산업용 고순도 네온(Neon)은 단지 광고 간판이나 장식용 조명에 쓰이는 기체로만 알고 있기에는 그 쓰임새가 훨씬 더 광범위하고 중요합니다. 특히 반도체 제조, 레이저, 고전압 방전 장치 등 첨단 기술 산업에서 필수적인 희귀 기체로 네온의 수요는 꾸준히 증가하고 있으며, 공급망의 불안정성은 곧바로 글로벌 산업에 영향을 줄 수 있습니다. 최근 우크라이나-러시아 전쟁, 중국의 수출 규제 등의 이슈로 인해 고순도 네온의 확보는 단순한 자원 문제가 아닌 산업 전략 차원의 과제가 되고 있습니다. 이 글에서는 네온의 물리적 특성과 산업적 역할, 그리고 국가별 공급 구조와 수급 위기에 대해 심층적으로 분석합니다.
기술은 조용히 작동한다: 네온이 보여주는 무형의 무게감
네온. 화학적으로는 18족 비활성기체, 물리적으로는 가볍고 색이 없는 투명한 기체, 그러나 산업계에서는 이처럼 소극적인 기체가 지닌 존재감이 상상을 뛰어넘는다. 공기 1만 리터 중 겨우 1.8리터의 비율로 존재한다는 사실만으로도 네온은 그 희소성과 정제의 어려움이 예상되는 자원이다. 이 원소는 질소나 산소처럼 흔하게 대기에서 추출되지 않으며, 공기 분리 공정을 거쳐야만 얻을 수 있는 까다로운 존재다. 내게 네온은 마치 모든 것을 조용히 움직이는 조연처럼 느껴진다. 주연이 조명을 받으며 각광받는 동안, 그 뒤에서 실질적인 구조를 지탱하는 건 바로 이런 존재들이기 때문이다. 네온은 –246.05℃라는 극저온 특성 덕분에 초전도체나 극저온 냉각기기 등에서 필수적인 자원으로 기능한다. 냉매로서의 역할뿐 아니라 안정적인 극저온 환경을 제공함으로써, 다양한 정밀 장비와 실험 환경을 가능하게 만든다. 단순히 온도를 낮춘다는 말로는 설명되지 않는, 첨단 기술의 기초 체력이 되는 것이다. 더 흥미로운 건 네온의 방전 특성이다. 우리가 흔히 보는 네온사인은 단순한 상업용 조명 같지만, 그 붉은빛의 방전 원리는 실제로 산업용 레이저, 특히 반도체 공정에서 사용하는 엑시머 레이저에서 핵심 요소로 작동한다. 이 공정은 마이크로 단위의 정밀 회로를 형성하기 위해 광원을 이용하는데, 네온은 이 과정에서 단순한 희석제 이상으로 작용한다. 방전 안정제 역할을 하며, 레이저의 품질과 정밀도를 결정짓는다. 특히 불순물이 단 1ppm만 섞여도 공정 전체가 멈출 수 있을 만큼 고순도 네온이 요구되는데, 이처럼 '청정함'이 기술적 완성도의 조건이 된다는 점은 내게 굉장히 인상 깊었다. 네온이야말로 ‘순도가 곧 성능’이라는 말을 가장 상징적으로 보여주는 기체가 아닐까 싶다.
전쟁이 드러낸 진실: 네온은 과학이 아니라 지정학이다
네온은 공기 중에서 추출이 가능하지만, 상용화 가능한 고순도 네온을 안정적으로 생산할 수 있는 국가는 많지 않다. 2020년대 초반까지만 해도 전 세계 네온 공급의 약 70%가 우크라이나에서 이뤄졌다는 사실은 이 기체가 가진 지정학적 특성을 상징적으로 보여준다. Cryoin Engineering, Ingas 등 우크라이나 기업들이 생산하던 초고순도 네온은 글로벌 반도체 기업들이 필수적으로 사용하는 핵심 자원이었다. 그런데 2022년 러시아의 침공으로 이 공급망이 붕괴되자, 세계는 그동안 이 기체에 얼마나 의존해왔는지를 뼈저리게 자각하게 됐다. 나는 이 사건이 단순히 공급의 혼란 그 이상이었다고 생각한다. 네온이라는 보이지 않는 기체가, 실제로는 우리가 쓰는 스마트폰, 컴퓨터, 자율주행 기술의 기반이라는 사실이 드러났기 때문이다. 이 작은 기체가 흐트러지자, 첨단기술의 대형 흐름마저 영향을 받았다는 점에서 네온은 이제 과학적 자원이 아닌 ‘지정학적 자산’이라는 새로운 정체성을 갖게 되었다. 이후 세계 각국은 발 빠르게 대응에 나섰다. 중국은 자국 내 산소 분리 및 가스 정제 인프라를 활용해 네온 생산을 확대했고, 단숨에 세계 최대 생산국 중 하나로 부상했다. 크립톤, 제논 같은 다른 희귀기체의 생산 및 수출도 덩달아 증가하며, 자원 전략의 판도가 재편되었다.
하지만 중국이 완전한 대안이 될 수 있는지는 여전히 의문이다. 지정학적 리스크, 수출 규제, 공급망 통제 등의 변수가 여전히 존재하며, 특히 반도체 기술을 둘러싼 미국-중국 간 갈등은 네온 수급에도 직접적인 영향을 줄 수 있다. 이런 점에서 나는 한국, 일본, 미국 등 기술 선진국들이 현재 추진 중인 네온 자립화 전략이 단순한 산업적 대응을 넘어서 ‘국가 전략의 대전환점’이라고 판단하고 있다. 한국 정부는 희귀가스 국산화 프로젝트를 통해 공기 분리 장치 기반의 정제 기술을 고도화하고 있으며, 민간 기업들과의 협업으로 실용화 단계에 접근 중이다. 이런 움직임이야말로 기술주권의 실질적인 기초라 할 수 있다.
보이지 않는 위기, 그러나 더 중요한 전략 포인트
네온은 그저 공기에서 뽑아내는 기체처럼 들리지만, 실상은 기술적으로도 경제적으로도 접근성이 낮은 자원이다. 고순도 네온을 확보하기 위해선 대규모 공기 분리 설비, 정제 공정, 그리고 이를 유지할 수 있는 안정적인 전력과 인프라가 요구된다. 특히 반도체 공정에서 사용되는 네온은 미세 회로 노광 공정의 품질을 좌우하는 만큼, 단순한 가스 이상의 의미를 갖는다. 우크라이나 사태 이후 네온 가격이 10배 이상 폭등한 일은, 이 기체의 시장 민감도를 잘 보여주는 사례다. 공급이 한 번만 꼬여도 글로벌 반도체 산업 전반에 영향을 주는 이 구조는, 단지 자원의 문제가 아닌 ‘산업 체력’의 문제다. 나는 이 상황을 보며 기술 강국일수록 소재 하나하나에 민감해져야 한다는 사실을 실감했다. 특히 우리가 흔히 ‘부품’이나 ‘기체’라고 불러온 것들이 사실은 전체 시스템의 뼈대 역할을 한다는 점에서, 그 전략적 중요성을 다시 바라봐야 할 시점이다. 이에 따라 세계 유수 기업들은 LTA(장기 공급 계약), 전략 비축, 대체 기술 확보 등에 힘을 쏟고 있다. 예를 들어 삼성전자와 TSMC는 네온 가스를 일정 수준 비축하는 시스템을 마련하고 있고, 일부 기업은 플루오린계 가스를 활용한 대체 공정 연구를 병행하고 있다. 한국 정부도 희귀가스 R&D를 산업기술진흥원, 가스안전공사 등과 함께 진행 중이며, 국내 정제 기술의 상용화가 본격화되고 있다. 나는 이런 움직임이 비록 단기적으로는 비용을 증가시킬 수 있지만, 장기적으로는 기술 주권을 확립하는 데 필수적인 투자라고 믿는다. 네온은 작지만 결코 가볍지 않은 존재이며, 그 가치는 기술 사회의 건강함을 유지하는 ‘공기 중의 심장’과도 같다.
보이지 않지만 기술의 맥을 쥐는 기체, 네온
네온은 물리적으로는 가볍고, 시각적으로는 투명하지만, 기술 사회의 구조 안에서는 가장 결정적인 무게감을 지닌 자원이다. 반도체, 디스플레이, 레이저, 초전도체까지—그 어디에도 네온은 조용히 그러나 확실히 작동하며, 산업의 숨결을 유지시킨다. 희소성과 지정학적 리스크라는 복잡한 공급망 이슈에도 불구하고, 우리는 이 기체를 전략적으로 관리하고 자립화할 필요가 있다. 기술의 시대에 진짜 무기는 눈에 보이는 장비가 아니라, 보이지 않는 ‘인프라 자산’이라는 것을, 네온은 우리에게 여실히 보여주고 있다.