반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · pdf file산업계 하계...

27
산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

Upload: buicong

Post on 03-Feb-2018

265 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

Page 1: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

산업계 하계 절전경영 결의대회

반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19

한국반도체산업협회

Page 2: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

CONTENTS

배경 및 필요성 1

사업 목적 2

반도체 업종 특성 3

가이드의 주요 특징 4

가이드 활성화 방안 5

Page 3: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

2

1. 배경 및 필요성

국내 반도체 산업 동향

RAM

DRAM SRAM VRAM Mask ROM EPROM EEPROM Flash

Memory

마이크로 컴포넌트

Logic (ASIC)

Analog IC LDI

ROM

System IC 개별 소자 기타

(정보 저장 기능)

(연산·제어 기능)

메모리 반도체

시스템 반도체

• 삼성전자 약 8조원 투자

• SK하이닉스 약 5조원 투자

< 국내 반도체업계 투자 현황(2012) >

반도체는 메모리와 시스템(非메모리)로 이루어지며, 최근 시스템 반도체에 대한 투자 급증 추세

Page 4: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

3

산업부문

4,053

천TJ

(56%)

발전부문

3,234

천TJ

(44%)

철강 (36%)

석유화학 (23%)

시멘트 (10%)

정유 (6%)

디스플레이 (5%)

기타 (17%)

반도체 178 천TJ

(4%)

< 2013년 산업발전 부문의 에너지 사용 허용량 >

1. 배경 및 필요성

• 대표적인 에너지 다소비 업종

• 우리나라의 수출 주력 업종

• 선진국 경기 둔화, 주요품목 단가 하락

(2010년 수출 1위 2011년 3위)

• 생산량 증가로 에너지 사용량 증가 추세

• 에너지 수입 의존도가 높아 반도체 업종의

에너지 사용량 절감을 위한 대책이 시급

국내 반도체 산업 동향

2013년 국내 반도체 업종의 에너지 사용 허용량은 178천 TJ로 국내 전체 산업부문의 4% 차지

< 반도체 산업의 주요 특성>

Page 5: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

4

2. 사업 목적

사업의 목적 및 기대효과

•반도체 업종에 특화된 에너지 효율 향상 가이드 제작

Page 6: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

5

3. 반도체 업종 특성

반도체 업종의 공정 특성 분석

반도체 제조 공정은 크게 준비단계·전공정·후공정으로 구분되어 다양한 공정설비 및 Utility 설비 연계 운영要

단결정 성장

절단 연마

회로 설계

Mask 제작

감광액 도포

산화 노광 현상

식각 이온 주입

CVD 금속 배선

칩접착 웨이퍼 선별

웨이퍼 절단

금선 연결

최종 검사

성형

준비단계 전공정 후공정

Page 7: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

6

반도체 업종의 에너지소비 특성 분석

반도체 제조 공정에서 소비되는 에너지는 클린룸을 운영하기 위한 Facility 설비에 더 많은 양이 사용

• 분문별 에너지 사용 현황 - Facility : 55% - Process : 45%

• 소비하는 에너지의 종류에 따른 비율 - 전력 : 89.25% - LNG : 8.25% - 스팀 : 2.50%

3. 반도체 업종 특성

Page 8: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

7

반도체 업종 가이드의 전체 구성

4. 가이드의 주요 특징

국내 에너지 소비현황 및 산업계의 동향, 사업의 필요성

반도체 산업의 개요 및 주요 공정

반도체 업종의 주요 공정 및 공정별 에너지 사용 특성

국내외 최신 에너지 효율 향상 기술/설비/시스템 노하우

국내 반도체 업종에 적용 가능한 공정 및 설비 소개

해외 및 국내 반도체 업종의 에너지 효율 향상 사례

국내 반도체 업종에 적용 가능한 국내외 주요 사례 99건 수록

가이드에 수록된 주요 용어의 개념 정리

기술 및 설비에 대한 용어, 에너지 감축 범위에 대한 개념 정리

가이드라인 제작 배경

반도체 업종 가이드의 활용 방안

국내외 최신 기술 및 사례의 적용 방안, 적용 범위 및 주의점

Page 9: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

8

감축기술 사례 가이드 제시 기준

기업에서 필요한 감축기술을 보다 쉽게 찾을 수 있도록 특성별 사례 분류

설비별 Code 기술별 Code 사례별 No.

A B C D E F G H

P

공조 설비 공압 설비 스팀 설비 초순수 설비 냉동 설비 보일러 설비 모터 설비 기타 설비

공정 설비

1

2

3

4

설비효율 개선 기술

미활용 열에너지 이용 기술

전력절감설비 설치 기술

기타 기술

1 2 3 4 5 …

해당 설비의

기술별 사례

Numbering ex. 외조기 운전방법 변경을 통한 스팀 절감

공조설비 : A 설비효율 개선 기술 : 1 해당 설비 6번째 사례 : 6

∴ 코드 선정 : A-1-06

클린룸 지원 설비

(96개 사례)

공정 (Process)

설비 (3개 사례)

4. 가이드의 주요 특징

업종 특성 강조

반도체 업종의 설비별, 기술별 에너지 감축사례를 구분하여 제시함에 따라 국내 반도체 관련 기업에 도움 제공 가능

Page 10: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

9

감축기술 사례 가이드 제시 기준

가이드에 수록 된 감축기술 사례 예시

4. 가이드의 주요 특징

기술 명 외조기 운전방법 변경으로 스팀 절감

대상설비 공조설비 개선안 설비 효율 개선

세부 개선내용 기타 공기조화 개선 관리코드 6299

내용 반도체 생산 Clean Room 관리를 위한 외조기 가동에 따른 에너지 사용량 증가함에 따라 동절기 외조기 운영방법 변경을 통하여 Pre Heating Coil 및 Heating Coil로 공급되는 Steam 공급을 Skip

개선 전 개선 후

■ 동절기 외조기 운영 현황 • Pre Heating Coil : 열교환기에 Steam을 공급하여 부동액을 가온하여 부동액 순환 Pump를 통해 Coil로 공급 • Pre Cooling Coil : HT(12℃) 냉수를 공급하여 Coil 후단 공기 공급 온도를 TCV에 의해 AUTO로 12℃로 운전 • Cooling Coil : HT(5℃) 냉수를 공급하여 Supply Air 공급 온도를 TCV에 의해 AUTO로 15℃ Set 운전 • Heating Coil : 열교환기에 Steam을 공급하여 온수를 가온하여 온수순환 Pump를 통해 Coil로 공급

■ 개선내용 • Pre Heating Coil : 80℃ Pump 가동 및 Steam 공급 차단 • Pre Cooling Coil : 냉수 TCV 100% Opne 운전 • Cooling Coil : 냉수 TCV AUTO 운전(S.A 15℃ Set) • Heating Coil : 60℃ Pump 가동 및 Steam 차단 ■ 개선효과 • 외조기 A Steam 가열부하 감소(1월 기준) - 개선 전 64,046 N㎥/월 - 개선 후 18,520 N㎥/월 • 외조기 B Steam 가열부하 감소(1월 기준) - 개선 전 64,168 N㎥/월 -개선 후 16,245 N㎥/월 • LNG 절감 = 221백만원/년 • HT 냉동기 부하전력 감소 = 59백만원/년

온실가스·에너지 목표관리 운영 등에 관한 지침 [참고6] 저감수단 code

감축기술 적용 전 현황 및 운전조건

감축기술 적용 후 개선사항 및 개선 효과 등

설비별 code A에 해당

기술별 Code 1에 해당

Page 11: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

10

감축기술 사례 가이드 제시 기준

기업에서 필요한 감축기술을 보다 쉽게 찾을 수 있도록 특성별 사례 분류

4. 가이드의 주요 특징

설비 공정도

투자비 (도입금액)

0 감축비용 (절감비용)

139 백만원/년

투자효과 LNG 사용량 절감 투자비

회수기간 0 년

실적용에 따른 고려사항 및 최적화 운영 노하우

■ 80℃ System 정지에 따른 부동액 취외 후 1개월 Test 결과 분리 현상이 없으며 부동액 빙점 관리 강화 위한 추가 보충 필요 ■ 운전방법 변경 적용 시기는 시작일 11월 1일부터 종료일 4월 1일로 동절기 운전 Mode 적용 ■ 위험 요인 자동화 보완 후 운전 방법 OPLS 공유 및 교육 실시

감축기술 적용 설비 공정도

감축기술 도입에 소요된 비용

감축기술 도입으로 인한 연간 절감 비용

감축기술 도입 관련 전문가의 의견 또는 감축기술 도입 담당자들의 의견 등

투자비/감축비용

Page 12: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

11

0

0.5

1

1.5

2

중국 한국 평균 일본 미국

0.49

1.14

1.44

1.75

1.99

설비 효율

개선

66%

미활용

열에너지

활용

17%

전력절감

설비 설치

10%

기타

7%

• 국내외(한국, 미국, 일본, 중국) 사례 분석 결과 설비 효율 개선을 통한 에너지 절감기술이 66% 차지

• 폐열회수, 절전설비설치 등 기술 적용은 상대적으로 저조(1/4수준)

• 국가별 감축기술에 대한 ROI 분석 결과 평균 1.44년으로 나타났으며, 우리나라의 감축기술 평균 ROI는 1.14년으로 나타남

국내외 감축기술 사례 분석

4. 가이드의 주요 특징

Page 13: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

12

감축 사례 INDEX - ① 설비별/기술별

4. 가이드의 주요 특징

No 기술 사례명 분류코드

1

설비 효율 개선

1공장 공조기 운영 개선을 위한 운전비용 절감 A-1-01

2 2공장 공조기 운영 개선을 통한 운전비용 절감 A-1-02

3 4공장 라우터 공조(B4-AHU-102공조기)밸런스 개선 A-1-03

4 Air Dryer를 Purge Type에서 None-Purge Type으로 변경 A-1-04

5 NSB(NON-SLIDING BELT) 시스템 적용으로 전력비절감 A-1-05

6 외조기 운전방법 변경으로 스팀 절감 A-1-06

7 클린룸 공조 효율화를 통한 에너지 절감 A-1-07

8 클린룸 동력 에너지 절감 A-1-08

9 반도체 공장 공조시스템의 에너지 절감 A-1-09

10 외기 도입에 의한 에너지 절감 A-1-10

11 CDA용 Air Dryer의 재생용 Purge Air 절감 A-1-11

12 PRP동 소성로 배기개선을 통한 에너지 절감 A-1-12

13 Air Dryer 효율 개선으로 공기압축기 전력저감 A-1-13

14 조합식 Air Dryer를 통한 압축공기 소모량 감소 A-1-14

15 클린룸 순환 풍량 삭감에 의한 에너지 절감 A-1-15

16 공조가습 방식 변경에 의한 스팀 사용량 절감 A-1-16

17 동력 설비 운용 방법 개선 A-1-17

18 공조기 외기도입구 개선을 통한 에너지 절감 A-1-18

19 Air Dryer 재생 시스템 개선으로 운전비용 절감 A-1-19

20 구미/파주 공장 클린룸 가습매체 변경을 통한 스팀 사용량 절감 A-1-20

21 클린룸 공조기 운전 불합리 개선 A-1-21

22

미활용 열에너지 이용

OAC 실내유입(기계실) Damper 설치를 통한 LNG 사용량 절감 A-2-01

23 외조기 폐열회수를 통한 LNG 절감 A-2-02

24 소성로 폐열회수로 인한 에너지 절감 및 확대적용 A-2-03

25 지하냉기 회수로 인한 에너지 절감 A-2-04

26 웨이퍼 공장의 에너지 절감 A-2-05

27 클린룸 공조 에너지 삭감 A-2-06

28 전럭절감설비 설치

Demand 제어 확대로 Peak 억제 A-3-01

29 인버터 대기전력 차단으로 손실 개선 A-3-02

활용 편의성 초점

설비별/기술별 인덱스를 기본 흐름으로 하여

이용기업의 가이드 활용도에 초점을 두고 개발

Page 14: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

13

감축 사례 INDEX - ② ROI

4. 가이드의 주요 특징

No ROI

(년) 사례명 분류코드

1 0.0 4공장 라우터 공조(B4-AHU-102공조기)밸런스 개선 A-1-03

2 0.0 외조기 운전방법 변경으로 스팀 절감 A-1-06

3 0.0 반도체 공장 공조시스템의 에너지 절감 A-1-09

4 0.0 외기 도입에 의한 에너지 절감 A-1-10

5 0.0 Air Dryer 효율 개선으로 공기압축기 전력저감 A-1-13

6 0.0 Air Dryer 재생 시스템 개선으로 운전비용 절감 A-1-19

7 0.0 냉동기 응축압력 조정을 통한 전력비용 절감 E-1-04

8 0.0 클린룸 공조 효율화를 통한 에너지 절감 A-1-07

9 0.0 클린룸 공조기 운전 불합리 개선 A-1-21

10 0.0 공기압축기 최적 운전을 통한 전력 비용 절감 B-1-05

11 0.1 냉장고 발포설비 스팀 사용량을 통한 연료비 절감 C-2-02

12 0.1 고효율 인버터 설치를 통한 에너지 절감 G-3-02

13 0.1 지하냉기 회수로 인한 에너지 절감 A-2-04

14 0.1 순수 장치(전처리)에 온수 잉여 열 사용 연료비 절감 D-2-01

15 0.2 초순수 시스템 전처리 폐열회수장치 도입을 통한 에너지 절감 D-2-06

16 0.2 생산라인 스팀 방열손실 개선 C-1-07

17 0.3 Air 공급압력 최적화를 통한 비용 절감 B-1-11

18 0.4 수가습 시스템 적용 C-1-04

19 0.4 인버터 부착에 의한 에너지 절감 G-3-01

20 0.4 공기압축기 운전방법 개선에 의한 에너지 절감 B-1-08

ROI가 높게 나타난 에너지 절감 기술은 공조설비의 효율개선 분야가 대부분 차지

A-1-XX

Page 15: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

14

감축 사례 INDEX - ③ 감축량(TJ)

4. 가이드의 주요 특징

No 절감량 (TJ)

사례명 분류코드

1 474 Hot DI 제조공정에 대용량 Heat Pump 적용을 통한 스팀 절감 D-2-03

2 270 클린룸 분사식 수가습 적용 C-1-03

3 248 구미/파주 공장 클린룸 가습매체 변경을 통한 스팀 사용량 절감 A-1-20

4 199 연구챔버 전기히터가습기를 스팀히터가습기로 개선 C-1-06

5 153 히트펌프 설치를 통한 스팀 사용량 절감 H-2-01

6 127 창원시 소각장 유효에너지 공급 F-4-01

7 116 P6 초순수 제조 공정의 전력비용 절감 D-1-01

8 78 보일러 응축수 회수율 향상 C-1-08

9 77 폐열 회수 시스템을 통한 에너지 절감 D-2-02

10 65 외조기 폐열회수를 통한 LNG 절감 A-2-02

11 65 CDA용 Air Dryer의 재생용 Purge Air 절감 A-1-11

12 55 순수 장치(전처리)에 온수 잉여 열 사용 연료비 절감 D-2-01

13 38 P6 OAC 기화식 가습기 적용을 통한 LNG 절감 C-1-05

14 34 PRP동 소성로 배기개선을 통한 에너지 절감 A-1-12

15 33 4공장 라우터 공조(B4-AHU-102공조기)밸런스 개선 A-1-03

16 32 클린룸 공조 효율화를 통한 에너지 절감 A-1-07

17 32 클린룸 물분무가습 적용으로 스팀비용 절감 C-1-02

18 20 소성로 폐열회수로 인한 에너지 절감 및 확대적용 A-2-03

19 19 유틸리티 대체 공급을 통한 에너지 비용 절감 B-1-04

20 18 UT 1동 노후 보일러 교체 F-1-01

감축량이 높게 나타난 에너지 절감 기술은 초순수 및 스팀 설비

분야가 많음

Page 16: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

15

감축 사례 INDEX - ④ 감축금액(백만원)

4. 가이드의 주요 특징

No 절감금액 (백만원)

사례명 분류코드

1 14,636 수가습 시스템 적용 C-1-04

2 6,548 Hot DI 제조공정에 대용량 Heat Pump 적용을 통한 스팀 절감 D-2-03

3 5,200 클린룸 분사식 수가습 적용 C-1-03

4 5,085 반도체 공장 공조·열원·설비의 대규모 에너지 절감 F-1-05

5 4,000 3W Plant 신설 D-4-01

6 3,333 폐열 회수 시스템을 통한 에너지 절감 D-2-02

7 2,551 구미/파주 공장 클린룸 가습매체 변경을 통한 스팀 사용량 절감 A-1-20

8 2,200 창원시 소각장 유효에너지 공급 F-4-01

9 2,057 히트펌프 설치를 통한 스팀 사용량 절감 H-2-01

10 1,114 반도체 공장 공조시스템의 에너지 절감 A-1-09

11 960 순수 장치(전처리)에 온수 잉여 열 사용 연료비 절감 D-2-01

12 940 외조기 폐열회수를 통한 LNG 절감 A-2-02

13 881 반도체 조립 공장 유틸리티 설비의 에너지 절감 E-1-07

14 856 P6 초순수 제조 공정의 전력비용 절감 D-1-01

15 784 반도체 공정의 운영 효율화를 통한 에너지 절감 P-1-03

16 760 클린룸 공조 효율화를 통한 에너지 절감 A-1-07

17 664 P6 OAC 기화식 가습기 적용을 통한 LNG 절감 C-1-05

18 591 소성로 폐열회수로 인한 에너지 절감 및 확대적용 A-2-03

19 574 PRP동 소성로 배기개선을 통한 에너지 절감 A-1-12

20 503 고효율 인버터 설치를 통한 에너지 절감 G-3-02

감축금액은 상대적으로

초순수 설비 분야가 많은 편임

Page 17: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

16

감축 사례 INDEX - ⑤ 투자금액(백만원)

4. 가이드의 주요 특징

No 투자금액 (백만원)

사례명 분류코드

1 0 4공장 라우터 공조(B4-AHU-102공조기)밸런스 개선 A-1-03

2 0 외조기 운전방법 변경으로 스팀 절감 A-1-06

3 0 Air Dryer 효율 개선으로 공기압축기 전력저감 A-1-13

4 0 Air Dryer 재생 시스템 개선으로 운전비용 절감 A-1-19

5 0 냉동기 응축압력 조정을 통한 전력비용 절감 E-1-04

6 1 클린룸 공조기 운전 불합리 개선 A-1-21

7 1 1공장 공조기 운영 개선을 위한 운전비용 절감 A-1-01

8 1 2공장 공조기 운영 개선을 통한 운전비용 절감 A-1-02

9 1 클린룸 공조 효율화를 통한 에너지 절감 A-1-07

10 1 공기압축기 최적 운전을 통한 전력 비용 절감 B-1-05

1 12,000 3W Plant 신설 D-4-01

2 7,110 Hot DI 제조공정에 대용량 Heat Pump 적용을 통한 스팀 절감 D-2-03

3 5,507 수가습 시스템 적용 C-1-04

4 4,923 창원시 소각장 유효에너지 공급 F-4-01

5 4,500 클린룸 분사식 수가습 적용 C-1-03

6 4,000 폐열 회수 시스템을 통한 에너지 절감 D-2-02

7 3,750 구미/파주 공장 클린룸 가습매체 변경을 통한 스팀 사용량 절감 A-1-20

8 1,590 히트펌프 설치를 통한 스팀 사용량 절감 H-2-01

9 1,450 P6 초순수 제조 공정의 전력비용 절감 D-1-01

10 1,200 연구챔버 전기히터가습기를 스팀히터가습기로 개선 C-1-06

최소 투자금액으로 적용 가능한 기술은 공조설비 효율 개선

투자금액이 매우 높게 나타난 기술은 초순수, 스팀 관련 시스템 구축 분야

Page 18: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

17

공조 설비 부문의 세부 개선 내용

공조 설비 부문의 에너지 감축 방법

공조 설비 부문의 ROI

• 반도체 제조가 이루어지는 클린룸 내부에 일정한 온도와 습도 및 청정도 유지를 위한 공기순환 설비

• 반도체 업종 에너지 사용량 및 감축 기술 적용 빈도가 가장 높음(1/3)

공조 설비 부문 감축 기술 분석

4. 가이드의 주요 특징

Page 19: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

18

공조 설비 부문 감축 기술 사례

4. 가이드의 주요 특징

공조기 설계 풍량과 공급 풍량의 차이 개선 및 적정 온도 운전을 통한 냉방부하를 감소시켜 에너지 절감 달성

• 공조기 운전 방법 개선 - Frowing 생산 부속룸, 가공동 각 Area 별 온도 측정결과 19∼26℃로 산포가 커서 냉방부하가 균일하게 공급되지 못함으로 인한 에너지 낭비가 발생

• 하절기 Room 온도 개선 - 풍량 조정을 통해 개선 전의 설계 풍량과 공급 풍량과의 차이를 82% 해소

- H/Z 1실 및 휴게실의 경우 55% 개선 • 동절기 Room 온도 개선 - 외기 -12.6℃일 경우 한 대의 공조기(AHU-103)로만 운영 - 분석결과 온수 온도 43℃를 적용하면 한 대만으로도 운영 가능 한 것으로 나타남(단, 43℃는 최저온도일 경우에 해당하며 기본적으로는 그 이하로 운전)

개선전

개선후

개선후

개선전

개요

Page 20: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

19

공압 설비 부문의 세부 개선 내용

공압 설비 부문의 에너지 감축 방법

공압 설비 부문의 ROI

공압 설비 부문 감축 기술 분석

• 클린룸 내에서 사용되는 각종 설비의 작동 기반인 압축공기 시스템으로 타 산업 대비 에너지 감축기술 적용 비중은 적은 편임 (반도체 = 공조)

4. 가이드의 주요 특징

Page 21: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

20

4. 가이드의 주요 특징

Air Compressor 외기유입을 통한 전력사용량 절감

• 계절에 관계없이 Air Compressor에 기계실 공기를 이용 - 기계실내 고온의 공기를 사용함으로써 설비의 효율저하 - 설비를 늘이는 것만으로 사용부하에 대응

• 외기유입을 통한 Air Compressor 효율 향상 - 겨울철 저온의 공기를 유입시킴 - 저온의 공기를 사용함으로써 설비의 효율 증가

개선후

개선전

개선후

개선전

개요

공압 설비 부문 감축 기술 사례

Page 22: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

21

스팀 설비 부문의 세부 개선 내용

스팀 설비 부문의 에너지 감축 방법

스팀 설비 부문의 ROI

스팀 설비 부문 감축 기술 분석

• 공조 설비, 초순수 설비 등 다양한 장비와 연계하여 클린룸의 온도와 습도 조절 및 기타 기능 수행

• 스팀 가습에서 분무 방식으로의 개선에 따른 에너지 절감이 최신 트렌드임

4. 가이드의 주요 특징

Page 23: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

22

4. 가이드의 주요 특징

히팅코일 소손 및 Scale발생에 의한 열전달효율 감소 등으로 trouble이 발생하여 물을 고압분사 하여 가습을 하는 방법을 검토 적용

• 에어컨 자체에서 제습을 설치된 장비로 흡입되고 장비에서 스팀히터와 스팀코일을 거치면서 승온가습을 하게 됨

• 증기 발생을 위해 사용되는스팀량은 1,300ton/년 • 24시간 연속으로 350일 정도 가동, 제습 부하는 평균 80% • 가습량 평균 1.5ℓ/min이며 에어컨에서 제습되는 물은 재활용되지 않고 폐수로 폐수처리장으로 보내짐

• 전기히터를 이용한 증기가습방식을 증기 직분사 방식으로 개선하여 전기히터 부하를 절감 실시

• 증기직분사 방식보다 에너지 비용을 줄이기 위해 기화식가습기와 물을 이용한 Fogging 가습방법 등 검토

개선후

개선전

개선후

개선전

개요

스팀 설비 부문 감축 기술 사례

Page 24: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

23

초순수 설비 부문의 세부 개선 내용

초순수 설비 부문의 에너지 감축 방법

초순수 설비 부문의 ROI

초순수 설비 부문 감축 기술 분석

• 반도체 제조에 필수적으로 사용되는 초순수 제조설비로, 설비효율 개선 보다는 폐열회수 등의 기술이 많이 적용되며, 투자금액이 높은 편임

4. 가이드의 주요 특징

Page 25: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

24

4. 가이드의 주요 특징

초순수(DI)를 제조하는 공정 중 RO 장치와 Non-Seal Type의 Pump를 대상으로 한 에너지 절약 개선 사례로 고효율 RO Membrane의 채용과 고효율 Pump로 교체

• 생산 장비의 초순수 사용량 증가 대비 RO 장치의 생산 Capa 부족 • RO Membrane의 장기간 사용(5년)으로 인해 성능 저하 • 기존 CR 공급 Pump는 수질 오염 최소화, 설비 안정성, 운전 유지 보수 측면에는 장점이 있으나, 에너지 소비량이 많은 단점이 있음

• RO 장치와 CR공급 Pump의 전력 사용량이 전체 공정 중 58% 차지

• 저압 RO Membrane 적용 - 기존 대비 막면적이 넓고 통수 저항이 낮아 낮은 운전 압력으로도 생산성이 높은 막 사양 적용(Capa 대응 및 에너지 절감)

- 기존과 동일한 제거율이 동일한 막 사양 적용(수질 안정성 확보) • 편흡입 횡단 단단 Type의 고효율 Pump 적용 - 기존 Pump와 동일한 외형 및 재질 적용으로 Risk 최소화 - 기존 대비 효율이 높은 제품 적용을 통한 에너지 절감

공정도 개선후

개선전

개요

초순수 설비 부문 감축 기술 사례

Page 26: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

25

교육 • 실무자들을 대상으로 실시 • 가이드 구성 및 활용 방안 교육

현장지도 • 한국반도체산업협회 회원사를 대상으로 기업의 요구가 있을 경우 현장 지도 • 기업의 직원을 대상으로 에너지 절감 홍보 등

세미나

• 에너지 분야 전문가 와 기업 실무자들을 대상으로 실시

• 전문가 및 실무자

들의 의견 수렴

협회 홍보

• 가이드 보급 및 확산을 위해 협회 회원사를 대상으로 홍보

Semiconductor

Energy

반도체 에너지 효율향상 가이드 보급 및 확산

협회 회원사 및 반도체 업종의 관련 담당자를 대상으로 한 가이드 보급 및 확산을 위한 교육 및 세미나 진행

5. 가이드 활성화 방안

Page 27: 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 - bisd.or.kr · PDF file산업계 하계 절전경영 결의대회 반도체업종 에너지 효율 향상 가이드 2013. 6. 19 한국반도체산업협회

한국반도체산업협회