
한국의 8,800억 달러 규모 반도체 및 AI 계획, 전력과 용수 부족 문제에 직면 — 단일 메가클러스터에 서울 총 전력 수요의 4분의 1 필요
요약
한국 정부와 Samsung, SK Group이 반도체 및 AI 산업을 위해 1,350조 원 규모의 10개년 계획을 발표했습니다. 그러나 대규모 메가클러스터 운영에 필수적인 전력 및 용수 공급 인프라 구축이 지연되면서 사업 추진의 불확실성이 커지고 있습니다.
핵심 포인트
- 1,350조 원 규모의 민관 합동 반도체·AI·로보틱스 투자 계획 발표
- 용인 메가클러스터 가동을 위해 서울 전력 수요의 25%에 달하는 15~16 GW 필요
- 전력 생산지와 공장 간의 거리 격차 및 송전망 구축 지연 문제 직면
- 송전선로 구축 지연으로 인한 막대한 경제적 손실 및 지역 사회 반대 이슈
이재명 대한민국 대통령은 6월 29일 반도체, AI 데이터 센터 및 로보틱스를 위한 1,350조 원(약 8,800억 달러) 규모의 10개년 민관 합동 계획을 발표했습니다. 서울에서 진행된 TV 연설에서 그의 곁에는 Samsung의 이재용 회장과 SK Group의 최태원 회장이 함께했습니다.
1,350조 원의 총액은 $520억 달러 규모의 반도체 프로그램과 AI 데이터 센터 및 로보틱스 지출을 결합한 것으로, 대부분은 직접적인 국가 자금 지원보다는 기업의 자본 지출 (Capital Expenditure)로 구성됩니다. Samsung의 Device Solutions 부문은 1분기 영업이익 53.7조 원을 기록했으며, 2026년에는 이전의 반도체 역사 전체를 뛰어넘는 수익을 올릴 것으로 예상하고 있습니다. Samsung과 SK hynix는 팹 (Fab) 완공 날짜를 최대 12년까지 앞당겼으나, 해당 팹들이 의존하는 송전선과 용수 파이프라인은 여전히 몇 년 뒤처져 있는 상태입니다.
기가와트(GW) 단위의 전력 부족
국회입법조사처 보고서에 따르면, 경기도에 위치한 Samsung과 SK hynix의 메가클러스터인 용인 반도체 국가산업단지는 풀 가동 시 15~16 GW가 필요할 것으로 추정되며, 이는 지역 공급량인 약 1.9 GW와 대조적으로 서울 수도권 총 전력 수요의 약 25%에 육박합니다. 그러나 1월 브리핑 기준으로, 단지가 필요로 하는 약 15 GW 중 약 6 GW에 대해서는 확정된 공급 계획이 없는 상태이며, Samsung은 9 GW(6 GW 확보)가, SK hynix는 6 GW(3 GW 확보)가 필요한 것으로 알려졌습니다.
한국의 전력은 동해안의 원자력 및 액화천연가스 (LNG), 그리고 남서부 호남 지역의 재생 에너지 (Renewables)를 통해 해안가에서 생산되는 반면, 반도체 공장 (Fabs)은 서울 인근의 내륙에 위치해 있습니다. 이 거리의 격차를 줄이는 것은 국영 전력 공기업인 한국전력 (KEPCO)의 과제이며, KEPCO는 동해안과 호남의 전력을 용인으로 보내기 위해 약 37조 원 규모의 1,153km에 달하는 345kV 송전망 구축을 추진하고 있으며, 이는 2036년 완공을 목표로 하고 있습니다. 하지만 장거리 송전선로 구축에 대한 KEPCO의 실적은 문제가 있습니다. 북당진-신창정 선로의 지연으로 인한 손실액은 1.17조 원(8억 1,000만 달러)에 달했으며, 해당 단일 프로젝트는 완료까지 22년이 걸렸고 부지 선정에만 10년 이상이 소요되었습니다.
수도권으로 약 8 GW를 운송해야 하는 동해안 연결선 역시 지역 사회의 반대라는 문제를 안고 있습니다. 울진에서 하남까지 280km 구간에 436개의 철탑이 필요한 동해안-동서울 고압직류송전 (HVDC) 선로는 반복적인 지연에 직면해 왔으며, 2024년 하남시가 KEPCO 변전소 확장을 거부하면서 계획 자체가 위협받기도 했습니다. 한편, SK hynix는 최근 7125억 달러 규모의 SK hynix 투자 약속에서 발표한 바와 같이, 용인 제4 팹의 완공 시점을 2045년에서 2033년으로 12년 앞당겼습니다. 이는 반도체 공장들이 전력을 공급하는 송전선로보다 더 빠르게 들어서고 있음을 의미합니다.
KEPCO와 정부는 송전망이 완공될 때까지의 공급 격차를 메우기 위해 용인 단지 내에 약 3 GW로 시작하여 10 GW까지 확장 가능한 6개의 LNG 발전소를 건설할 계획입니다. Samsung과 SK hynix 모두 2050년까지 재생 에너지 100%를 달성하겠다는 RE100 이행을 약속하고 있으나, 여당인 민주당의 탄소중립 위원회는 해당 LNG 계획의 취소를 요구하고 있습니다.
용수 부족
전력 외에도, 대규모 메모리 팹 (fab)은 하루에 100,000톤 이상의 용수를 소비하며, 용인 국가 산업단지는 완공 시 하루 약 800,000톤의 용수가 필요할 것으로 예상됩니다. 이를 공급하기 위한 계획은 단계적으로 진행됩니다. 약 2031년부터 팔당댐의 잉여 용수와 하수 처리수를 활용하여 하루 약 200,000톤을 공급하고, 이후 새로운 취수 시설과 관로를 통해 2034년까지 하루 600,000톤에 도달하는 방식입니다. 그러나 SK hynix의 가속화된 4번째 팹 (fab)은 현재 2033년에 완공될 예정인데, 이는 해당 팹에 용수를 공급하기 위해 건설 중인 통합 관로가 완공되기 1년 전입니다.
지역 간의 용수 분쟁은 이미 건설을 지연시키고 있습니다. 여주시와 하남시의 반대로 인해 관로 허가가 지연되었으며, 한 차례의 착공은 아예 취소되기도 했습니다. 이러한 마찰은 광주 인근의 새로운 남서부 클러스터 (cluster)에서 더욱 심각할 것으로 보이는데, 영산강과 섬진강 유역이 용인을 공급하는 한강 유역 용수의 약 절반만을 보유하고 있어 전력보다 용수 확보가 더 어려울 수 있기 때문입니다. 한편, 기존의 섬진강 및 주암댐 공급 계약은 이미 모두 할당되었으며, 계획된 4개의 남서부 팹 (fab)들은 하루 약 430,000 m³의 공업용수를 필요로 할 것으로 추정됩니다. 정부의 전망에 따르면, 영산강 유역은 팹 (fab)들이 물을 단 한 방울도 끌어 쓰기 전인 2030년까지 연간 약 2억 1,900만 m³의 부족분을 기록할 것으로 나타났습니다.
메모리 붐을 통한 자금 조달
메모리 붐을 통한 자금 조달
Samsung은 7월 7일, 2분기(2026년) 매출 171조 원에 영업이익 89.4조 원($584억)을 기록할 것이라는 잠정 실적을 발표했습니다. 이는 전년 동기 대비 약 19배 급증한 수치로, 모든 기술 기업을 통틀어 기록적인 수준입니다. 회사의 Device Solutions (DS) 칩 부문은 회사의 1분기 영업이익 57.2조 원 중 53.7조 원을 기록했으며, DS 부문 사장인 김용관은 7월 3일 타운홀 미팅에서 2026년 칩 이익이 해당 부문이 지난 약 40년 동안 벌어들인 누적 총액을 넘어설 것이라고 밝혔습니다. 한편, SK hynix는 2025년에 기록적인 47.21조 원의 영업이익을 달성했으며, 지난 6월 Samsung을 제치고 한국에서 가장 가치 있는 상장 기업이 되었습니다. 또한, 용인, 청주 패키징, 그리고 EUV (극자외선) 장비 도입을 위해 조달된 자금을 사용할 목적으로 약 290억 달러 규모의 Nasdaq 상장을 신청했습니다.
이러한 수치는 2026년까지 급격히 상승한 계약 가격에 기반하고 있습니다. 메모리 제조사들이 웨이퍼 용량 (wafer capacity)을 HBM (고대역폭 메모리) 쪽으로 전환함에 따라, 범용 DRAM 가격은 1분기에 약 90%, 2분기에 50%~60% 상승했습니다. 동일한 역학 관계가 정부의 자신감과 그에 따른 노출 (exposure)의 근거가 됩니다. Bank of America는 산업 클러스터가 빨라야 2033년이 되어야 의미 있는 산출물을 생산할 것이라는 점을 언급하며, 메모리 사이클의 정점에 대한 우려는 시기상조라고 주장했습니다. Morgan Stanley 또한 7월 7일, 메모리 산업의 변화율이 정점에 도달하고 있다고 경고하면서도, 이것이 경기 하강을 의미하는 것은 아니라고 강조했습니다. 가격 급등을 통해 자금을 조달하는 계획은, 해당 자금으로 건설 중인 팹 (fabs)이 가동될 때까지 그 가격 급등이 지속되지 않을 수 있다는 위험을 내포하고 있습니다.
이 계획은 궁극적으로 전임자를 해임하고 투옥한 국가에서 9개월 전 취임한 대통령의 핵심 사업입니다. 윤석열은 2024년 12월 계엄령을 선포했으나 며칠 만에 탄핵되었고, 이듬해 4월 헌법재판소에 의해 파면되었습니다. 지난 6월 조기 대선을 통해 이재명이 취임했으며, 올해 2월 윤석열은 내란죄로 종신형을 선고받았습니다. 정권 교체기에도 산업 정책은 유지되었으며, 반도체 특별법 (Semiconductor Special Act)은 5월에 여야의 지지를 받으며 국회를 통과했지만, 이에 할당된 2조 원 규모의 전용 계정은 2027년이 되어서야 운영이 시작됩니다.
한국은 주당 노동시간을 52시간으로 제한하고 있으며, 반도체 R&D 인력에 대한 예외 적용 제안은 법안 통과 전 반도체 특별법에서 삭제되었습니다. 산업계와 보수 야당은 TSMC의 3교대 운영과 중국 경쟁사들의 더 긴 노동시간을 근거로 예외 조항을 지지했으나, 여당과 노동 단체 연합은 이를 기업 특혜라며 반대했습니다.
현재는 임시 방편으로 고용노동부의 승인을 받아 제한된 기간 동안 R&D 인력의 주당 노동시간을 최대 64시간까지 허용하고 있습니다. 삼성의 파운드리 (foundry) 점유율은 TSMC의 72%에 비해 약 7%에 불과하며, SK하이닉스는 Nvidia의 AI 가속기에 공급되는 HBM의 대부분을 공급하고 있습니다. 따라서 이 계획은 자본을 메모리 (memory) 분야로 집중시키고 있으며, 한국의 상대적으로 취약한 로직 (logic) 분야는 거의 건드리지 않고 있습니다. 이재명의 단임 5년 임기는 2030년에 종료되며, 이는 계획된 팹 (fabs)들이 유의미한 생산량에 도달하기 3년 전입니다.
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