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현대 기술의 중심축인 반도체 기업은 다양한 산업 분야에서 핵심적인 역할을 담당하고 있습니다. 그러나 이러한 중요한 역할에는 특히 탄소배출과 관련된 막대한 환경적 책임이 동반됩니다. 본 기사에서는 제조사들이 배출량에 집중하게 된 배경, 그 중요성, 그리고 기업이 전체 공급망에 걸쳐 배출량을 고려해야 하는 이유를 다룹니다.
GHG 프로토콜과 Scope 개념
2001년 9월 처음 발간된 Greenhouse Gas(GHG, 온실가스) Protocol은 조직, 정부 및 기관이 탄소 배출량을 측정하고 보고를 의무화할 때 활용할 수 있는 표준화된 문서를 제공합니다. GHG Protocol은 전 세계적으로 탄소 배출량 보고를 제도화하는 데 중요한 역할을 했으며, 20여 년 전 처음 제시한 독특한 프레임워크의 구조 역시 공급망에 큰 영향을 끼쳤습니다. GHG Protocol은 기업의 탄소 발자국을 측정하는 도구로서 Scope(스코프) 개념을 도입했습니다. 이 표준의 회계·보고 기준에는 세 가지 범주의 Scope가 있으며, 각 Scope는 기업이 직접적 또는 간접적으로 관련된 GHG 배출의 고유한 유형을 나타냅니다.
Scope 1은 기업이 소유한 부동산, 차량, 장비 등을 통해 직접 대기 중으로 배출하는 모든 GHG를 의미하며, ‘직접 배출’로 분류됩니다. Scope 2는 보다 복잡한 개념으로, 기업이 전력망에서 구입한 에너지 사용 중 발생하는 모든 배출량을 포함합니다. Scope 2에 해당하는 배출은 전력 공급 시설에서 발생하므로 ‘간접 배출’로 언급됩니다. 마지막으로, Scope 3은 기업과 직접적으로 연결되지는 않지만, 기업의 운영에 기인하여 발생하는 기타 모든 간접 배출을 포함합니다. 여기에는 원자재 추출 및 그와 관련된 운송부터, 자사 제품의 사용·폐기 과정에서 방출되는 온실가스까지 업스트림·다운스트림 전 과정이 모두 해당됩니다.
Scope 1, 2, 3 배출량 측정이 기업 비즈니스에서 점점 더 중요해지는 이유
과거에는 조직의 탄소 발자국을 측정하기 위한 추상적인 범주로 여겨지던 GHG Protocol과 3가지 Scope가 최근 각국 및 대륙의 규제 당국에서 빠르게 채택·확산되고 있습니다. 2023년을 기점으로 GHG Protocol을 참고한 환경 규제가 대거 제정·시행되고 있는데, 대표적으로 Corporate Sustainability Reporting Directive(CSRD, 기업 지속가능성 보고 지침), Corporate Sustainability Due Diligence Directive(CSDDD, 기업 지속가능성 실사 지침), 그리고 미국 증권거래위원회(SEC)의 신규 기후 관련 보고 요구사항(2024년 3월 확정, 현재 법적 도전 진행 중)이 있습니다.
이와 같은 지침이 급속도로 개발·확정·시행됨에 따라 제조사는 Scope 1, 2, 3 배출량 산정을 서두를 압박을 받고 있습니다. 최근 연구결과는 과거 몇 년 사이 배출량 보고로의 전환이 얼마나 급격하게 일어나고 있는지를 잘 보여줍니다.
뉴욕 소재 금융 기업 MSCI의 조사에 따르면, 2024년 5월 기준 전 세계 상장기업의 3분의 2 이상이 Scope 1 및/또는 Scope 2 배출량을 공개하고 있으며, 이는 전년 대비 20% 증가한 수치입니다. 또 Boston Consulting Group(BCG)의 2023년 연구에 따르면, 조사 기업의 절반 이상이 Scope 3 배출량에 대해 ‘부분 측정’을 실시 및 보고 중이며 이는 2021년 대비 20%p 가까이 증가한 수치입니다. 이와 같은 연구는 강력한 메시지를 전달합니다. 점진적으로 주요 정부 규제가 시행되는 동안에도 기업이 자체 탄소발자국을 산정하고 공개해야 한다는 압력은 더욱 커지고 있습니다. 한때 Scope 1, 2에 집중됐던 흐름이 이제는 Scope 3로 재빠르게 확대되고 있습니다.
Scope 1과 2(즉, ‘운영 배출량’) 측정은 비교적 단순할 수 있습니다. 그러나 Scope 3, 즉 ‘공급망 배출량’ 산정은 가장 많은 에너지 집약적 부품·소재까지 식별해야 하는 복잡한 과제입니다. 많은 산업에서 이는 자사의 제품에 투입되는 최첨단 부품, 즉 반도체·전자 부품의 탄소 발자국 파악이 필연적으로 요구됨을 의미합니다.
Scope 3 배출 내 반도체의 보편성
본격적인 반도체의 탄소발자국 탐색에 앞서, 반도체 칩이 얼마나 다양한 산업에 널리 보급되어 있는지 살펴볼 필요가 있습니다. 과거에는 소비자 가전 및 스마트폰 혁신의 핵심 부품으로 인식됐던 반도체가 이제는 여러 산업에서 필수적이면서도 눈에 보이지 않는 인프라로 자리 잡았습니다.
- 소비자 가전: 노트북, 스마트폰, TV, 카메라, 게임 콘솔 등 거의 모든 전자기기는 수백만~수십억 개의 트랜지스터가 집적된 마이크로칩에 필수적으로 의존합니다.
- 가전제품: 일상 속 가전도 첨단 기술 하드웨어입니다. 냉장고, 전자레인지, 세탁기, 에어컨 등 거의 모든 가전이 오늘날 표준으로 간주되는 고급 기능을 위해 마이크로칩을 사용합니다.
- 항공우주·국방: 반도체의 국가안보 차원에서의 중요성은 과장되어 언급되기도 하지만, 실제로 현대전에서 그 역할은 명백합니다. 세계 최첨단 국가들은 레이더·위성통신·네트워크 인프라·감시 장비 등에서 반도체에 의존합니다. 또한 마이크로칩은 최강 전투기를 비롯한 군용 항공기, 정밀 유도 무기(PGM, 스마트 무기) 등에 필수적입니다.
- 자동차: IoT(사물인터넷) 혁명 속에서 자동차 산업만큼 스마트 기술을 받아들이고 변화한 분야는 드물 것입니다. 2010년만 해도 차 한 대에 사용된 반도체 개수는 30~100개 수준이었습니다. 15년 만에 이는 10배~20배로 급증했습니다. 현재 신차에는 평균 1,500개 이상의 마이크로칩이 탑재된다는 추정도 있습니다. 자율주행, 인프라 연계, 첨단 안전기능이 늘면서 반도체 수요는 지속적으로 증가할 전망입니다. 시장조사업체 Mordor Intelligence에 따르면 2030년까지 자동차 반도체 시장의 연평균 성장률(CAGR)은 11%를 넘을 것으로 예상됩니다.
이처럼 반도체의 활용 범위와 중요성이 빠르게 확대됨에 따라, 대표 산업 분야가 제조하는 기술·하드웨어·제품군 대부분에 반도체가 필수 부품이 되었습니다. 그 결과, 마이크로칩은 그 제품 Scope 3 배출의 일부가 됩니다. 반도체는 매우 복잡하고 에너지 집약적인 부품이며, 이들 산업은 노트북·스마트가전·자동차·데이터 인프라에 수천~수만 개씩 투입하고 있습니다. 앞으로 글로벌 규제 확대, GHG 보고 표준화가 가속화될수록, OEM(원제품 제조사) 등은 이러한 핵심 부품의 탄소발자국까지 파악하는 것이 필수가 될 것입니다.
글로벌 주요 반도체 제조시설의 탄소발자국 계산
반도체 제조 공정에서 발생하는 탄소배출을 파악하려면, 전 세계 최대 파운드리의 배출량 보고 데이터를 살펴보는 것이 출발점이 될 수 있습니다. Taiwan Semiconductor Manufacturing Company(TSMC)는 시장점유율이 60%에 육박하며, 연간 매출은 약 700억 달러에 달합니다.
TSMC 제조공정의 탄소발자국을 파악하기 위해 세계적인 비영리 환경 정보 공개 플랫폼인 CDP를 참고해, 생산성이 높은 주요 팹의 배출 데이터(보고 수치)를 확인했습니다. (Z2Data는 일부 툴 및 데이터베이스에서 CDP 공개 시스템 데이터를 사용합니다.) 아래에는 TSMC의 대표적인 대형 팹 3곳의 2023년 Scope 1 및 Scope 2 배출량을 정리했습니다.
TSMC Fab 14A
TSMC의 대표적인 12인치 “GIGAFAB” 시설 중 하나인 14A는 타이난 남부 과학단지에 위치합니다. CDP 보고자료에 따르면, Fab 14A의 2023년 Scope 1 배출은 269,594톤 CO2e(이산화탄소 환산 기준)였으며, 같은 해 Scope 2(로케이션 기준)는 1,161,949톤 CO2e였습니다.
TSMC Fab 15B
또 다른 주요 GIGAFAB 내에 위치한 15B는 타이중 중부 과학단지에 구축되어 있습니다. 2023년 Scope 1 배출은 192,298톤 CO2e로 보고됐으며, Scope 2 배출은 1,706,148톤 CO2e에 달했습니다.
Fab 10(TSMC China Company Limited)
TSMC의 해외 3대 제조시설 중 하나인 TSMC China Company Limited는 8인치 웨이퍼를 생산하는 자회사입니다. 2023년 해당 팹은 Scope 1 배출량이 187,181톤 CO2e, Scope 2(로케이션 기준) 배출량은 311,638톤 CO2e였습니다.
반도체 배출량 규모의 맥락
배출량 보고 수치는 때로 막연하게 커 보이거나 실감이 어려울 수 있습니다. 위에서 다룬 TSMC 팹의 탄소발자국을 보다 실감 있게 이해하기 위해, 인지도가 높은 여러 OEM의 Scope 1 배출량도 함께 비교해 보겠습니다. BMW Group(브랜드: BMW·Rolls-Royce·MINI)은 2023년 총 Scope 1 배출량이 694,057톤 CO2e, Scope 2 배출은 1,187,339톤 CO2e로 보고했습니다. 또 세계 PC 1위 제조사인 중국 Lenovo는 2023년 Scope 1 직접 배출 6,303톤 CO2e, Scope 2 배출 202,440톤 CO2e로 집계했습니다.
TSMC의 단일 팹인 Fab 14A에서만 배출된 Scope 1 수치는 1,700억 달러 이상의 매출을 기록한 BMW Group 전체의 Scope 1 배출량의 약 40%에 육박합니다. Lenovo와의 비교는 더욱 두드러집니다. 위에서 언급한 Fab별 Scope 1·2 배출은 모두 Lenovo 전체 배출량을 단일 공장만으로 상회합니다.
TSMC와 같은 반도체 제조사의 탄소발자국이 OEM 및 칩을 활용하는 다른 기업에 중요한 이유는 Scope 3 배출 산정 및 보고에 대한 압력이 급격히 강화되고 있기 때문입니다. 매년 Scope 3 배출을 공개하는 조직의 비율이 증가하며, 이는 투자자·소비자 등 주요 이해관계자가 해당 보고의 중요성을 인식하는 기준이 되고 있습니다. 머지않아 대부분의 제조사는 자사 제품에 사용되는 반도체의 탄소발자국까지 모두 산정·보고해야 할 시점이 올 것입니다.
지속가능성 메트릭스 추적의 시작, 선택이 아닌 필수
앞서 언급한 CSRD, CSDDD, SEC 기후 관련 보고 요구와 같은 환경 규제가 구속력 있는 책임 메커니즘으로 다가오고 있습니다. 이들 보고 의무의 범위와 중요성은 앞으로 더욱 확대될 것입니다.
동시에 기업의 탄소발자국에 대한 대중의 인식 및 평판적 파급효과가 더욱 중요한 요인이 될 수 있습니다. 2021년 PwC 조사에 따르면, 소비자의 4분의 3 이상은 ESG(환경·사회·지배구조) 원칙을 간과하는 기업과 거래를 중단하겠다고 답했습니다. Scope 1·2·3 배출에 대한 인식이 높아질수록 OEM은 대규모 온실가스 배출 파운드리에 의존하는 공급망에 대해 점점 더 높은 사회적 감시를 받게 됩니다. 시간이 흐를수록 기업 간 이런 공급망 관계는 지속불가능할 뿐 아니라 오히려 무책임하게 여겨질 수 있습니다. 특히 대형 기업이 기후 중립을 선언하는 시대에 그 평가는 더욱 엄격해질 전망입니다. 이미 Scope 3 배출에 관한 사회적 관심과 요구는 증가하고 있으며 앞으로 더욱 심화될 것입니다.
귀사의 공급망 환경 영향 진단
Scope 3 배출량과 공급망의 환경 영향을 보다 깊이 파악하고자 하는 OEM 및 관련 기업에는 공급망 리스크 관리(SCRM) 플랫폼 Z2Data가 중요한 리소스가 될 수 있습니다. Z2Data의 Compliance Manager 툴은 방대한 데이터 수집과 독자적 알고리즘 기반으로, 반도체 및 IP&E(인터커넥트·패시브·전자기계 부품) 등 수백만 개 부품의 CO2 배출량을 산정합니다.
더불어 제품, 자재 명세서(BOM), 승인 공급업체 목록(AVL)을 대상으로 RoHS, REACH, China RoHS, California Prop 65 등 글로벌 환경 지침에 대한 규제 준수 분석까지 폭넓게 제공합니다. Z2Data 및 공급망 가시성·리스크 관리·규제 준수에 대한 자세한 내용은 공식 웹사이트에서 확인하거나 데모를 신청해 주십시오.
