반도체 투자 빨라지자 전력망도 '발등의 불'…원전 20기 전력 필요

삼성전자와 SK하이닉스의 반도체 생산능력 확대와 인공지능(AI) 데이터센터 확충으로 예상되는 필요 전력 수요가 급격하게 늘어나고 있다. 더욱이 AI 반도체 수요에 대응하기 위해 기업들이 생산시설 구축 시점을 대폭 앞당기면서 송전선로와 변전소 등 전력 인프라 구축도 발등에 불이 떨어진 모양새다.
9일 업계와 정부에 따르면 김성환 기후에너지환경부 장관은 전날 로이터와의 인터뷰에서 삼성전자와 SK하이닉스의 반도체 생산 확대, AI 데이터센터 건설 등에 따라 향후 25~30기가와트(GW)의 추가 전력이 필요할 것으로 전망했다. 이는 원전 약 20기가 생산하는 전력 규모에 해당한다. 김 장관은 당초 2045년 전후까지 진행될 것으로 예상했던 일부 반도체 프로젝트의 일정이 2030년대 초반으로 크게 앞당겨졌다고 설명했다.

실제로 국내 반도체 투자 시계는 빠르게 움직이고 있다. SK하이닉스는 당초 2045년까지 계획했던 용인 반도체 클러스터의 팹 4기 건설을 2033년까지 끝내기로 했다. 전체 완공 시점을 12년 앞당긴 것이다. 최근에는 용인 1기 팹의 첫 클린룸 가동 시점도 2027년 5월에서 같은 해 2월로 석 달 당겼다. SK하이닉스는 용인과 청주 등에 생산능력을 선제적으로 확보해 급증하는 AI 메모리 수요에 대응한다는 계획이다.

삼성전자도 반도체 생산 거점 확대에 속도를 내고 있다. 삼성은 지난 6월 평택캠퍼스와 용인 국가산업단지 등 반도체 클러스터 육성에 2030조 원을 투입하겠다고 밝혔다. 삼성은 글로벌 반도체 수요 증가로 기흥·화성·평택에 이어 용인 국가산단 투자 일정이 크게 빨라졌으며 후속 클러스터 조성 시점도 앞당겨졌다고 설명했다.
생산시설 구축이 빨라지면서 전력 수요가 늘어나는 시점도 당연히 빨라진다. 시운전과 검증, 가동 전 안전점검을 감안하면 생산시설보다 전력 인프라가 오히려 더 빨리 구축돼야 하기도 한다.

전력거래소 관계자는 이날 글로벌이코노믹과 한 통화에서 “기존 추세보다 전력 수요 증가세가 가파르게 나타나고 있다”면서 “탄소중립에 따른 전기화와 무탄소 에너지 전환으로 전력 수요가 늘어나는 데다 정부가 반도체와 AI 데이터센터 등을 정책적으로 육성하면서 추가 수요도 확대되고 있다”고 말했다.

이어 “용인 반도체 클러스터 조기 준공이 메가프로젝트에 포함돼 있는 만큼 전력 수요가 기존 전망보다 이른 시점에 발생할 가능성이 있다”고 설명했다.

정부도 팹 구축 일정에 맞춰 전력 공급 계획을 앞당기고 있다. 용인 국가산단은 당초 2053년까지 팹 6기의 최종 전력 수요를 공급할 계획이었지만 이를 2041년까지로 12년 단축했다. SK하이닉스가 들어서는 용인 일반산단 역시 팹 4기 최종 전력 공급 시점을 2050년에서 2038년으로 12년 앞당겼다.
용인 국가산단과 일반산단에서 필요한 전력은 2041년까지 14GW를 넘어설 것으로 예상된다. 정부는 일반산단의 경우 초기 팹 가동에 필요한 동용인변전소와 신안성~동용인 송전선로를 구축한 데 이어 2032년까지 2단계 전력 인프라를 확충할 계획이다. 국가산단은 2029년부터 1단계 공급을 시작하고 2035년까지 설비를 보강해 누적 약 6GW를 공급한다는 방침이다.

관건은 앞당겨진 반도체 투자 일정과 전력망 구축 속도를 끝까지 맞출 수 있느냐다. 반도체 팹은 한 번 가동하면 막대한 전력을 안정적으로 공급받아야 하는 만큼 발전설비 확보뿐만 아니라 이를 생산시설까지 전달하는 송전선로와 변전설비 구축이 필수적이다. 정부도 현재 팹 조기 구축에 맞춰 전력을 적기에 공급한다는 방침을 세웠지만 향후 추가 증설과 AI 데이터센터 수요까지 겹칠 경우 전력 인프라 구축 속도가 국내 첨단산업 투자 일정의 주요 변수로 작용할 전망이다.


이다현 글로벌이코노믹 기자 dh2@g-enews.com