 제품에는 디지털화, 고성능화, 지능화, 네트워크화 경향에 힘입어 TFT-LCD (Thin

Film Transistor Liquid Crystal Display)와 같은 평판 디스플레이가 기본적으로 채택되고 있어

이러한 전기․전자제품들의 재사용 및 재활용 측면에 있어 TFT-LCD로 대표되는 평판 디스플레

이의 재사용 및 재활용은 향후 가전제품과 IT 제품 등의 수출을 좌우하는 매우 중요한 판단 기준

이 되며, 우리나라처럼 수출 의존도가 극도로 높은 국가에서는 향후에도 산업 국가로 남을 수 있

는가 하는 절대적인 생존의 문제가 될 것이라고 해도 과언이 아닐 것이다.

세계적으로 디스플레이 생산 국가는 우리나라를 위시하여 일본, 대만, 중국의 4개국에 불과하

나 평판 디스플레이의 재사용 및 재활용에 대한 인식은 전혀 없다고 할 수 있을 정도로 대비가

되어 있지 않기 때문에 평판 디스플레이의 재사용 및 재활용 기술의 개발은 현재의 과점적 생

산・판매 구조를 독점적 생산・판매 구조로 바꿀 수 있기는 절호의 기회이기도 하다.


115

평판 디스플레이 시장은 2005년 589억$ 규모의 매우 큰 시장으로 재사용 및 재활용 기술의 확

보는 전략적으로 매우 중요하며, 저임금 및 저가격이 최대 무기인 중국을 제압할 수 있는 고부가

가치 기술이기도 하다. 평판 디스플레이의 재사용 및 재활용 기술이 앞으로 국가의 장래를 보장

할 수 있을 것으로 보인다.

2)기술개발의 필요성

가) 평판 디스플레이 및 관련 응용 제품은 우리나라의 최대 강점으로서 주요 수출제품이며

동시에 우리나라의 성장 동력이다.

반도체 기술과 더불어 우리나라의 평판 디스플레이 기술은 일본과 1위를 다투고 있으며 생산

기술과 같은 특정 분야에 있어서는 명실상부하게 세계 최고의 수준에 이르 다. 또한 평판 디스

플레이가 적용되는 Digital TV, HDTV, PDA, 휴대전화 등과 같은 응용제품의 생산 및 기술에

있어서도 세계적인 수준에 도달하 으며 수출 위주의 경제 성장을 추구하는 우리나라의 주요 수

출 제품이다. 따라서 우리나라 산업의 활력소로서 우리나라 경제 성장의 동력원이다.

나) 평판 디스플레이 및 관련 응용 제품의 시장 규모가 매우 크며 2001년부터 40% 이상의

시장을 점유하며 세계 제일의 생산국이다.

평판 디스플레이 산업의 세계 시장규모는 2003년에 457억$로서 규모로 년평균 26.8%씩 증가

하여 2005년에는 589억$에 달할 것으로 전망된다. 2001년에 TFT-LCD는 삼성전자와 LG Philips

가 나란히 세계 점유율 20.2 %, 17.1%로서 각각 제1 및 2위를 차지하며 우리나라는 전체 시장의

40.7 %를 점유, 세계 1위가 되었으며 2002년에도 세계 제1의 생산국이다. 따라서 지속적으로 시

장 유지 및 확대를 위해서는 필연적으로 평판 디스플레이의 재사용 및 재활용 기술을 개발하여

야 한다.

다) 평판 디스플레이 기술은 응용 분야가 광범위하며 다양하기 때문에 파급 효과가 매우 크다.

평판 디스플레이는 가전제품, IT 분야에 매우 다양하게 사용되며 심지어 최근에는 냉장고에

까지 채택되고 있다. 평판 디스플레이가 적용되는 제품들은 새로운 응용 제품의 창출과 전통적

인 전자제품과의 결합을 통하여 급속히 확대되고 있다. 따라서 이러한 제품들을 생산 판매하기

위해서는 평판 디스플레이의 효율적인 재사용 및 재활용 기술의 개발이 필요하다 하겠다.

라) 환경문제는 비관세 무역 장벽으로 협상의 여지가 없기 때문에 재사용 및 재활용 기술

의 확보는 생존의 문제이다.

재사용 및 재활용의 기술은 환경의 문제이기 때문에 협상의 대상이 되기가 어렵고 그 결과,

평판 디스플레이 및 관련 응용 제품의 재상용 및 재활용 기술을 확보하 는가? 혹은 확보하지

못하 는가? 의 2가지 길이 있을 뿐이다. 그 결과 확보하지 못한 경우에는 수출은 불가능하고 국

전자산업

116

가 경제는 나락으로 떨어질 뿐이다. 반면에 기술을 확보한다면 수백억$ 이상의 시장이 보장된다

하겠다.

마) 평판 디스플레이 재사용 및 재활용 기술은 저임금 및 저가격의 중국을 압도할 수 있는

고부가가치의 전략적 기술이다.

최근, 중국은 저임금을 통하여 세계의 생산기지화 하 고 저가격을 통하여 세계 시장에 많은

저가 제품을 수출하여 높은 수준의 경제 성장을 이룩하고 있다. 우리나라도 이런 추세로 인하여

급격히 낮은 수준의 산업은 붕괴되고 있다. 따라서 빠른 시간 내의 재사용 및 재활용 기술의 개

발이 국가적 차원에서 절실히 요구되고 있다.

바) 자원순환형 사회를 조성하여 자원절약과 경제회생을 도모하고, 지구 및 우리나라 환

경 파괴를 막아야 한다.

폐기물 처리를 기존의 매립, 소각위주에서 재자원화를 극대화하여 환경 보존은 물론 자원절

약과 경제 발전을 도모하여야 한다. 폐전자제품을 구성하고 있는 부품소재를 살펴보면 환경유해

물질로 분류된 프레온가스(냉장고 등)와 납(인쇄회로기판)등이 소량 존재하지만 대부분은 철, 구

리, 알루미늄, 유리, 플라스틱 수지 등으로 재자원화가 가능한 소재들이다. 또 폐전자제품은 폐자

동차 등과 같이 다종의 부품소재로 조립되어 있어 이를 그대로 운반, 매립, 소각하기가 어려우며

이를 재자원화 할 필요가 있다. 따라서 평판 디스플레이와 관련 응용 제품의 재사용 및 재활용을

통하여 자원순환형 사회 및 경제 구축으로 날로 증가되는 폐기물로 인한 환경 훼손을 방지하고

나아가 부족한 자원을 극복하고 경제에 활력을 줄 수 있다.

사) 평판 디스플레이 재사용 및 재활용 기술 및 시급성에 대한 관련 업체 및 연구기관들의 인

지가 매우 낮은 반면, WEEE 지침으로 2005년부터 설정되어 있기 때문에 시간적인 여유가 없다.

지금까지 평판 디스플레이 관련 환경문제는 별개 또는 생산 공정 중에 발생하는 폐가스, 폐기

물 감소 등의 소극적인 개념만이 있고, 국제적인 활동에 대해서는 전혀 정보가 없었다. 따라서

이에 대한 심각성을 인지하고 그 결과의 중대성에 비추어 볼 때 지금이라도 신속히 대응하여야

만 할 것이다.

아) 평판 디스플레이 재사용 및 재활용 기술의 전략화가 예상된다.

평판 디스플레이 시장은 2003년 457억$, 2005년 589억$에 이를 정도로 매우 큰 시장이며 IT

산업 등의 여타 산업에 필수 불가결한 부품이기 때문에 평판 디스플레이 기술의 재사용 및 재활

용 기술을 확보할 수 있다면 수백억$ 규모의 매우 큰 시장을 독점적 생산・판매를 할 수 있을 뿐만 아니라 다른 응용제품 시장을 통제할 수 있기 때문에 현시점에서 매우 중요한 전략적 기술이

라 할 수 있다.


117

자) WEEE 및 RoHS의 지침은 평판 디스플레이 및 응용 제품을 생산하는 최종 생산업체

만의 문제가 아니라 각종 부품 및 소재를 납품하는 중소기업들도 같이 연관된 문제로서 우리나

라 기업 전체가 관련되었다고 할 수 있다.

WEEE 및 RoHS 지침은 평판 디스플레이 및 응용제품의 Life Cycle Inventory (LCI) 자료를

제시하여야 한다. 생산 초기의 사용되는 소재 및 부품부터 시작해서 사용 동안, 상용후의 폐기까

지의 모든 과정 및 소요 소재 및 부품에 대한 환경에 미치는 향을 알 수 있는 자료를 제시하여

야 하기 때문에 환경문제는 세트 메이커만의 문제가 아니고 세트 메이커에 소재와 부품, 하청 가

공을 수행하는 중소업체 모두의 문제이다.


가) 국내 기술개발 동향

디스플레이 생산업체 및 부품・소재 납품업체, 연구기관 등 어느 곳에서도 평판 디스플레이

재사용 및 재활용에 대한 연구 개발은 전무하다.

나) 국외 기술개발 동향

디스플레이 산업은 천문학적 수치의 자본과 축전된 기술력, 전문화된 연구 개발 및 숙련된 생

산 인력, 디지털 TV, 휴대전화, 노트북 PC 등의 주요 응용 제품 시장 및 관련 제조업체, 관련 부

품・소재・장비 산업의 뒷받침은 물론 전자, 물리, 재료, 화학 등의 다양한 기본 기술 및 관련 배

경 산업을 필요로 하는 등 전후방 산업 간의 연관성이 매우 커서 선진국과 후진국 모두 디스플레

이 산업을 새로이 시작하기에는 매우 어려운 진입 장벽이 있다. 따라서 향후에는 우리나라를 위

시하여 일본, 대만, 중국 이외에는 새로이 디스플레이 산업을 육성할만한 국가는 없다고 단정할

수 있다. 이러한 측면에서 디스플레이 산업의 전략적 가치는 매우 크다 할 수 있다. 디스플레이

시장 점유율과 수출 비중, 디스플레이 산업의 과점적 형태 등을 고려할 때, 향후 주요 생산국 4개

국간의 경쟁은 분리수거, 재활용 등을 규정한 WEEE 지침에 얼마나 효율적으로 대처하는가에 달

려있다. 중국과 대만도 WEEE 지침에 대한 대응은 전혀 준비되어 있지는 않은 것으로 추정된다.

반면에 일본의 경우, 평판 디스플레이의 재사용 및 재활용 기술 개발이 매우 활발하게 진행되

고 있을 것으로 추정된다. 환경대응에 대하여 일본은 1997년부터 기업별로 녹색구매 활동전개,

부품・소재 표준화 및 공급자 사전 대응 체계 구축을 추진하 으며 2001년부터는 더욱 확대되어

소니, 마쓰시다, NEC 등 주요 전기・전자・정보 세트 메이커 18개사가 참여하 으며 2002년 11

월부터는 주요 부품・소재업체들도 참여하여 유해물질 규제대응 data format 표준화 및 데이터

베이스를 구축하는 등 환경문제에 대처하는 한편 EU 및 미국 등에 수출을 위한 대응작업도 병

행하고 있다. 일본의 디스플레이 관련 재사용 및 재활용에 대한 정보는 충분히 알려지지 않고 있

전자산업

118

으며 자료 또한 매우 적다. 그러나 환경 대응에 대한 대처가 오래 전부터 시작되었고 일본 또한

우리나라와 마찬가지로 수출이 매우 중요하고 디스플레이 기술 및 산업이 발달하 기 때문에 디

스플레이 재사용 및 재활용 기술 개발이 상당한 수준에서 이루어지고 있을 것으로 추정된다.

다) 시장 동향

평판 디스플레이 산업의 세계 시장규모는 표 1에 나온 것과 같이 2001년에 258억$ 규모로 년평

균 26.8%씩 증가하여 2005년에는 589억불$에 달할 것으로 전망된다. 평판 디스플레이 시장 규모

는 기존의 대표적 디스플레이인 CRT 시장과 메모리 반도체 시장 규모를 각각 2001년과 2003년에

이미 추월하 으며 2006년에는 전체 반도체 시장의 규모를 뛰어 넘을 것으로 예상되고 있다.

<표5-3-30> 전자 디스플레이 세계 시장 규모 및 연평균 증가율(단위 : 억$, %)

구분 2000 2001 2003 2005연평균증가율

(00-05)

CRT 320 315 289 259 -5%

평판디스플레이 258 318 457 589 18%

LCD 214 252 336 399 13%

PDP 17 36 78 133 50%

유기 EL 1.5 3.6 13 20 69%

기타 26 27 30 37 8%

그 가운데 TFT-LCD는 정보화・디지탈화가 가속화되면서 노트북・데스크탑용 디스플레이 등 기존 수요의 지속적 증가와 LCD-TV, 휴대폰 등 신규 수요 출현으로 고성장을 견인하여 2005

년까지 연평균 24.3% 및 수출 증가율 69%의 높은 성장을 통하여 399억불$ 규모로 평판 디스플

레이의 주력제품으로 자리매김하는 동시에 평판 디스플레이 시장의 대부분을 구성하고 있다.

TFT-LCD는 1995년 양산을 시작한 이래 연평균 23%의 고성장을 통하여 수출 주력산업으로 부

상하여 2001년과 2002년에는 41억$과 60억$ 수출로서 세계 시장의 41% 이상 점유하여 2년 연속

세계 1위의 수출 생산국이 되었다. 또한 평판 디스플레이 수출은 2002년 전체 수출액 예상치

(1620억$)의 5.9%를 차지하 으며 앞으로 4년간 평균 23.7%의 성장세를 지속, 2003년에는 120억

$로 115억$의 수출이 예상되는 가전제품을 추월할 것으로 예상되며 2006년에는 225억$로 전체

수출액 가운데 9.7%를 차지할 것으로 추정된다.


119

따라서, 시간적으로 여유가 없고 평판 디스플레이 시장 자체가 주로 TFT-LCD 위주로 구성되어

있기 때문에 이 보고서에서는 상용 디스플레이인 TFT-LCD와 PDP 위주로 기술을 분석하 다.

라) TFT-LCD Life Cycle Inventory

TFT-LCD Life Cycle Inventory(LCI)는 TFT-LCD의 생산 초기 사용되는 소재 및 부품부터 시

작해서 사용 동안, 상용후의 폐기까지의 모든 과정 및 소요 소재 및 부품이 환경에 미치는 향

을 알 수 있는 자료를 정리한 것이다.

TFT-LCD의 LCI를 그림 5-3-2에 나타내었다. 그림 5-3-2에서 제작 단계에서 굵은 선으로 표현

된 것은 주요 소재와 부품이며 화살표는 공급 관계를 표시한다. 예를 들면 가장 왼쪽의 굵은 선

으로 표현된 light guide는 TFT-LCD BLU (Back Light Unit)의 주요 3가지 핵심 부품의 하나이기

때문에 굵은 선으로 표현하 다. TFT-BLU은 light guide 이외에도 바로 아래의 CCFL (Cold

Cathode Fluorescent Lamp)와 Inverter로 구성된다. 따라서 CCFL도 굵은 선으로 표현되었다.

Light guide의 주요 소재는 PMMA으로 PMMA 제조업체에서 생산 후 화살표 방향에 따라 light

guide 제조업체에 공급되는 과정을 보여주고 있다. 또한 backlight unit (BLU)는 light guide와

CCFL의 부품을 공급받아 BLU를 제작하기 때문에 화살표의 방향이 모두 backlight unit 조립으

로 향하고 있는 것을 알 수 있다. 그밖에 backlight unit 조립으로의 화살표는 backlight unit 조

립시, [그림 5-3-3]에 backlight unit의 조립도에서 나타낸바와 같이, 확산판 (Diffuser, [그림

5-3-2]에서 PET), 프리즘 시트 (Prism Sheet, [그림 5-3-2]에서 PET), 보호 필름 ([그림5-3-2]에서

PET), 반사시트 ([그림 5-3-2]에서 PET), 반사판 ([그림 5-3-2]에서 알루미늄), 프레임 ([그림 5-3-2]

에서 steel 및 PC) 등이 추가로 소요되기 때문에 [그림 5-3-2]에서와 같은 굵은 사각형과 화살표

로 설정되어 있다. 그밖에 주요 소재인 편광 필름과 액정, 칼라 필터, 유리 기판, 구동 회로용

PCB 등이 있으며 이러한 것들이 반도체 공정 및 조립, 접착 공정 등을 통하여 TFT-LCD 모듈이

되고 프레임을 부착하여 TFT-LCD 모니터로서 생산된다.

이 과정 중에 소요되는 주요 소재는 <표5-3-31>에 나타내었다. 이 표에서 알 수 있듯이 기판과

구조 프레임, BLU 부품 일부, TFT 제작용 공정 재료, 전극 재료를 제외하고는 대부분 고분자 화

합물이 대부분이다. 이러한 요인으로 인하여 분리수거 후 재활용이 어려워지는 문제점이 있다.

전자산업

120

[그림5-3-2] TFT-LCD의 LCI


121

[그림5-3-3] Backlight unit의 조립도

마) TFT-LCD 재사용 및 재활용 실태 및 방안

(1) 재사용

HDTV 및 Digital TV, LCD 모니터, Notebook PC 모니터 등과 같이 민수용 제품에 적용

되는 TFT-LCD는 해상도가 매우 뛰어나다. 반면에 산업용 기기, 기기 및 장비 제어용 디스플

레이, 옥외용 디스플레이 등은 다소 해상도가 떨어지는 디스플레이를 사용하여도 기능상 전

혀 문제가 없다. 따라서 응용제품에서 평판 디스플레이를 분리수거하여 산업용 기기 및 장

비 제어용 디스플레이와 같은 상대적으로 저급의 디스플레이를 사용하여도 되는 응용 제품

에 바로 적용하여 재사용할 수 있다. 또한 TFT-LCD에서 TFT-LCD 패널과 BLU의 분리는 매

우 용이하며 또한 두 부품에 손상을 주지 않고 분리가 가능하다. 따라서 두 부품이 모두 손

상된 제품을 제외하고 TFT-LCD 패널과 BLU 가운데 1개 부품만이 손상된 제품의 경우에는

손상되지 않은 두 부품을 상호 결합하여 재사용할 수 있다.

Case Top

LCD Panel

Diffusers & PrismsLight Guide

Lamp

Suppor Main

Reflector

PCBD-IC(on TCP)Housing Lamp

Bottom Cover

Case Top

LCD Panel

Diffusers & PrismsLight Guide

Lamp

Suppor Main

Reflector

PCBD-IC(on TCP)Housing Lamp

Bottom Cover

전자산업

122

<표5-3-31> TFT-LCD 모듈의 주요 부품 및 소재

Materials & ComponentsMass (kg) Weight of Total Inputs

Subcomponents

Steel 2.53 44.12 %

Plastics 1.78 30.98 %

Polycarbonate (PC) 0.52 9.00 %

Ploy(methyl methacrylate) (PMMA) 0.45 7.80 %

Styrene-butadiene copolymer 0.36 6.31 %

Polyethylene ether (PEE) 0.30 5.23 %

Triphenyl phosphate 0.09 1.61 %

Polyethylene terephthalate (PET) 0.06 1.03 %

Glass 0.59 10.31 %

Printed Writing Boards (PWB) 0.37 6.52 %

Cables / Wires 0.23 4.08 %

Aluminum (heat sink, transistor) 0.13 2.34 %

Solder (60% tin, 40 % lead) 0.04 0.66 %

Color Filter Pigment 0.04 0.65 %

Polyvinyl alcohol (PVA) for Polarizer 0.01 0.15 %

Liquid Crystal 0.0023 0.04 %

Backlight lamp (CCFL) 0.0019 0.03 %

Mercury 3.99x10-06 0.0001 %

Transistor metals (Mo, Ti, MoW) 0.0019 0.03 %

Indium tin oxide (ITO) (electrode) 0.0005 0.031 %

Plolyimide alignment layer 0.0005 0.01 %

Other (e.g. adhesive, spacers, misc) 0.0031 0.05 %

Total 5.73 100 %

이 경우, 애프터 서비스 센터를 통하여 수리하는 측면에서 재사용할 수 있으며 분리수거 후,

상호 보완 결합하는 방식으로 재사용할 수도 있다. 또한 BLU의 경우, 디스플레이에 적용하지

않고 액자, 간판, 홍보 및 안내판 등에 적용하여 재사용도 가능하다.

또한 Back Light Unit(BLU)은 TFT-LCD 패널과 달리 박막 증착 또는 접착제에 의한 구적

변형 등이 없어 구성 요소간의 분리가 비교적 용이하여 관련 소재 및 부품의 재사용이 매우 쉽

다. [그림 5-3-4]에서 알 수 있듯이 도광판과 램프, 인버터로 구성된 BLU는 인버터와 램프 부분은

완전히 독립되어 있고 간단히 분리할 수 있기 때문에 다른 응용에 쉽게 재사용할 수 있다.


123

또한 TFT-LCD 모듈들을 서로 접합하는 방식으로 Tile 형태로 100 인치 이상의 TFT-LCD를

제작하여 공연이나 홍보, 안내 등의 응용이나 방송에 적용할 수 도 있다.

그밖에 능동구동 방식인 TFT-LCD에서 TCP 형태의 구동 IC를 분리하고 새로운 구동 IC를 부

착하여 TFT 소자를 사용하지 않고 단순구동 LCD로 사용하여 Optical Shutter 등과 같은 새로운

응용 분야에 적용할 수 있다.

TFT-LCD 패널에는 [그림 5-3-4]에 나타낸 바와 같이, TFT-LCD 패널에는 구동 IC가 탑재되어

있는 TCP (Tape Carrier Package) 또는 TAB (Tape Automated Bonding) 부품이 외관상 나와 있

으나 TFT-LCD 패널과 접합할 때 열압착에 의하여 접촉 부위가 변형되어 손상을 가하지 않고 분

리가 힘든 상황이다. 따라서 현재로서는 이부분의 재사용이 어려우나 부품 설계와 새로운 접합

재료와 공정의 개발을 통하여 향후 재사용도 가능할 것으로 예상된다.

[그림5-3-4] TFT-LCD의 TCP 또는 TAB 부품

전자산업

124

(2) 재활용

TFT-LCD 디스플레이는 TFT-LCD 패널과 BLU의 손상을 주지 않고 두가지 부품으로 분리가

가능하다. [그림 5-3-5]와 [그림 5-3-6]은 각각 TFT-LCD 패널과 BLU의 단면 구성도이다.

[그림 5-3-5] TFT-LCD 패널 단면도

[그림5-3-6] Backlight unit 단면도


125

[그림 5-3-5]에는 [그림 5-3-2]에서 설명한 TFT 소자가 배열되어 있는 하부 유리 기판, Color

Filter가 형성되어 있는 상부 유리 기판, 배향막, 액정, 편광판 필름, Spacer, Sealant 등의 소재가

나타나 있다. 이러한 소재들은 액정과 Spacer를 제외하고는 손상 없이 분리가 불가능한 형편이

다. 배향막, Sealant 등의 소재의 화학 성분의 변화 등을 인하여 재활용이 매우 어려운 형편이다.

따라서 환경 친화적인 새로운 재료의 개발이 필요하나 현실적으로 TFT-LCD 제작 공정과도 결

부되어 있고 새로운 재료의 개발이 어렵기 때문에 효율적인 폐기 기술의 개발이 절실히 요구된

다. 액정과 Spacer는 오염이 없고 값싼 분리 기술을 개발하여 효율적으로 분리하면 재활용도 가

능하다. 반면에 상부와 하부의 유리 기판에는 여러 가지 박막 및 후막들이 증착 또는 도포되어

있어 이러한 박막과 후막을 유리 기판의 손상 없이 효과적으로 제거할 수 있도록 하여 재활용

가능하다. <표5-3-32>에는 TFT-LCD 패널부의 현재 재활용 현황과 향후 재활용 가능성에 대하여

요약 정리하 다.

Back Light Unit(BLU)은 TFT-LCD 패널과 달리 접합면의 특성을 변화시키는 박막 증착 또는

접착제 Coating과 같은 화학적 변형 또는 구적인 변형을 주는 공정이 없기 때문에 물리적으로

접합되어 있는 경우가 많아 분리가 비교적 용이하고 그 결과 재활용도 매우 쉽다. BLU는 다시

도광판과 램프, 인버터로 나눌 수 있다. 이 가운데 인버터는 완전히 독립되어 있으며 간단히 분

리할 수 있기 때문에 다른 응용에 쉽게 재사용 또는 재활용이 다른 어느 부품보다 쉽다. 또한 램

프 부분도 재사용은 물론이고 분리하여 재활용도 용이하다. 반면에 도광판 자체와 확산판, 프리

즘 시트 등의 필름들은 분리하여 BLU에 적용하여 재활용 가능하다. 그러나 이런 필름들은 이종

재료들을 혼합하여 제작하 기 때문에 성분 분리 혹은 재료 분리 등을 통한 재활용은 불가능하

다. 그러나 프리즘 시트를 제외한 다른 필름들은 PET bead를 채용하여 다소 광특성의 특성 저하

가 있으나 재활용 가능성은 있다. 반면에 프리즘 시트는 재활용이 매우 어렵기 때문에 효율적인

폐기 기술 개발이 필요하다.

램프는 앞서 표현한 바와 같이 램프 자체로는 재사용 및 재활용 모두 가능하며 분리하여 재료

및 부품별로 활용도 가능하다. 그리고, 프레임 및 몰드 프레임, 포장재들은 분리 후 재활용이 대

부분 가능하다.

Back Light Unit의 현재 재활용 현황과 향후 재활용 가능성에 대하여 <표 4>에 요약 정리하

여 나타내었다.

전자산업

126

<표5-3-32> TFT-LCD 패널부의 현재 재활용 현황과 향후 재활용 가능성

부품 및 소재, 성분현재 재활용 여부 재활용 가능성

재활용을 위한 개선 방안 검토

부품 및 소재 성분

1 Glass

Soda Lime GlassGlass 및 각종 Chemical 증착

구조로서 재활용 불가

×Glass 표면

처리후 재활용 가능

○Borosilicate Glass

무알카리 Glass

2 배향막

무기 배향막Au/Pt/SiO2/

SiO… Glass 표면 고착화로 재활용 불가 ; 재료 특성 변경 (고체화)

×화학물질 성분 변경 재활용

불가×

새로운 배향재료 개발필요

환경오염 고려한 폐기처리

기술개발 필요유기 배향막

Polyimide 계열 고분자 화합물

3 액정 고분자 화합물 벤젠고리+알킬기제조공정중

재활용 부분적 실행 -재활용가능

△Panel 분리후 액정 추출후 재활용 가능

○

4 Sealant

무기 Sealant Glass Frit Seal

Glass 표면 고착화로 재활용 불가 - 재료 성분

변경

×화학물질 성분 변경 재활용

불가×


기술개발 필요유기 Sealant

Epoxy계열 수지

Phenol계열 수지

Acryl계열 수지

5 봉지재 유기Seal 재료

6 Spacer

Glass Spacer

Glass Fiber (무알카리) 액정(LC)에

혼용되어 있거나 Glass 표면에

부착되어 재활용 불가

×

액정과 혼용되어 있는 Spacer는 액정

취출후 분리하여

재활용 가능

△값싸고 오염 없는 분리 기술개발

필요

SiO2

Plastic Spacer열가소성 Spacer

열경화성 Spacer

7 편광 필름

PVA FilmGlass 표면에서 분리 어려움

×분리후 재활용

가능○요오드 염료

접착제

보호 Film 일반 비닐 Sheet ○ 재활용 가능 ○

8TCP

Assembly

구동 IC Si 기판 등구동 IC Bump

손상으로 재활용 불가

×다른 TFT-LCD 또는 STN LCD 재활용 가능

○

TCP (Tape Carrier Package)

Polyimide

변형 또는 경제적 이익 없어 재활용

불가×

변형 또는 경제적 이익 없어 재활용

불가

×

COG (Chip On Glass) 및 CIG (Chip In Glass)

기술 개발로 향후 TCP 기술 대체

예상

동박 배선

각종 전자소자


127

<표5-3-33> Back Light Unit의 현재 재활용 현황과 향후 재활용 가능성

부품 및 소재

현재 재활용 여부 재활용 가능성재활용을 위한 개선 방안 검토중분류 소분류

수량

소 재 제작사

1

도광판

보호시트 1PET+PMMA

BeadToray, SKC

2종재료 혼용으로 불가

×PET Bead 채용시 투과율 저하되나 재활용 가능

○

2프리즘 시트

1-3 PET+PMMA 3M2종재료

혼용으로 불가×

PMMA 입체구조의 융용접합 구조 및 광학적 필요 사항으로 2종재료 사용필수. 재활용 방안

없음

×효율적

폐기방안 개발 필요

3 확산시트 1-3PET+PMMA

BeadToray, SKC

2종재료 혼용으로 불가

×PET Bead 채용시 투과율 저하되나 재활용 가능

○

4 도광판 1

PMMA(Optical Material Grade)

Mitsubishi Rayon

Sumitomo chemicalKuraray

건축자재 및 일반급으로

재활용○ 재활용 실시 중 ○

5 반사시트 1PET 적층 구조, 금속 코팅 구조

Toray, SKC금속코팅구조 재활용 불가

△ 금속코팅 구조 사용 금지 ○

6

램프

램프 1-4

Harison Toshiba Lighting

Matsushita Electric

Hg 포함으로

특수폐기물처리

Hg 포함으로 특수폐기물

처리×

재활용 방안 없음환경관련 법규에 의해 2007년부터 사용금지

Hg free CCFL 기술 개발 필요

○

7 하네스 1

Si Rubber 피복WirePET 피복

Wire

NisseiSumitomo ChemicalKurabe

도선(Cu+Ni) 재활용피복은

폐기처리커넥터는 폐기처리

△PET 피복 채용 : 재활용 가능 커넥터 소재 변경 :

재활용 가능○

8 램프홀더 2 Si Rubber LG ChemicalSumitomo Chemical

폐기 처리 난연제 첨가 (관련법규에

의거)

× 소재변경으로 재활용 가능 ○

9 램프링 3 Si RubberLG ChemicalSumitomo Chemical

폐기 처리 난연제 첨가 (관련법규에

의거)

× 소재변경으로 재활용 가능 ○

10 램프커버 1

SUS + Ag Sheet

Brass +Ag Sheet

SUS + PET Film

Mitsui ChemicalMitsubishi Rayon3M

SUS(Brass)+Ag Sheet 재활용

PET Film 부착형 재활용 불가

(2종 소재 혼용으로 불가)

△ PET Film 부착형 사용금지 ○

전자산업

128

11

프레임

백커버 1SUS 304, SUS430

-PET 필림

라미네이팅형은 재활용불가

△ 필림부착형 사용금지 ○

12경고

스티커1 ART PAPER -

재활용 가능하나, 경제성 없음

○프레임상에 각인후

테이프 삭제○

13몰드

프레임1

PC, PC+Glass Fiber

SKC, SaehanGE

저급품으로 분쇄후 재사용 Glass Fiber 혼합품

재활용불가 (2종 소재

혼용으로 불가)

△기구설계보완으로 Glass Fiber 사용없이 강성

확보요망○

14 클립류 1SUS304, SUS430

- 재활용 가능 ○ - ○

15 스크류 3 - 재활용 가능 ○ 소재에 따른 분류 요망 ○

16바코드 스티커

1 -재활용 가능하나,

경제성 없음○ 개선방안 없음 ○

17

포장

포장 BOX

1 PS - 재활용 가능 ○ ○

18포장비닐

1 PET, PC - 재활용 가능 ○ 소재에 따른 분류 요망 ○

19 쿠션백 1대전비닐 + P.E.FORM (청색)

- 재활용 가능 ○ 소재에 따른 분류 요망 ○

20대전 방지 비닐

1 청색 - 재활용 불가 ×개선방안 없음

소재에 따른 분류 요망×

효율적 폐기방안 개발 필요

21 쿠션폼 1 PS - 재활용 가능 ○ - ○

22 인버터 인버터 1콘덴서,

저항, IC 등다수

분리 재활용 가능경제성 없음

○ 분리 재활용 가능 ○

바) PDP Life Cycle Inventory

PDP Life Cycle Inventory(LCI)는 [그림 5-3-7]에 나타낸 바와 같이, PDP 생산 초기 사용되는

소재 및 부품부터 시작해서 사용 동안, 사용 후의 폐기까지의 모든 과정 및 소요되는 소재 및 부

품을 필요로하는 공정과 함께 표현하 다.

[그림5-3-7]에서 TFT-LCD LCI에서와 같이 주요 부품 및 소재는 굵은 선으로 표현하 다.

PDP는 TFT-LCD와는 달리 별도로 부착하거나 용이하게 분리할 수 있는 주요 부품은 없고 주로

공정에 사용되는 기판, 전극 paste, 유전체, 보호막, 격벽, 형광체, 봉착 유리, 봉착용 소재 등의


129

제작에 소요되는 소재들로 구성되어 있다. 이러한 소재들은 [그림 5-3-8]의 PDP 구조에서 알 수

있듯이 제작 공정중에 사용되어 각각에 부여된 기능들을 수행한다. <표 5-3-34>에 PDP에 사용

되는 주요 부품 및 소재들을 요약・정리하 다.

[그림5-3-7] PDP의 LCI

전자산업

130

[그림5-3-8] PDP의 구조도

<표5-3-34> PDP에 소요되는 주요 소재

Materials & Components Mass(kg)Weight of Total

Inputs

Plastics 0.059 0.20

Glass 8.41 28.18

Glass Tubes 0.001 0.00

Printed Writing Boards (PWB) 5.08 17.02

Cables / Wires 0.17 0.57

Aluminum (frame, heat sink, transistor) 10.8 36.19

Solder (60% tin, 40 % lead) 0.036 0.12

Gases (Xe, He) 1.3x10-5 0.00

Phosphors (R, G, B) 0.042 0.14

Dielectrics 0.49 1.64

Protective Layer (MgO) 0.025 0.08

Glass Filter (EMI) 4.5 15.08

Silver 0.064 0.21

Frit Glass 0.014 0.05

Performed Glass 0.1 0.34

Indium tin oxide (ITO) (electrode) 0.0006 0.00

Other 0.05 0.17

Total 29.8 100 %


131

사) PDP 재사용 및 재활용 실태 및 방안

(1) 재사용

TFT-LCD의 경우와 같이, HDTV 등의 민수용에 사용되는 PDP는 화질이 매우 좋다. 반면에

산업용 기기, 기기 및 장비 제어용 디스플레이, 옥외용 디스플레이 등은 다소 해상도가 떨어지는

디스플레이를 사용하여도 기능상 전혀 문제가 없기 때문에 TFT-LCD와 마찬가지로 응용제품에

서 평판 디스플레이를 분리수거하여 산업용 기기 및 장비 제어용 디스플레이와 같은 상대적으로

저급의 디스플레이를 사용하여도 되는 응용 제품에 바로 적용하여 재사용할 수 있다. 그러나

TFT-LCD의 경우처럼, TFT-LCD 패널에서 별도의 부품인 BLU가 없기 때문에 분리 및 재사용은

없다. 반면에 PDP는 크기가 매우 크기 때문에 안내판이나 홍보판 등에 적용할 수 있다.

또한 PDP도 TFT-LCD와 같이 서로 접합하는 방식으로 100인치 이상의 대형 Tile PDP를 제작

하여 공연이나 홍보, 안내 등의 응용이나 방송에 적용할 수 도 있다.

TFT-LCD에서와 같이 PDP 패널에도 비록 고전압 구동이지만 구동 IC가 탑재되어 있는 TCP

(Tape Carrier Package) 또는 TAB (Tape Automated Bonding) 부품이 외관상 나와 있다. 그러나

TFT-LCD 패널과 접합할 때 열압착에 의하여 접촉 부위가 변형되어 손상을 가하지 않고 분리가

힘든 상황이다. 따라서 현재로서는 이부분의 재사용이 어려우나 부품 설계와 새로운 접합 재료

와 공정의 개발을 통하여 향후 재사용도 가능할 것으로 예상된다.

PDP의 구동 부분은 Scan 및 Data Driver IC, Image Processor IC, Data Processing FPGA,

EMI Filter, Power Supply, 각종 수동소자, PCB, 스위치 등을 구성되어 있으며 소비 전력을 줄이

기 위하여 에너지 회수 회로를 갖추고 있어 전체적인 재사용도 일부 가능할 것으로 보이며 분리

후 재활용도 가능하다.

(2) 재활용

PDP 패널은 전술한 바와 같이, 제작 공정에 소요되는 주요 공정 소재가 주요 구성 요소이기

때문에 주요 소재들은 열처리 과정중에 성분의 변화가 있기 때문에 형광체, 보호막, 유전체, 격

벽, 전극 paste, 등의 별도의 분리가 매우 어렵다.

그러나 PDP의 상부 및 하부 유리 기판은 PDP의 무게 및 부피의 대부분을 차지하고 고왜점

유리가 사용되는 고품질 유리이기 때문에 상하부 유리의 재활용은 필수적이다. 따라서 PDP 하

부 유리에서는 Glass Frit으로 부착된 유전체막, 격벽, 형광체 층, 상부 유리에서는 MgO 보호막,

버스 전극, 유전체막 및 ITO 전극 등의 효과적인 제거가 필요하다.

PDP의 하판의 전극인 Ag와 PbO계 Glass Frit 계열의 절연막 (유전체막) 및 격벽이 현재 사용

되고 있다. Glass Frit 계열의 절연막 (유전체막) 및 격벽의 PbO는 환경 문제를 야기하기 때문에

전자산업

132

Non-Pb 계열로 대체하여 PDP의 제조 공정이 친환경적이 될 뿐 아니라 재활용에서도 Pb 미세

분말에 의한 인체 및 자연환경에 대한 독성을 경감할 수 있도록 하여야 한다.

또한 구동 측면에서 PDP는 고전압 구동이며 효율적으로 소비전력을 낮추기 위하여 에너지

회수 회로를 채택하고 있다. 또한 고가의 고전압용 Scan 및 Data Driver IC, Image Processor IC,

Data Processing FPGA, EMI Filter, Power Supply, 각종 수동소자, PCB, 스위치 등을 구성되어

있어 분리 후 재활용은 매우 용이하다.

TFT-LCD와 마찬가지로 PDP 패널과 구동회로를 연결하는 TCP도 고가이고 재활용이 가능하

다. PDP 구동 회로의 다른 요소들인 방열판, Audio Unit 등도 부품별로 분리 후 재활용이 가능

하다. 그리고, 프레임 및 몰드 프레임, 포장재들은 분리 후 재활용이 대부분 가능하다.

PDP의 현재 재활용 현황과 향후 재활용 가능성에 대하여 <표5-3-35>에 요약 정리하여 나타

내었다.


133

<표5-3-35> PDP의 현재 재활용 현황과 향후 재활용 가능성

부품 및 소재, 성분현재 재활용 여부 재활용 가능성

재활용을 위한 개선 방안 검토부품 및 소재 성분

1 상하 기판고왜점

Soda Lime Glass

PbO, SiO2 등각종 무기물 증착 및

용융된구조로서 재활용 불가

×연마를 통한 표면처리

후 사용가능○

2 형광체형광체 Paste or 분말

BAM, Y2O3:Eu, Zn2SiO4:Mn

혼합된 형광물질의분리 어려움

× 형광물질 수거 후 분리하여 사용가능

○

3 방전가스 가스 Xe, He, Ne 수거의 어려움 ×패널 내부의 가스를

수거/분리하여 사용가능

○

4Dielectric material

Glass paste

PbO, SiO2, B2O3 등

Glass 표면 고착화로 재활용 불가

×Glass 표면 고착화로

재활용 불가×


기술개발 필요

5 Rib Glass paste

PbO, SiO2, B2O3 등



재활용 불가×


기술개발 필요

6Data

electrodeAg paste Ag, SiO2



재활용 불가×


기술개발 필요

7Transparent electrode

ITO thin film

ITO기판과 dielectric layer 내부에 존재함으로

분리가 어려움×

Glass 표면 고착화로

재활용 불가×


기술개발 필요

8Sub

electrodeThin film Cr/Ni

기판과 dielectric layer 내부에 존재함으로

분리가 어려움×

Glass 표면 고착화로

재활용 불가×


기술개발 필요

9Protective

layerThin film MgO



재활용 불가×


기술개발 필요

10Exhaust tube

Glass tubeSoda Lime

Glass기판에 부착되어 분리의 어려움

×기판과 분리하여 재할용 가능

○

11 Main seal Frit glassPbO계열 glass

powerGlass 표면 고착화로

재활용 불가재활용 불가 ○

12 AluminumFrame/heat

sinkAluminum 분리하여 재활용 ○ -

13Cables/wires

connector - 분리하여 재활용 ○ -

14Driving board

FPGA, ICs - 분리하여 재활용 ○ -

4) 디스플레이 Remanufacturing 기술 개발

가) 세부과제의 목표 및 내용

(1) 목표

환경친화적 TFT-LCD 및 PDP 재사용 및 재활용 기술 개발

전자산업

134

(2) 내용

◦ 상용 디스플레이 (TFT-LCD 및 PDP) 재사용 기술 개발

－ 서브 응용 시스템 기술 개발 (예, 민수용 -> 산업용 응용)

－ 새로운 응용 분야 재사용 시스템 기술 개발

－ Tile Display 시스템 기술 개발

－ 분리 후 재사용 시스템 기술 개발

◦ 환경친화적 대체 소재 및 공정 기술 개발

－ TFT-LCD용 배향막 기술 개발

－ TFT-LCD용 Sealant 기술 개발

－ TFT-LCD용 Spacer 기술 개발

－ PDP용 대체 소재 및 공정 기술 개발(Rib, 형광체, 유전체, 보호막 등) PbO 함유 Rib 및 Frit

Glass 소재 대체 재료 기술 개발

◦ 무손상 분리 기술 개발

－ TFT-LCD용 TCP Assembly 무손상 분리 기술 개발

－ TFT-LCD용 액정 분리수거 및 정제 기술 개발

－ TFT-LCD용 Spacer 분리수거 및 정제 기술 개발

－ PDP용 TCP Assembly 무손상 분리 기술 개발

◦ 분리 및 정제 후 재활용 기술 개발

－ TFT-LCD용 액정 재활용 기술 개발

－ TFT-LCD용 Sealant 재활용 기술 개발

－ TFT-LCD용 Spacer 재활용 기술 개발

－ 재활용 특성 향상 설계 및 제작 기술 개발

◦ 환경친화적 표면 처리 기술 개발

－ TFT-LCD용 기판 표면 처리 기술 개발

－ PDP용 기판 표면 처리 기술 개발

◦ 환경친화적 폐기 기술 개발


135


(1) 환경적 파급효과

◦ 디스플레이 재사용 및 재활용에 따른 환경 오염 감소

◦ 환경 친화적 신기술 개발 촉진

◦ 디스플레이 관련 폐기물 감소 및 폐기 비용 감소

(2) 경제 산업적 파급효과

◦ 디스플레이 재사용 및 재활용 기술 개발에 따른 디스플레이 수출 증대 및 수입 대체

◦ 디스플레이 재사용 및 재활용 응용 활성화

<표 5-3-36> 디스플레이 재사용 및 재활용 기술개발을 위한 중장기 Road Map


단계별 목표기술 검토

및 기반 조성기술 적용

및 확립 단계기술 활용

및 범위 확대

과제 년도 2003, 2004, 2005년 2006, 2007, 2008년 2009년 ~ 2012년

디스플레이 재사용 및 재활용 기술

개발

재활용 특성 향상 설계 및 제작기술 개발

Tile Display시스템

기술 개발

새로운 응용분야 재사용기술

개발

서브 응용시스템

기술 개발

환경친화적대체소재 및공정기술 개발

무손상분리기술개발

환경친화적표면처리기술 개발

상용 디스플레이（TFT-LCD및 PDP)재사용 기술 개발

분리후 재활용기술 개발

환경친화적폐기기술개발

전자산업

136

<표5-3-37> 디스플레이 재사용 및 재활용 기술개발을 위한 단계별 Road Map

단 계 1 단 계

연차별 목표환경친화적 대체소재 및 공정기술 개발

무손상 분리 기술 개발

분리 후 재활용 기술 개발

과제 년도 2003년 2004년 2005년

디스플레이의환경친화적

대체소재, 무손상 분리 및 재활용

기술 개발

- TFT-LCD 용 배향막기술 개발

- TFT-LCD 용 Sealant 기술 개발

- TFT-LCD 용 Spacer 기술 개발

- PDP 용 대체 소재 및 공정 기술 개발 ( Rib, 형광체, 유전체, 보호막등)

- TFT-LCD 용 TCP assembly 무손상 분리기술 개발

- TFT-LCD 용 액정 분리수거 및 정제기술 개발

- TFT-LCD 용 Spacer 분리수거 및 정제기술 개발

- PDP 용 TCP assembly 무손상 분리기술 개발

- TFT-LCD 용 액정 재활용 기술 개발

- TFT-LCD 용 Sealant 재활용 기술 개발

- TFT-LCD 용 Spacer 재활용 기술 개발

단 계 2 단 계

연차별 목표환경친화적표면처리 기술 개발

상용 디스플레이재사용 기술 개발

환경친화적 폐기기술 개발

과제 년도 2006년 2007년 2008년

상용 디스플레이(TFT-LCD) 및PDP) 재사용기술 개발

- TFT-LCD용 기판 표면 전처리 기술 개발

- TFT-LCD용 기판 표면 후처리 기술 개발

- PDP 용 기판 표면 전처리 기술 개발

- PDP 용 기판 표면 후처리 기술 개발

- 상용 TFT-LCD 분리 기술 개발

- 상용 TFT-LCD 분리 후 재사용 기술 개발

- 상용 PDP 분리 기술 개발

- 상용 PDP 분리 후 재사용 기술 개발

- TFT-LCD 환경친화적 폐기 기술 개발

- PDP 환경친화적 폐기 기술 개발


137

단 계 3 단 계

연차별 목표재활용 특성 향상설계 및 제작 기술 개발

Tile display 시스템기술 개발

새로운 응용분야재사용 기술 개발

서브 응용 시스템기술 개발

과제 년도 2009년 2010년 2011년 2012년

새로운 응용분야재사용

기술 개발

- TFT-LCD 용액정 재활용 특성 향상 설계, 제작 기술 개발

- TFT-LCD 용 Sealant 재활용 특성 향상 설계 제작기술 개발

- TFT-LCD 용 Spacer 재활용 특성 향상 설계 제작 기술 개발

- TFT-LCD Tile 조립기술 개발

- PDP Tile 조립기술개발

- 민수용 TFT-LCD의 산업용 용용 기술 개발

- 민수용 PDP의 산업용 용용 기술 개발

- 새 응용분야 분리기술개발

- 새 응용분야 분리 후 재사용기술 개발

- 새 응용분야 서브 응용 시스템 분리기술개발

- 새 응용분야 서브 응용 시스템 분리 후 재사용기술 개발

마. 지구 온난화 가스 방출 저감기술 개발과제

1) 서 론

지구온난화란 대기 중 이산화탄소, 메탄가스 등 온실가스 (GHG: Green House Gas)의 농도가

증가함에 따라 이른바 온실효과가 발생하여 지구 표면의 온도가 점차 상승하는 현상이다. 지구

온난화 현상은 지구환경에 그 결과를 예측하기 힘들 정도로 광범위한 기상이변을 일으킨다는데

문제의 심각성이 있으며, 지구온난화에 따른 기후변화는 경제적으로 농업, 어업, 임업 등 1차 산

업 뿐 아니라 거의 모든 산업에 향을 미칠 것이며, 정치, 사회, 문화 모든 면에서 인류의 '삶의

방식'을 변화시킬 것으로 보인다.

지구온난화 문제는 1997년부터 전 세계 초미의 관심사로 대두되어 결국 도쿄 protocol까지 만들

어지게 되었고, 종국에는 한국도 온실가스 감축의무 참여를 할 수밖에 없을 것으로 예상되어 진다.

PFCs (Per Fluoro Compounds, 과불화화합물, 이하 PFC)란 식각(ETCH) 및 화학기상증착

(CVD) 공정에서 사용하는 화학적으로 매우 안정한 화합물로 배출총량은 CO2의 수천 ~ 수 만분의

1이지만, 지구온난화 지수가 대단히 높고 (6,500 ~ 23,900, CO2:1) 대기 중에서 분해되는데 걸리는

기간이 매우 길어 CO2와 함께 지구온난화 유발 물질이다. 특히 PFC는 반도체, LCD 산업의 급성

전자산업

138

장과 함께 사용량이 급증하고 있어, 이에 대한 근본적 대책 및 세부 실천 계획이 절실한 상황이다.

그 대책의 일환으로 WSC (World Semiconductor Council, 세계 반도체 위원회, 이하 WSC)는

산하 세계 각국 반도체 협회에서 협의한 결과, 1995년 PFC 배출량(한국은 1997년 기준)의 10%를

자발적으로 저감하기로 했다. 전 세계 LCD업계의 선진 환경규제 대응을 위해 2000년 발족된

WLICC (World LCD Industries Cooperation Committee, 세계 LCD 산업협력위원회, 이하

WLICC)의 2003년도 발표한 환경정책에 따르면 LCD 업계에서는 2010년도까지의 전체 배출량의

92.7%를 감축하기로 했다. 이는 지구온난화 방지활동중의 일환으로 LCD업계는 상기의 92.7%의

배출감축 목표를 가지고 생산 활동을 해야 하는 중대한 제약을 받게 된 것이다.

현재 한국의 삼성전자, LG-Phillips LCD, 비오이하이디스의 지구온난화 방지시설은 전무한

상태이며, 또한 이러한 시설들을 설치하기 위한 현재의 개발된 POU(Point Of User) 개념의 PFC

Scrubber 기술을 도입하 을 경우, 한국 LCD 산업계 전체적으로 약 2,000억원 이라는 막대한 자

금을 투자해야 하는 실정이다. 이와 같은 현실에 대응키 위해 경쟁력 있는 새로운 PFC 제거 기

술 개발, 저감 & 대체물질 개발 및 분리 회수 & 재활용 기술을 시급히 확보하여야 한다.

이와 같은 기술이 확보되면, LCD 생산 원가 절감뿐 아니라 생산 단가를 낮추는 효과를 보일

것이며, 환경설비의 수입대체 효과 및 국산화를 통해 원가 절감 및 단가를 낮출 수 있고, 관련 설

비의 수출을 기대할 수 있는 계기가 될 것이다.


전자분야 중 특히 반도체, LCD 제조 공정에서 대기중으로 배출되는 가스들은 대부분 가연성

및 유독성이 강하며, 인체에 유해하거나 지구온난화 지수가 높다. 특히 이들 배출 가스 중 식각

(etching) 및 증착(CVD) 공정에 사용되는 불소 화합물인 PFC가 차지하는 비중이 크며, PFC 가

스가 지구 온난화의 환경적 문제로 대두되고 있으나, 반도체, LCD 산업의 급성장과 함께 이들

가스의 사용량이 급증하고 있다.

<표5-3-38> 공정별 배출 폐가스

공정 배출 폐가스 특 성

Etching CF4, CHF3, SF6, BCl3 등 지구온난화 가스, 분해 시 산성가스 발생

CVDDeposition SiH4, TEOS, NH3, TMB, WF6 연무 및 미세입자 발생, 폭발성

Cleaning C2F6, N2O, ClF3, NF3, 등 지구온난화 가스, 분해 시 산성가스 발생


139

이러한 PFC 가스로는 CF4, SF6, C2F6, NF3 등이 있고, 반도체, LCD 공정에 사용된 후 대기 중으

로 배출되고 있기 때문에 각 국가 및 단체별로 자율적인 감축 계획을 기획하여, 이들 가스의 배출

을 억제하기 위한 여러 가지 방법이 강구되고 있다. 예를들면 현재 사용하는 가스의 량을 최적화

하는 방법, 새로운 가스로의 대체 등이다. 이러한 접근 방법과는 무관하게 고려하여야 하는 점은

생산 단가의 유지 혹은 감소, 장비 성능 및 공정 특성을 악화시키지 말아야 한다는 점이다. 또한

PFCs의 문제를 해결하는데 있어, US EPA(Environmental Protection Agency)에서 분류한

HAPs(Hazardous Air Pollutants) 방출과 같은 다른 공해 문제를 유발하지 않아야 하고, 추가적인

스크러버(Scrubber) 등의 사용에 따른 과도한 물 혹은 에너지의 사용량이 증가되어서도 안된다.

<표5-3-39> PFC 처리 기술 비교

처리 기술 세부 내용 비고

PFC 제거

- Fuel Gas 연소 Type

- Plasma Type

- Electric Heater Type

- Catalyst Type

현재, 적용 가능

대용량 처리 System

개발 사례 없음

저감 & 대체물질

- PFC Gas 사용량 최적화

- 고효율 PFC 가스의 적용

- 대체가스 개발 (F2 Generator 등)

- 환경 친화적 기술 개발

공정별 일괄적용 불가능

분리회수 & 재활용

- Capture Membrane 활용, 촉매 활용

Resin 활용 - 회수

- 재생산 System 개발

현존 기술로 적용 곤란

대량의 다양한 PFC 가스를 처리하기 위해서는 효과적인 제거기술의 구현을 통한 다양한 기술

이 반도체 및 LCD 제조 공정에 적용되어야 한다. <표5-3-39> 물론 새로 개발될 기술에 있어서

는, 예를들어 F2 가스 등은 원천적으로 상기 명시된 가스들을 사용하지 않기 때문에

Destruction 기술이 필요 없는 대체기술이라 할 수 있으나, 대체 가스에 의한 공정도 반도체 및

LCD 전 공정에 일괄적인 적용은 불가능하다. 따라서 효율적인 각각의 처리 기술을 개발하고,

이들 기술을 병행해서 처리하는 것이 가장 합리적이라고 판단된다.

전자산업

140

특히 LCD의 경우에는 반도체에 적용되는 기술과는 차별화 된다고 할 수 있다. 왜냐하면 반도

체 보다 훨씬 많은 양의 폐가스 및 부산물(Powder 등)을 배출하기 때문이다. <표 5-3-40> 반도체

및 LCD PFC 특성 및 진행 대책 비교 참조)

LCD 산업은 우리나라가 이미 세계 제 1위의 생산국으로 성장하여 전세계 시장점유율이 매년

35%에 달하는 등 산업규모에 있어서도 선도적인 입장에 서 있다. 따라서 국제적인 환경 규제에

대응하기 위한 효과적인 PFC 배출가스 억제기술의 개발이 무엇보다 필요하다. 현재 LCD 산업

이 조속히 해결해야 할 지구온난화 가스사용 제한에 대한 경쟁력 있는 환경 기술일 뿐 아니라

지구온난화의 투자비용을 줄이는 획기적인 기술의 개발은 LCD 생산의 원가 절감 및 생산력 향

상 등의 경제적인 효과를 기대할 수 있다.

<표5-3-40> 반도체 및 LCD PFC 특성 및 진행 대책 비교

구 분 반 도 체 L C D

사용 PFC C2F6, NF3, CF4, CHF3, SF6 NF3, SF6

사용량 및 부산물

LCD 공정이 PFC 사용량 및 부산물 (SiO2) 발생량 多

POU(Point Of User)

CVD 공정, Scrubber 적용

- "Burn + Wet" Type

※ 외국회사 제품 도입

CVD, Dry Etch DEMO

※ 특성이 달라, 설계 단계부터 재검토

필요.

효과는 크지만, 투자비 및 유지, 관리 비용 多

중앙처리Plasma Type 적용

- CVD Cleaning Gas

CAS 적용 검토 - CVD Cleaning Gas &

Dry Process Gas

저감, 대체

대체가스 검토 및 Test

1. GWP 낮은 가스 도입 CF4 → C4F8

2. CVD CLN Gas 변경 (Non-PFC 기술

개발) NF3 → F2

1. CVD CLN Gas 변경

(Non-PFC 기술 개발)NF3 → F2


141

3)국내․외 기술개발 및 시장동향

가) PFC의 현재상황

PFC는 <표 5-3-41>에 나타난 바와 같이 지구온난화지수가 클 뿐만 아니라, 분해시간도 매우

길기 때문에 방출될 경우 대기 중에 축적되어 오존층을 파괴하고, 지구온난화 하는 문제점을 갖

고 있음

<표5-3-41> PFC 분해기간 및 지구온난화 지수/ 대기 중의 수명 도식설명

\

[그림 5-3-9] PFC의 지구온난화에 차지하는 비율

․GWP = Global Warning Potential @100

year time horizon

․Source : U.S. Environmental Protection

Agency, SEMICON SW 96

전자산업

142

나) 세계 PFC 감축동향

(1) 세계 각 협의회 자율감축 동향

◦ 1997년 9월: WSC 산하에 환경안전문제를 논의하기 위한 ESH T/F 구성. ESH Forum 참석

하기 위해서는 PFC 감축계획 발표

◦ 1997년 12월: 제3차 기후변화협약 당사국총회에서 교토의정서 채택

◦ (PFC는 1995년 배출량 기준 2008∼2012년까지 평균 5.2% 감축)

◦ 1998년 2월: WSC/JSTC 회의에서 PFC 감축을 위한 각국별 양해각서를 발표하 으며 (한국,

미국, 일본, 유럽), 차기 1999년도 회의 시 PFC 감축 Target을 수치로 제시하기로 결의.

◦ 1998년 10월: ESH T/F 회의에서 일본의 PFC 감축 Target(안) 발표

◦ 1999년 2월: WSC/JSTC/ESH Carmel 회의에서 각국별 PFC 감축 Numerical Target 결정(안)

및 차기 WSC 의제로 상정

◦ 1999년 4월 : WSC 이태리 회의에서 최종 의결

◦ 2000년 7월 : WLICC WG1에서 LCD GWP 높은 가스 배출저감 논의

◦ 2003년 1월 : WLICC WG1의 자율적인 배출감축 목표 발표.

(2) Numerical Target 결정(안)

◦ 미국, 유럽, 일본은 1995년 배출총량 기준 2010년까지 10% 감축

◦ 한국은 1997년 PFC 배출총량 기준 2010년까지 10% 감축

PFC 감축 목표

- WSC : 2010년까지, 1995년 기준 PFC배출량의 (한국: 1997년) 10% 자발적 감축

- WLICC : 2010년까지, 현재 배출량의 92.7% 감축

(3) PFC 대응 선진동향 및 우리나라 대응 현황

◦ 미국(SIA)

PFC 배출량을 감축하기 위해 산학 공동으로, 대체가스 개발 및 적용, 사용공정 최적화, 회수


143

및 재 이용 처리시설 개발 등 4개 분야에 걸쳐 실험실 규모의 적용 테스트를 완료한 단계로 구체

적인 양산공정 적용 시기에 대해 검토 중이다.

◦ 일본(EIAJ)

미국과 다른 종류의 Dry Etch 및 CVD용 PFC 대체가스를 7 ~ 8종류 개발하여 Hitachi와

Tokyo Electron에서 실험실 규모의 적용테스트를 완료하 으며, 정부와 공동으로 PFC 관련 3개

의 프로젝트 (CVD Cleaning 대체가스, 회수, 재이용 시스템, Dry Etch & New Process) 검토를

추진 중이다.

◦ 우리나라의 대응현황 :

KSIA, EALCD 중심으로 국내 업체가 협력하여 대응책을 마련하고 있으며, 1998년부터 정부

국책과제로 「PFC 가스 처리시설 개발」과제 3건 선정하여 진행 중 이며, LCD 제조공정의 청정

공정기술 확보를 위해 산업계, 학계, 연구기관이 협력하여 과제도출을 위한 기획사업을 추진하

고 있으며, 과제도출 결과에 따라 추가의 국책과제가 진행될 것으로 판단된다.

4) 개발하고자하는 기술개발 세부과제

단계별 기술 개발 과제

1 단계: System 개발 및 Pilot Test 단계

2 단계: LCD 공정 Real Test 및 기타 PFC Test 단계

3 단계: 지구온난화 목표 달성 및 반도체 횡 전개 단계

◦ 1단계 기술 개발 과제

Central Abatement System 개발

◦ 사업목표

LCD 생산공정 특성상 폭발성 가스 및 부식성 가스의 사용과 미세한 고체입자들의 발생이 불

가피하여 분립체(gas-solid flow)의 특징을 보인다.

이러한 분립체를 전 처리 장치를 거쳐서 Gas flow 상태로 되어 Burner에 투입되고, 고효율

Burner 에서는 약 1400℃ 상태에서 각종 PFC Gas들을 처리하며, 처리된 Gas들은 후처리 장치

로 투입되고, HF Gas 등 부식 가스들은 NaOH 수용액에 용해 및 중화 반응시켜 배출시킨다.

전자산업

144

<표 5-3-42> 지구온난화 방지 기술 개발을 위한 중장기 Road Map


단계별 목표기술 검토

및 기반 조성기술 적용

및 확립 단계기술 활용

및 범위 확대

과제 년도 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

지구 온난화방지 기술

개발

결론적으로 현재 국내 LCD에서 배출되는 가스들은 PFCs (CF4, C2F6 등)을 제외한 폐 가스의

경우, 국내의 Scrubber 업체들이 보유하고 있는 간접 가열식-Wet 또는 간접 가열식 - FILTER

Scrubbing 기술에 의하여 제거가 가능하나 PFCs는 매우 안정한 물질로서, 분해 제거를 위해서

는 1,400도 이상의 고온 또는 플라즈마와 같은 처리조건이 요구되고 있어 대용량의 가스를 처리

하기에는 현재로는 개발 업체가 없는 상태이다.

이를 해결하고자, Fuel GAS를 사용한 직화 연소 방식의 중앙 처리 SYSTEM(CAS) 개발에 의

한 가연성, 독성 가스 및 난 분해성 PFC 가스를 처리하여 공정 중 발생하는 폐 가스 및 지구 온

PFC 처리System 개발

Dry/EtchGas Test

반도체횡 전개

지구온난화저감목표달성

PilotPlantTest

자료수집

기타 PFCTest

(부가장치)

PFC분리, 회수기술 확보

사용량 최적화

PFC 농축

SYS' Slim

대체가스 및공정 개발

CVDCleaningGas Test


145

난화가스 배출을 억제하고자 한다.(세부 사항 <표 5-3-43 CAS> 세부 장치 별 목표 및 내용 참조)

<표5-3-43> CAS 세부 장치 별 목표 및 내용

장 치 명 목 표 내 용

PFC처리 SYS처리효율 90% 이상의 대용량 처리시스템

1. Gas 특성별 선택적인 처리시스템을 구성2. 경제적이고, 효율적인장치를 개발

1 전처리 장치SiO2 제거효율 (99% 10미크론 이상)

새로운 concept의 집진기술을 이용하여 점착성이 강한 10미크론 이상의 분진을 처리

2 Burner PFC Gas 제거효율 90% 이상 NF3 ＜ 10ppm SF6 ＜ 1,000ppm

3 후처리 장치 HF 제거효율 98% 이상 HF ＜ 5ppm

4 부산물 처리 CO2 제거효율 90% 이상 Absorbent

◦ 사업내용

Polluted Waste Gas 현황 분석

- 조성 및 유입 조건 분석 (유량, 온도, 압력, 분진 농도)

After Burner 형태 및 조업 기준 선정

- Direct-Flame (Parameter: 온도, 체류시간)

After Burner 기본 설계

- 보조연료 및 연소공기 소요량 결정

- Burner 형태 선정 및 기본 형상 설계

- 연소실의 기하학적 기본 형상 (직경, 길이, 혼합 챔버 형상)

- 연소실 내부의 혼합 증진을 설계 개념 (선회류, Sudden Expansion)

- 연소실 벽면 내화재 및 단열재 설계

After Burner 기본 설계에 대한 전산 유체역학적 해석

- 연소실 내 가스의 유속 분포, 혼합 및 확산 현상 분석

- 연소실 내 가스의 연소 및 온도장 해석

전자산업

146

- 해석 결과의 기본 설계에 대한 반

After Burner 의 Waste Heat Recovery (Option)

- 설계 개념 선정: 폐열 이용

- 열 교환 장치 기본 설계

전, 후 처리 장치 설계

부산물(HF, CO2등) 처리 장치 설계

<표5-3-44> CAS 1단계 기술 Road Map

단 계 1단계

단계별 목표 기술 검토 및 기반 조성

과제 년도 2003 2004 2005

지구 온난화방지 기술 개발

(2) PFC 가스 사용 저감 및 Non-PFC 기술 개발

◦ 사업목표

플라즈마 공정에 있어 기존 PFC 가스 사용의 최적화, 새로운 가스의 적용 및 새로운 대체 가

Gas 조성 및 유입 조건 분석

Burner 형태 선정

조업 기준선정

Burner 기본 설계

전산유체 해석

전/후 처리장치 설계

부산물 처리 장치설계

제작 및 ASS'Y 기술 개발

Pilot Test

열 교환설계

효과 파악


147

스의 개발을 통한 플라즈마 공정의 환경 오염 감소.

기존 공정에서 PFC 가스 사용량의 최적화 및 상용화된 가스중에서 효율이 우수한 가스를 공

정에 적용하여 PFC배출량을 최소화 한다.

◦ 사업내용

PFC 가스 사용량의 최적화

- 최적화 기법 개발

- 분석 기법의 개발

고효율 PFC 가스의 적용

- 고효율 PFC 가스 검토 및 식각 공정 기술 개발

- 고효율 PFC 가스 검토 및 크리닝 공정 기술 개발

- F2 가스의 적용 기술 개발

새로운 대체 가스의 개발

- 새로운 대체 가스의 개발 시스템 구축

환경 친화적 기술 개발

- 친환경적이고 효율성이 우수한 공정 장비 기술

- Cleaning 용이한 구조의 장비 기술

전자산업

148

<표5-3-45> PFC 사용저감 및 Non-PFC 기술 개발 1단계 기술 Road Map

단계 1단계

단계별 목표 기술 검토 및 기반 조성

과제 년도 2003 2004 2005

PFC 사용량 최적화

고효율가스의 적용

새로운 대체가스의

개발

환경친화적기술 개발

(3) 회수 및 재사용 기술개발

◦ 사업목표

특수하게 반도체 및 LCD 공정에만 쓰이는 PFC 가스는 인류가 반도체를 쓰지 않는 한 현

재로서는 사용해야만 할 물질이므로 근본적인 해결을 위해서는 회수하고 재활용하는 기술

을 개발

◦ 사업내용

Capture 방법에 대한 연구

- 멤브레인 포집 방법 Test

- 촉매 포집 방법 연구

- 레진 포집 방법 연구

최적화 기법 개발, 분석 기법 개발

고효율 공정가스 검토

고효율 공정가스에 의한 공정 개발

F2 가스의 적용 기술 개발

새로운 대체가스 검토 새로운 대체가스 개발시스템의 구축

공정 장비 기술 개발Cleaning 용이한 구조 장비 기술 개발

기존 장비구조 검토


149

- 개발된 포집 방법에 대한 경제성 연구평가

회수 방법에 관한 연구개발

- 멤브레인 추출방법 연구개발

- 촉매에서의 추출방법 연구개발

- 레진에서의 F 레디칼 추출방법 개발

- 추출방법의 경제성 평가 및 상용화 연구개발

재생산 System 개발

- 추출된 가스의 재사용방법 연구개발

- 재생산 가스의 공정 적용성 검토 및 조사 연구

- 적용후의 경제성 평가

- 생산 적용을 위한 System화 연구개발

- 개발제품의 상용화 제작

◦ 2단계 기술 개발 과제: LCD 공정 Real Test 및 기타 PFC Test 단계

- Test 통해, 효과 검증된 내용 Real Test

1STEP: CVD Cleaning Gas

2STEP: CVD Cleaning Gas & Dry Etch Process Gas

3STEP: CVD Cleaning Gas & Dry Etch Process Gas & 기타 PFC Gas

4STEP: System Slim 화

◦ 3단계 기술 개발 과제: 지구온난화 저감 목표 달성 및 반도체 횡 전개

PFC 감축 목표

- WSC : 2010년까지, 1995년 기준 PFC 배출량의 (한국: 1997년) 10% 자발적 감축

- WLICC : 2010년까지, PFC 배출량의 92.7% 감축

전자산업

150


단 계 2 단 계

단계별 목표 기술 조성 및 확립 단계

과제 년도 2006 2007 2008

지구 온난화

방지 기술 개발


단계 3단계

단계별 목표 기술 활용 및 범위 확대

과제 년도 2009 2010 2011

지구 온난화

방지 기술 개발

CVD CLN Gas Test

발생 문제점Check

System 개선

효과 파악

완료

CVD CLN Gas & Dry Etch Gas

Test

CVD CLN Gas & Dry Etch Gas Test & 기타PFC Gas

System Slim

반도체 횡 전개

지구 온난화 저감 목표 달성


151

(4) 발전 전략

앞으로의 LCD 생산량의 추이를 보면 생산 Glass의 Size 대형화와 생산량의 증대로 사용될

PFC 가스도 점점 많아 질 것으로 예상되어 진다.

특히 기판의 대형화는 소비자 수요에 의한 요구이기 때문에 피할 수 없다. 현재의 주 생산 사

이즈는 15인치로 모니터에 주력하고 있지만 앞으로는 TV등 대형 Display 기기에 주력하기 때문

에 가스의 사용량도 기판의 사이즈에 비례하여 증가될 것임이 자명하다. 이와 같은 특성으로 인

해, 고용량으로 인한 Load 증가에 대비 Compact 및 Slim화가 가능한 System을 개발하여야 한다.

(5) 연구결과의 파급효과

(가) 환경적 파급효과

PFC 사용 절감, 지구온난화 지수가 낮은 물질 대체, 배출원을 제거하는 System을 도입하는

노력들은, 가시적으로는 각 단체에서 선언한 PFC 배출 목표를 달성하는 것이며, 궁극적으로 지

구온난화 가스를 저감할 수 있어 환경에 미치는 지대한 향을 감소시킬 수 있다.(<표5-3-48>

CAS 도입시 예상 효과 참조)

<표5-3-48> CAS 도입시 환경에 미치는 영향g 비교

<표 5-3-48>에서 보는 바와 같이, PFC Gas 처리 후 배출 (69,710)과 미처리 배출(41,455,200)의

관계는 미처리 배출의 경우가 환경에 미치는 향이 대략 600배 보다 훨씬 크게 나타난다.

CAS 용량 및 Input 연료량이 전부 CO2로 환산된다는 가정을 하고, 한대의 Chamber에서 배출

하는 SF6 와 NF3의 양이 각각 2.8L, 60L(실사용량임) 이라고 한다면 처리 후 지수합계가 약 7만

GWP, 미처리 배출 지수합계가 4천 1백만 GWP로 반드시 처리 후 배출해야 함을 알 수 있다.

사용량 온난화지수 설비대수Chamber수 / 대

지수 소계 지수 합계

CAS 용량 50,000 1 50,000

CAS 연료 730 27 19,710 69,710

SF6 2.8 23,900 12 5 4,015,200

NF3 60 13,000 24 2 37,440,000 41,455,200

전자산업

152

(나) 경제적 효과

PFC 대체 System의 국산화를 통한, 수입 절감 및 대체의 효과가 있으며, 공정기술 및 설비 등

의 원천 기술을 확보, 내수/수출 마케팅 경쟁력을 확보 할 수 있다. 뿐만 아니라, 한국이 LCD 최

대 생산국으로서의 효과적인 국제적 환경 규제의 대응은 LCD 산업의 경쟁력 강화 및 원가절감

효과 뿐 아니라 LCD 산업과 관련된 많은 산업에 대한 보호역할을 담당할 것이다.

PFC Central Abatement System의 도입의 예를 들어 살펴 볼 때, LCD 70K를 생산 기준으로

하여 현재 POU(Point Of User) PFC Scrubber 사용 대수를 100대 정도로 가정하면, 한 대당 장비

가격을 5천만원으로 계산할 때 총 투자 비용은 50억원이고, 장치의 운용비만 하더라도 1대당 1

년간 3천만원~8천만원 (열분해 및 플라즈마방식)이 소요되는데 반해 CAS는 약 20억 이하로 비

용을 절감시킬 수 있다.

바. Design for Environment 방법론 개발

1) 서 론

환경문제는 아래 그림과 같이, 제조 사용 폐기 등 모든 단계에서 고려되고 기술이 개발되어야

하는데, 특히 예방적 차원에서 설계단계에서 하부 단계에서의 향을 예측하여 대처하는 것이,

경제적이고 근원적인 해결 방안이 될 수 있다. Design for Environment는 Design for "X" 개념

의 응용으로 “X"는 설계 목적의 범위를 뜻한다. 통상 설계과정에서 설정하는 주요한 설계 목적

과 평가기준은, 제품의 품질, 제조 용이성, 예측 수명, 제조원가 등으로, 이러한 목적을 달성하기

위한 설계 기법을 Design for Quality, Design for Manufacturing 등으로 표현하고 80년대 시뮬

레이션 기술이 발달하면서 설계기법으로 정착되어져 왔다. 이와 같은 맥락에서, DFE는, 제품개

발단계에서, 제품이 전 주기 동안 환경에 끼치게 되는 향을 체계적으로 분석하고, 이를 고려함

으로써, 제품의 환경친화성을 극대화 시키기 위한 설계방법론이다.


153

[그림5-3-10] 환경을 고려한 설계, 생산, 사용 및 재활용 기술

설계단계에서 환경친화성을 고려하기 위해서는 제품의 환경친화성이 가격요건, 생산성, 기능

성, 내구성 등의 제품의 Total Quality의 하나라는 인식이 필요하며, 각 기준을 모두 허용 범위

안 에서 만족시킬 수 있어야 한다. DFE의 궁극적 목표는 고품질이며 저가인 제품이, 생산/소비/

폐기 단계에서 자원을 최소로 소모하고, 공해물질/폐기물을 최소로 발생하게 하고 재사용성/재

활용성이 극대화될 수 있도록 설계하는 것이라고 할 수 있다. 생산되고 사용되는 물량이 막대한,

전자제품의 경우, 사용중 에너지 소모가 적고, 가능한 한 오래 쓰고 수명 종료 후 폐기단계에서

재활용율을 높여 폐기량이 최소화 되도록 하는 것이, 설계과정에서 고려하여야 할 주요한 환경

향 요인이라고 할 수 있다. 이러한 요인들이 기존의 평가 기준인 기능성이라든지 경제성 측면

에서의 손해 없이 고려할 수 있도록 하는 것이 DFE기술이다. 기술의 구현은 설계지원 소프트웨

어 시스템 개발을 통해서 이루어지게 되는데, 소프트웨어 시스템은 설계 Tool이며, 설계지식과

데이터베이스를 전용화 (Customize)하여 특정한 대상제품 개발에 적용하게 된다. 설계 시스템

소프트웨어는, 설계 공정관리 기능, 설계 지식베이스, 형상 모델러, Graphic User Interface, 의사

결정기능, 평가 알고리즘, 환경성 평가 데이터베이스를 포괄하게 된다.

제품개발제품개발 제품생산제품생산 제품사용제품사용 회수회수

해체해체재자원화재자원화종말처리종말처리

부품재생부품재생 재생원료재생원료

파쇄/용융/분리저공해 및 에너지 회수형

처리기술

저공해 및에너지 회수형

처리기술

신뢰성 검증/보장재사용 Infra

저공해 및 에너지 절약형 공정환경친화성 소재 선택 및 개발

분해/재활용 용이 설계장기간 사용가능 설계

회수/재활용 용이 체계.정책적 지원

재자원화가 용이한 기술

전자산업

154

[그림5-3-11] 환경친화성을 고려한 지식기반 설계지원 시스템 기술 개요

CAE 및 시뮬레이션 기술의 발전에 따라, 개발단계에서 기능성, 생산성, 품질, 제조경제성 들

이 평가될 수 있으며, 환경성의 평가도 전용 소프트웨어 도구를 사용하여 환경전문가에 의해 이

루어 질 수 있다. 이러한 개별적인 평가기술의 발전과 더불어, 다수의 criteria에 의해 평가된 결

과를 기계설계 엔지니어가 종합하고 이들간의 trade-off 단계를 거쳐, 효과적으로 설계에 반 할

수 있도록 지원하는 기능의 개발이 이루어져야한다. 평가는 설계 개선과 변경을 위한 과정이라

고 볼 때, 통합 설계환경의 시스템화가 핵심기술이라고 할 수 있다. 한편, 환경성 평가는 제한된

공정, 소재, 형상에 대하여 데이터베이스화되어 있는 사례가 있으나, 실제 제품설계에 활용할 만

한 평가 방법론과 환경요인과 설계변수간의 mapping기술을 포함한 환경 친화설계기술은 부재

함으로 이의 연구개발 또한 중요한 부분이다.


제조기술에 있어서 70-80년대는 대량생산을 위한 생산성 향상 및 원가절감이, 90년대에는 고

품질 유지 및 납기단축이 주안점이었다. 90년대 후반부터는 대량생산품에 의한 환경 위해가 점

차 심각해짐에 따라, 제품의 환경친화성이 평가의 중요한 criteria로 대두되었다. 최근 환경에 대

한 관심 및 환경문제의 해결 방법에 대한 관점이 사후처리에서 사전예방(Pollution Prevention)

으로 옮겨지고 있다. 특히, 제품의 환경적 측면에 대한 관심이 증가함에 따라 정부, 소비자 및 환

CAE LCA

Trade-off

최적화

신공정

GUISimulation

지식관리

공정

Model

기능

성

평

가 환

평

성

가

경

생

성제/ 성

경

가

평산

요구

성능

신뢰

성/품

질

생산 lead time

제조

원가

가공

/조립

성

분해용이성

소재

재활

용성

저에

너지

/

공해

공정

Reg.Conform

편의

성

설계지원시스템


155

경단체 등이 기업들로 하여금 자사 제품의 환경성과를 개선하도록 요구하고 있으며, 이와 함께

제품의 환경성 정보 공개 압력이 외국기업으로부터 강화되고 있어 우리 기업들의 환경친화적인

제품 개발이 시급히 요구되고 있다. 선진국의 규제는 제품으로 인한 환경부하는 단순히 제조단

계 뿐 아니라 제품 생산 전과정으로 범위가 확대되고 있으며 특히, 제품 사용 후 폐기에 따른 환

경부하에 대한 책임이 제조자에게 지워지므로 폐 제품의 수거, 처리 및 처분과 관련된 엄청난 비

용을 기업에게 부담토록 하고 있다. End-of-pipe-cleaning이 아니고, 사전에 폐기물, 공해 발생을

원천적으로 예방하기 위한 가장 효율적인 방법으로서 제품 설계단계에서부터 환경을 고려한 설

계- DfE가 필요하다.

모든 대량생산 공산품의 개발 단계에서 생산, 사용, 회수, 폐기 등 제품 전주기에서의 환경성

평가가 이루어지고 이를 설계에 반 하여, 환경부담을 최소화하여야 한다. 특히 EU의 자동차 재

활용율 95%를 2015년에 달성하기 위한 단계적인 법제화와, 가전제품 폐기물 회수의무를 제조업

자에게 부과하는 법령은, 모든 자동차 업계와 가전업계의 현안이다. 향후 이러한 규제의 대상이

확대됨에 따라, 모든 제품 개발에서, 분해/해체/재사용에 유리한 형태와 체결방법 선택, 에너지

소모와 유해물질 발생이 작은 공정의 선택, 재활용이 용이한 소재 선택이 이루어져야하고, 이러

한 환경성이 기존의 설계요건과 동시에 충족될 수 있게 설계되려면, 이들에 관련된 정보와 지식

을 내재하고, 다수의 criteria를 만족시키는 의사결정 기능을 기반으로 하는 새로운 개념의 설계

방법론과 시스템이 필요하다.


가) 해외 연구 동향

(1) 대학 및 연구소

미국의 국립 연구소 중의 하나인 Sandia Laboratory은 ECM (Environmentally Conscious

Manufacturing) program을 운 하면서 Stanford, UC Berkeley 등과 공동연구를 수행하고 있다.

오염예방, 재활용극대화, 안전성제고, 에너지절감 등 환경관련 폭넓은 연구를 수행하고 있으며,

환경을 고려한 설계 기술개발의 중심은 ‘EcoSys’ 의 개발과 응용인데, 전문가 시스템에 의한 의

사결정기능, 환경 향 평가 기능, 동시공학(Concurrent engineering) 설계 기능 등을 포함하고

있다. Berkeley 대학은 제조공정 환경 향 평가를 설계 단계에서 예측하여 최적의 공정을 선택할

수 있는 지적 공정계획 시스템개발과 건식절삭 등의 청정공정개발을 병행하고 있다.

MIT를 중심으로 형성된 AGS (Alliance for Global Sustainability) 컨소시엄의 경우, 일본의 동

경대학교, Swiss Federal Institutes of Technology와의 국제협력 관계를 통하여, 대량생산되는 제

조품의 개발 프로세스 상에서 환경 향성의 고려를 중심으로 하는 다양한 연구가 진행 중이다.

전자산업

156

일본이 주도하고 선진 8개국의 산학연이 참여하는 국제간 협업인 IMS (Intelligent

Manufacturing System ) program아래 진행되고 있는 19개의 연구과제 중 GNOSIS project는 자

원고갈, 폐기물양산, 국제간이해상충 등 산업화의 부정적 측면이 동기가 되어 지식 집약적인 전

략으로 환경 및 사회 친화적이며 인간 중심적인 설계 및 생산 시스템을 개발하는 것을 목표로

하고 있다.

제품의 환경친화성에 대한 평가방법론으로 가장 일반적인 방법은 Life Cycle Assessment(LCA)로

써, 이는 제품의 전주기(원료채취/가공, 생산, 운반, 분배, 재활용, 유지/보수, 폐기)을 통해 환경에 주

는 향을 평가하는 방법론이다. Environmental Impact Assessment (EIA) 는 각각의 impact class

에서 예상되는 환경적 피해정도를 수치로 환산하는 방법이다. 이 외에도, 환경성을 이해하는 서

로 다른 견해에 따라 다양한 방법론이 이용되고 있다. 이러한 방법론을 기반으로 하는 도구로는

PRe consultants의 SimaPro, Ecobilan의 TEAM, Pira의 PEMS, Chalmers Industriteknik의

LCAiT등이 있다. 이러한 software는 일반적으로 환경전문가가 컨설팅을 통하여 설계자와 협력

하는 형식으로 활용이 되고 있다.

기능성, 제조경제성, 품질 등을 설계 단계에서 종합적으로 평가하여 최적의 설계를 할 수 있

게 지원하는 동시공학(concurrent engineering) 기술은 CAD/CAM, CIM 기술의 발달과 요소 소

프트웨어기술의 발전에 따라 90년 중반부터 연구에 급 진전이 있어왔다. 전통적으로 고려되어

온 최적화 criteria들에 환경성이라는 새로운 criteria를 고려하기 시작하고 있으나 아직 모든 것

이 고려된 종합적인 설계 시스템에 대한 발표는 없다. 최근 연구개발 중인 환경친화성을 고려하

기 위한 통합적 설계지원시스템에는 MIT의 DOME프로젝트, Stanford의 LEGASE 프로 젝트,

Georgia Institute of Technology의 Integrated CAD등이 있다.

(2) 전자제품 제조사

전자제품의 환경친화성을 제고하기 위한 방법론 개발과 실행은 일본이 가장 활발하다. 제품

의 환경성 제고를 위해 설계 가이드를 작성하여 제품개발시에 활용하고 있고, 업체별로 마스터

플랜에 따라 지속적인 노력을 경주하고 있다. 도시바는 성에너지, 성자원, 유해물질 미사용 및

재활용성을 고려한 제품개발을 위하여 설계지원 도구(tool)군을 사용하여 가격, 성능 뿐 아니라

환경도 배려하는 설계를 수행하기 위하여 ECP (Environment Conscious Product ) 설계지원 시

스템을 개발하고 있는데, 이 시스템은 LCA 등 환경목표달성 지원 tool, Cost/성능목표지원 tool,

제품 환경정보시스템으로 구성되어 있다.

미쓰비시전기는 재생자원이용촉진법 개정법안에 대응하기 위하여 제품개발자와 분해사업자

양측에 유용한 제품정보를 제공하기 위한 리사이클 정보시스템을 개발하고 있으며, 개발이 완


157

료되면 이를 향후 형상설계 tool, PDM, DFD 지원 tool, LCA tool과 연계할 예정이다. 또한 1998년도

에는 5개사의 제품 데이터베이스를 통합하여 동시에 표시하는 시스템인 inverse manufacturing 제품

리사이클 정보시스템을 실현하 다. 와이드 TV의 제품 데이터베이스(제품사양, 부품사양, 부품

조성정보, 분해순서 등)와 TV 설계부서에서 작성된 3차원 설계데이터를 이용하여 제품의 리사

이클 정보를 이해하기 쉬운 형태로 PC 화면에 3차원으로 제공함으써 제품의 리사이클 처리시

분해작업자에게 유용한 정보(함유물질 및 중량, 함유부품 위치, 분해순서 등)를 제공함과 동시에

제품 개발자도 제품의 리사이클 적합성을 고려하기 위한 유용한 정보(재활용 가능물질 및 중량,

재활용 가능율, 재활용 가치 등)를 제공하고 있다. 또한 종래의 설계요소에 재활용성이나 폐기특

성이 우수한 환경 적합형 재료의 선택, 유해물질의 미사용, 제품제조 및 사용시 성에너지 고려,

제품의 제조비용을 고려하듯이 폐기 및 재활용 비용을 고려할 필요성을 인식하 다. 따라서 설

계자의 DfE 지원을 위하여 제품 사용후 제품의 리사이클 용이성을 고려하여 평가할 수 있는 친

환경제품 설계지원 tool을 개발하여 사용하고 있다. 플라스틱의 경우 발생되는 환경부하를 최소

화하기 위하여 친환경 재료 개발, 재활용기술 개발, 프로세스 개발 및 타재료의 대체 등

Eco-material화를 추진하고 있다.

마쓰시다는 조립성(품질, Cost, 납기)과 분해성(적은 자원, 저소비 에너지, 자원가치 향상)을 동

시에 만족시키는 제품개발을 유도하고, 조립성, 분해성, 재활용성을 정량적, 객관적으로 평가하여

설계의 단순화를 통한 친환경 제품 개발을 유도하며, 또한 누구나 쉽게 사용가능한 평가기술 및

시스템의 구현과 개선에 활용가능한 Tool을 개발하고 있다. Green Design 기술은 환경부하

database 구축, 형상최적화 방법론, 재료선택 방법론, 프로세스 평가 방법론으로 구성되어 있다.

Sharp의 환경부하 저감 순환형 제품개발 시스템에서는 가공/생산, 사용, 폐기, 부품재생, 재료

선정 상 필요한 정보를 포괄하는 환경DB를 중심으로 설계/개발 시스템이 이루어져 있다. 이 환

경부하 저감 순환형 제품개발 시스템은 가공, 생산시의 무해화 설계, 사용시 maintenance 정보,

재상품화율, 부품재생에 대한 재생정보, 재료 재생시의 수지특성 등 제품의 전과정에 관한 환경

정보를 데이터베이스화하여 분해가 용이한 설계, 유해물질 유무, 유가물 비용 및 폐기비용 등을

고려한 친환경 제품 설계에 사용된다.

Phillips는 STRETCH (Selection of STRategic CHallenges ) 방법론에 의해 전자제품의 구체적

인 환경성 개선안을 선택하여 환경친화적 가전제품개발에 적용하고 있다. 제품생산시 환경 향

최소화, 제품의 환경 향 최소화, 효율적인 유통 및 공급, 제품 내구성 및 재질의 재활용성에 대

한 체크리스트(checklist)를 만들고, 이 체크리스트에 의해 기업이 채택가능한 시나리오에 대한

잠재적인 환경성 기회 및 위협요인을 구체화하며, 이를 통해 제품의 친환경화를 추진한다.

전자산업

158

Hewlett Packard는 에너지효율, 포장재의 환경성, 제조공정, 소모성 소재의 환경성, 폐기등을 고

려한 설계 가이드라인을 설정하여 각 범주에서의 설계 파라미터 결정에 적용하고 있다.

IBM은 제품의 수명연장을 위해 upgradability를 고려한 제품개발, 제품 폐기시 재사용과 재활

용성을 고려한 제품개발, 제품폐기시 안정하게 처리할 수 있는 제품개발, 기술적 및 경제적으로

타당한 재활용된 물질을 사용하는 제품개발과 제조 및 소비전력 감소 및 에너지 효율을 개선하

는 제품개발 등 제품의 환경설계 5대 목표를 설정하여 수행하고 있다.

나) 국내현황

(1) 대학 및 연구기관

국내의 경우 환경친화적 제품설계에 관한 기술수준이 낮다. 이는 수출위주의 국내 경제구조

를 감안할 때 세계의 환경무역규제에 대응하는데 상당한 어려움을 유발할 것으로 판단된다. 관

련 연구로서 기능성 고려 최적설계, 분해용이성 설계, 소재 재활용 기술, 청정 공정기술, LCA

기초연구 등이 산발적으로 수행되고 있다.

국가차원 수행 연구는 산자부에서 가전제품의 환경친화설계(DfE) 및 시스템개발(‘00.10 -

’02.09), 환경친화제품설계를 위한 DfE 기술개발(휴대폰의 DfE 적용을 중심으로 : ‘00.12 - ’03.11),

전과정평가(LCA) S/W 개발(‘01.01 - ’02.09), 가전제품 해체 및 재활용 정보시스템 개발(‘01.06 -

’03.06)의 4개 국책과제가 진행 중에 있으며 환경부에서 환경친화적 제품설계기법 일반지침 및

지원 S/W 개발(‘01.11 - ’02.10)국책과제가 수행 중에 있다.

(2) 전자제품 제조업체

일부 국내 전자제품제조업체에 Design for Disassembly 기술이 일부 도입되어 있으나 아직

실용화 단계는 아니며 DfRecycle 경우에는 구상단계에 있으며, 일부 기업에서는 기존의 제품설

계단계에 환경성을 가미한 기초적인 친환경 제품개발 process를 실제제품에 시험적 적용을 위한

준비단계에 있다. 또한 국내업체의 경우 고가의 컨설팅 비용 및 DfE 관련 소프트웨어 방법론의

투명성 결여 등으로 인해 DfD나 DfR 도구개발 및 사용에 적지 않은 문제를 지니고 있다. 삼성전

자, LG전자 등 대기업을 중심으로 자체 Eco-Design S/W를 개발하여 제품개발 시 활용하고 있

으나 총체적인 환경적 측면을 다루고 있지 않으며, 중견 또는 중소기업의 경우 Eco-Design에 대

한 개념조차 정립되어 있지 않은 상태이다.


159


정보, 전산기술을 활용하여 동시공학적 개념으로 개발단계에서 제조, 사용, 폐기단계에서의

환경부하를 예측하여 최적화하기 위한 설계 시스템기술 개발이 목표이다. 현재의 DfE 기술은 제

품개발이 완료되는 시점에서 LCA기술을 적용하여 환경성을 평가하여 필요에 따라 재설계를 하

는 수준이나 점차 제품주기가 짧아지고 소비자의 다양한 요구를 충족시키기 위해 설계초기에 여

러 대안을 신속하게 비교 평가하여 최적의 설계를 수행하기 위한 시스템이 되어야 한다. 요소기

술과 시스템화 기술개발이 병행하여 이루어지고 최종결과는 제품개발자가 사용하는 소프트웨어

시스템 형태로 통합된다. 기반기술개발은 대학주도, 시스템기술은 연구소주도, 제품별 설계시스

템 개발은 기업체주도로 개발하되, 시스템통합을 통하여 기술개발결과가 집약될 수 있도록 하여

야 한다. 아래와 같은 기술개발 단계를 거치게 된다.

◦ 1단계 (2003 - 2005) : DfE의 기반기술 개발

- 전자제품 설계의 정보/지식 기반화 및 process 정형화

- 통합설계 기반 구축

- 환경성의 지속적 개선을 위한 정보시스템 개발

◦ 2단계 (2006-2008) : 전자제품별 평가기반 DfE 기술 개발

- 제품 개발 단계별 환경성 평가 기술개발

- 제품별 평가기반 DFE시스템 개발

◦ 3단계 (2009-2012) : DfE 포괄 전자제품 최적설계 시스템 기술개발

- 최적 DFE 기술개발

- 제품군별 설계 시스템화

전자산업

160

가) 과제의 목표 및 내용

(1) 1단계

① 가전제품설계의 정보/지식 기반화 기술개발

전자제품 설계에 소요되는 지식의 취득, 저장, 관리를 시스템화하여 환경을 고려한 설계를 하

기 위한 기반 조성.

- 전자제품별 설게공정 정형화

- 설계지식 표현의 정형화

- 제품별 지식 및 정보 베이스 구축

- 설계이력의 체계적 관리 기능 및 이를 사용한 설계변경 기능 개발

- 환경 향요인의 정비 및 관련 지식 정리

② 통합설계 환경 구축 기술개발

설계의 지식기반화, 평가방법론 등을 수용하여, 원가, 품질, 분해성, 재활용성, 공정의 환경

친화성 등 복수의 criteria에 대한 평가치가 주어졌을때, 이들간의 trade-off를 통한 최적화가 가

능한 설계 시스템 기술 개발.

- 통합 설계를 위한 공통 작업공간 구축 기술

- 의사결정 전문가시스템 기능과 DB와 지식베이스 개발

- Multi-Criteria Optimization 방법론 개발

③ 환경성의 지속적 개선을 위한 정보시스템 개발

제조 엔지니어, 제품사용자, 재활용업자 등으로부터 환경관련 제품 review를 feedback 받아

제품의 개선과 차후 개발에 활용을 할 수 있는 정보 시스템의 개발


단계별목표 기술 검토 및 기반 조성 기술 적용 및 확립 단계 기술 활용 및 범위 확대

과제년도 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

DFE

DfE 포괄 최적설계시스템 구축제품 개발 단계별

환경성 평가 기술개발

제품별 평가기반 DfE

통합 최적설계 시스템 기술개발

설계 process 정형화설계 정보/지식

체계화

통합설계 기반 구축

환경성의 지속적 개선을 위한 정보시스템 개발 환경성 제고를 위한 SCM


161

- Internet을 활용한 설계-제조-사용-재활용 간의 정보 공유 환경 구축

- 삼차원 형상화, 편리한 GUI을 통한 용이한 정보시스템 기술

- feed back정보의 분류, 분석, 관리 기능 개발

- 체계적 설계개선 방법론

단 계 1 단 계

단계별목표 기술 검토 및 기반 조성

과제년도 2003 2004 2005

DFE

Internet을 활용한 설계-제조- 사용-재활용 간의 정보 공유 환경구축

삼차원 Modeling을 활용한 용이한 정보시스템

제품별 지식 및 정보 베이스 구축

통합 설계를 위한 공통 작업 공간 구축

(2) 2단계

① 제품 개발 단계별 환경성 평가 기술개발

개념설계, 상세설계, 시제품제작, 제조공정설계 등 제품개발의 각 단계에서 적절한 level의 환

경관련 평가항목을 설정하고 이를 설계개선에 활용하기 위한 시스템기술 개발

- 소비자요구, 시장상황, 환경법규 등을 반 한 개념설계 단계의 평가방법론

- 소재선택, 형상정의 등 상세설계단계의 평가 및 평가 결과 지수화 방법론

- 내구성, 분해성 평가 방법론

- 제조공정상 환경 향 평가 및 지수화 방법론

② 제품별 평가기반 DFE 기능 개발

제품별, 단계별로 설정된 평가항목에 따라 환경 친화성 평가와 설계 개선을 수행할 수 있는

기능 개발

- 제품별 설계 및 설계개선 guide line 설정

- 제품별 DB/KB 구축 및 설계기능 개발

- Web 상에서 제품별 평가기능 구현

전자산업

162

단 계 2 단 계

단계별 목표 기술 적용 및 확립 단계

과제년도 2006 2007 2008

DFE

(3) 3단계

① 환경성 제고를 위한 SCM (Supply Chain Management )

제품을 구성하는 구매부품 혹은 하청부품들의 환경성 관리를 위한 제반 방법론을 개발 활용

함으로써 완성조립품의 환경친화성 보장

- 부품별 환경 향 평가론

- 하청 및 부품 업체와 완성품 업체의 환경 정보 공유 및 관리 방법론

- 부품단위의 환경성의 제품설계 레벨에서의 통합 방법론

② DfE 포괄 전자제품 최적설계 시스템 기술개발

궁극적으로, 상기 세부기술들을 포괄하여, 개발하고자하는 전지제품의 기능성,

경제성, 환경성을 모두 충족시키는 최적설계를 가능하게 하는 시스템 기술개발

단계 3단계

단계별 목표 기술 활용 및 범위 확대

과제년도 2009 2010 2011

DFE

환경성 제고를 위한 SCM

DfE 포괄 최적설계시스템통합 완성

DB/KB, 설계 요소 기능 연계

전자제품별설계 공정 정형화

제품별 설계 및 설계개선 guideline

설정

개념설계 단계의 환경 평가방법론

제품별 DB/KB 구축 및 설계기능 개발


163


◦ 환경효과

제품개발의 노우하우와 관련 정보/지식이 지속적으로 축적 활용됨으로 설계효율이 증대되고,

환경성의 제품별 구체화에 따라 실질적인 환경친화성 제고가 기대될 수 있다. 기존의 설계 평가

의 criteria인 기능성, 경제성과 환경성을 모두 만족하는 최적의 설계를 할 수 있는 기틀 제공할

수 있으며, 환경성에 향을 미치는 모든 단계의 정보를 지속적으로 수렴 반 함으로써, 일과성

으로 끝나는 환경고려가 아닌, 진화하는 제품의 개발 여건 제공이 가능하다.

또한 환경 향의 평가와 이에 대한 조치는 설계/제조 과정상 이르면 이를 수록 효과적. 제품

개발의 각 단계에서 적절한 평가와 이의 설계개선으로의 반 을 통해 환경 부하의 효과적

prevention이 가능하다.

그리고, 제조 및 획득 source가 다른 모든 요소들이 하나의 제품으로 구성되었을때 요구되는

환경성을 충족시킬수 있음으로서 환경관련 국제규범에 용이하게 적응할 수 있다.

◦ 경제적효과

- 제품개발단계 시 환경적 측면과 경제적 측면이 동시에 고려된 제품의 개발로 제품원가구조

향상 및 제품폐기 시 재활용 극대화를 통한 폐기비용의 절감

- 제품개발 시 설계지원 시스템 활용에 따른 친 환경제품 출시로 수출제품 경쟁력 강화 및 제

품의 전과정 환경부하 저감 및 각종 환경규제 능동적 대응

◦ 기타

- 국내산업의 친환경제품개발을 위한 기반구축 및 환경친화경 기업이미지 제고

전자산업

164

제4절 세부 추진 시책

과제 1 Plastic첨가제(Pb, Cd, Halogen난연제) 대체기술개발

◦ 제품개발단계에서 환경오염을 원천적으로 저감하는 친환경 물질 적용 기술 개발의 확대

- EU를 중심으로 진행되고 있는 전기/전자 제품의 환경규제에 대응이 가능한 유해물질 대체

및 적용기술 중점 개발

- 유해물질 대체 및 적용 기술을 기반으로 하여 Bio-Technology를 접목시킨 신 Eco-material

개발 및 적용

<주요 물질별 핵심 청정기술 개발 과제>

구분 환경적 특성 기술개발과제

납(Pb)


급성, 만성 독성: 구토, 위경련, 신근마비, 관절통

사용분야: 접합제(Solder), CRT, 플라스틱 안정제,플

라스틱 몰딩제, PVC 케이블, 형광등 등



인쇄회로기판 부품에서 Pb 대체 기술


카드뮴(Cd)


급성, 만성 독성: 호흡곤란, 구토, 골연화증, 생식장애

사용분야: 표면 코팅, 합금, 광전지, 배터리, 플라스틱

안정제, 페인트 안료, 금속 도금, relay/switch

부식방지제

표면 코팅 대체 적용 기술

금속 도금 대체 적용 기술

기구부품 Cd 대체 안정제 적용 기술

전지, 배터리 대체적용기술

인쇄회로기판 부품에서 Cd 대체 기술


할로겐 난연제

EU RoHS Directive사용 규제(2006년 7월 1일)

생물학적 축적, 연소시 다이옥신 발생 등

사용분야: 인쇄회로기판, 컴퓨터 캐비닛, TV set 등

기구부품의 비 브롬계 난연제 적용기술

인쇄회로기판의 비 브롬계 난연제 적용 기술



165

과제 2 전자제품의 무연 양산기술

◦ 환경 유해성 금속인 납의 사용규제에 사전적, 능동적 대응을 위한 전자제품의 무연

Soldering 양산기술 개발 및 관련 산업 보급

- 접합재료의 부품 Lead Frame, 내부 Joint 부분, 회로기판 표면처리에 사용되는 합금의 무연

화 기술개발 및 신뢰성 확보

- 전자제품 제조공정의 무연화 양산기술 납 사용 규제시기 이전확보

<주요 무연화 soldering 기술개발 과제>

구분 환경적 특성 기술개발 과제

Pb freeSoldering

EU 납 사용규제

(‘06.7)

인체 유해물질

제조 및 폐기 단계 환경부하 큼

SnPb계와 Pb free 솔더링에 대한 비교 LCA 연구

중/저온계 무연솔더링 양산기술개발

부품 및 회로기판 표면처리 재료, 공정 및 신뢰성 기술 개발

고신뢰성 Pb free Solder paste 제조기술 개발

환경 친화적 이방성 전도성 필름/접착제를 이용한 유기기판 플립칩 실장재료 확립 및 양산기술 개발

BGA(ball grid array), CSP(chip scale package) 패키징을 위한 지름0.3mm급 무연 솔더볼 개발

◦ 환경 유해성 금속인 납의 사용규제에 사전적, 능동적 대응을 위한 display 제품의 무연 양산

기술 개발 및 관련산업 보급

- PDP절연소재인 PbO의 대체소재 개발

- Display 접합재료의 부품 Lead Frame, 내부 Joint 부분, 회로기판 등의 소재에 무연화 기술

개발 및 신뢰성 확보

- 디스플레이 제품 제조공정의 무연화 양산기술 납사용 규제시기 이전확보

전자산업

166

<주요 무연화 디스플레이 기술개발 과제>


Pb free디스플레이

EU 납 사용규제 (‘06.7)

인체 유해물질

제조 및 폐기단계 환경 부하 큼

PDP의 절연소재로 Pb-less 저온절연 대체

소재개발

PDP의 저온절연소재 증착공정개발

다양한 디스플레이의 Pb free 소재/공정개발


167

과제 3 전기,전자 부품 및 반도체 장비의 환경 친화적인 세정 공정 및 표면처리 기술 개발

◦ 습식 세정이 주를 이루고 있는 장비 및 부품 세정에 건식 세정 및 환경 친화적인 습식 세정

을 도입, 개발하여 최적의 세정 공정 확립

- 건식 세정과 습식 세정의 복합적인 사용과 건식 세정의 기술 개발에 의한 화학 용액 사용량

의 감소 (효과적인 하이브리드 세정 기술 확보)

- 환경 친화적인 습식 세정 기술의 확보와 chemical 저감 기술 및 오염도 분석 기술 개발

◦ 전기전자 부품 및 장비 세정에 표면처리 기술을 적용하여 표면처리에 의한 표면 특성 향상

및 화학 용액의 사용량 감소로 인한 부품의 반 구적 사용 확보

<부품,장비 세정 및 표면처리 기술개발 과제>

구 분 환경적 특성 기술개발 과제

부품,장비세정 및 표면처리

기존 습식세정시 사용되는

화학 용액으로 인한 환경 오염

화학 용액으로 인한 장비의 수명 감소로 재활용 비율 감소

chemical 저감 기술 및 건식 세정 기술 개발

환경 친화적인 습식 세정 및 폐수, 폐기물

저감 기술 개발

장비 및 부품의 내화학성, 내구성 향상을 위한

표면처리 기술 도입 및 대체 가능성 타진

hybrid세정과 표면처리의 복합 적용

전자산업

168

과제 4 Remanufacturing 기술개발 과제

◦ 환경오염을 방지하기 위한 Remanufacturing 기술개발의 확대

- 환경친화적 재생산 기술의 기술개발 자금 지원을 대폭확대

- 선진국, 특히 유럽의 환경 규제에 대응 가능한 기술의 중점 개발

◦ 각 단위 기반 기술의 집중 개발

- 선진국과의 기술격차, 실용성, 시장성 등을 감안, 분리 기술, 재생 기술, 재조립 기술 및 특성

평가 기술 등을 4대 중점 기술 개발 분야로 선정, 집중 투자

<주요 remanufacturing 기술 개발 과제>

구 분 환 경 적 특 성 기 술 개 발 과 제

분리 기술

폐기 제품 증가 추세

폐기 제품 증가로 인한 환경오염

양질의 부품이 함께 폐기됨

부품 선별 기술

부품 분리 기술

선별품 검사 기술

재생 기술폐기 부품의 증가 추세

폐기 부품의 재생 필요

이물질 제거 기술

부품 재생 기술

재조립기술 재생 부품의 재조립을 통한 환경 친화적 재생 제품 기술 필요

부품 재조립 기술

특성 평가 재생 제품의 특성 및 신뢰성 평가를 통한 수명 예측 및 연장 기술 필요

특성 평가 기술

신뢰성 평가 기술


169

과제 5 지구온난화 가스 방출 저감기술 개발 과제

◦ 지구 온난화가스 방출의 저감 및 원천적 차단

- UEL(upper explosive limit) 가스를 사용한 직화 연소 방식의 중앙 처리 시스템개발에 의한

가연성, 독성가스 및 난분해성 PFC 가스를 100% 처리하여 지구 온난화 방지

․지구 온난화 방지를 위해 TFT제조 공정에 사용되는 PFC 가스류의 방출 저감 시스템구축

․지구 온난화 가스의 재활용 system 개발(포집 및 재활용)

․지구 온난화 가스 대체물질 개발

◦ TFT-LCD 제조공정에서 발생하는 지구온난화가스방출의 국제 환경 규제의 요구에 부응 할

수 있는 제반 기술의 개발

- ‘04년부터 적용되는 국제규제에 대응 기술 발굴 추진

- 국내외 환경규제에 적극적 대응을 통한 국내 환경 인프라구축 및 국제 경쟁력 강화

<지구온난화 저감 기술개발 과제>


대 체

1997년 교토협약에서

온 실 가 스 감 축 협 의

2010년에 현재의 10%

감축

분해 및 방출가스 일

부가 인체에 유해

PFC 대체 TFT-LCD 공정개발

PFC 저감 TFT-LCD 공정개발

분리회수

TFT-LCD 공정 gas용 PFC 회수 기술개발(흡착법 및

membrane)

PFC 방출가스 평가 기술개발

분해제거

Plasma에 의한 PFC분리제거 기술개발

촉매 및 wet/dry scrubbing방법에 의한 PFC 분리제거

기술 개발

전자산업

170

과제 6 Design for Environment 방법 개발 과제

◦ 정보, 전산기술을 활용하여 동시 공학적 개념으로 개발단계에서 제조, 사용, 폐기단계에 서

의 환경부하를 예측하여 최적화

◦ 현재의 DfE 기술은 제품개발이 완료되는 시점에서 LCA기술을 적용하여 환경성을 평가 하여

필요에 따라 재설계를 하는 수준이나 점차 제품주기가 짧아지고 소비자의 다양한 요구를 충족시

키기 위해 설계초기에 여러 대안을 신속하게 비교 평가하여 최적의 설계를 수행하는 방안

요소기술과 시스템화 기술개발이 병행하여 이루어지고 최종결과는 제품개발자가 사용하는

소프트웨어 시스템 형태로 통합

◦ 기반기술개발은 대학주도, 시스템기술은 연구소주도, 제품별 설계시스템 개발은 기업체 주도

로 개발하되, 시스템통합을 통하여 기술개발결과가 집약될 수 있도록 함

<DfE 기술개발 과제>


DfEEU의 다양한 환경제약에

따른 DfE 필요성 증가

DfE 요소기술 개발

- 설계의 정보/지식 기반화

- 소재/공정 평가 방법론

- 모듈화/보수용이화를 통한 제품장수명화, 최적

의사 결정기능

DfE 시스템화 기술개발

- 제품군별 설계 공정모델링

- 형상설계/평가/정보관리기능과의 연계

- 다기준 설계환경구축, 평가지수 무차원화,

제품군별 설계시스템 개발


171

제1장 서 론¹„전과발전전략-전자.pdf · 제1장 서 론 1 제1장 서 론 Ñ ³ ß Ï À à , I « Ñ à Ñ ³ á d , À D à û > Â a 5 ý K à Ö ç > | | , ? ç Ñ

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