[K-성장엔진 'AI인프라'] <2> 글로벌 '電의 전쟁'
'전기와 물 먹는 하마'로 불리는 인공지능 데이터센터(AI DC)의 수요가 전세계적으로 커진 가운데, 정전 걱정 없이 안정적으로 저렴하게 전기를 공급할 수 있는 한국의 전력이 경쟁력으로 떠올랐다. 특히 멈췄던 원자력발전소의 계속운전이 가능해지면서 반도체공장 6곳, 100㎿ 규모의 데이터센터 19곳을 돌릴 수 있는 전력도 확보하게 됐다.
미국은 연간 2시간 정전, 한국은 단 9분…AI 시대 주목받는 'K전력'
부제 : [K-성장엔진 'AI인프라'] <2> ①글로벌 '電의 전쟁' 365일 24시간 안정적 전력 공급…AI 시대 핵심 경쟁력 정전 10년에 한 번꼴…전력 손실률 3%대 그쳐
# 마이크로소프트는 최근 영국 AI(인공지능) 인프라 기업 엔스케일과 영국 에식스주에 50㎿(메가와트) 규모로 설립하려던 AIDC(데이터센터) 계약을 취소했다. 당초 2027년 가동이 목표였는데 전력설비의 노후화로 전력공급 가능 시기가 2030년으로 미뤄져서다.
# 구글의 기후정책 책임자 마스든 한나는 올 초 자사 DC의 병목원인으로 미국 전력망을 지목했다. 노후된 전력망과 까다로운 신규 송전허가가 AI 발전을 저해한다는 것이다.
AI 시대 AIDC의 수요가 급증하면서 세계 주요국들은 전력인프라 확충 경쟁에 돌입했다. 노후 전력망을 개선하고 주민수용성을 확대하는 등 안정적인 전력을 확보해야 AIDC를 원활히 가동할 수 있다는 게 이들의 공통된 목소리다. 한국도 AIDC의 핵심 공급망 국가로 도약하기 위한 3대 메가프로젝트에 시동을 걸었다. 365일, 24시간 안정적으로 공급되는 양질의 전기가 핵심 경쟁력으로 주목받는다.
2일 한국전력에 따르면 지난해 한국의 가구당 정전시간은 9.32분이다. 미국 가정이 매년 2시간 넘게(131.6분, 2024년 기준) 정전을 겪는 것에 비하면 14분의1 수준이다. 프랑스(71.57분)와 이탈리아(44분)보다 압도적으로 짧다. 정전횟수 역시 연간 0.11회에 그친다. 전력손실률은 3.53%로 독일 등 주요국의 4분의1 수준이다.
전기요금도 저렴하다. 2025년말 한국의 주택용 전기요금은 1MWh(메가와트시)당 125달러, 산업용은 132달러다. 경제협력개발기구(OECD) 주요국이 주택용 300~400달러, 산업용 200~300달러인 것에 비하면 절반 이상 싸다.
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정부는 이같은 전력 경쟁력을 바탕으로 AIDC 유치에 나섰다. 지난 6월 발표한 3대(반도체·AIDC·피지컬 AI) 메가프로젝트를 통해 2035년까지 민관협력으로 AIDC 18.4GW(기가와트)를 확보하고 AI 시대 화폐인 '토큰'의 생산기지로 도약한다는 구상이다. 해외 AI 기업이 필요로 하는 AIDC도 국내에 구축한다는 계획이다.
미국 빅테크(대형 IT기업)들의 AIDC 설립수요는 넘치지만 자국 내 설립은 어렵다. 노후 인프라와 지역주민의 반대 때문이다. 미국 전력 인프라의 70%가 25년이 넘었고 이 중 25% 이상은 50년을 초과한 것으로 알려졌다. 이에 전력공급이 안정적인 아시아에 AIDC를 구축하려는 움직임이 관측된다.
국제에너지기구(IEA)는 올해 발간한 전기 보고서에서 세계 전력망 투자액을 지난해 4000억달러(약 529조원)에서 2030년 연간 7000억달러(약 927조원)로 늘려야 한다고 강조했다. AIDC의 전력소비량이 2025년 485TWh(테라와트시)에서 2030년 950TWh로 약 2배 늘고 세계 전체의 전력소비도 같은 기간에 2만8200TWh에서 3만3600TWh로 증가할 전망이기 때문이다.
정부도 전력설비 투자확대에 나섰다. 지난 6월 메가프로젝트를 통해 대규모 반도체 생산기지와 AIDC 구축계획이 더해지면서 전력수급 계획의 조정이 불가피해졌다. 이 중 태양광과 풍력 등 재생에너지를 집중확대한다.
전문가들은 전력량 확대와 더불어 송전망과 SMR(소형모듈원자로) 투자를 함께 늘려 병목을 해소하는 것이 중요하다고 조언한다. 최경진 가천대학교 교수는 "AIDC를 수출하기 위해서는 상당한 전력량 확충이 필요하고 또 전기를 잘 쓸 수 있도록 공급망을 안정화하는 게 중요하다"면서 "우리는 주민 기피현상을 피해 데이터센터를 사람이 덜 사는 곳에 짓는 만큼 전력을 원활히 쓸 수 있도록 송전망을 확충하고 PPA(전력직거래)와 SMR를 허락하는 것도 필요하다"고 말했다.
AI시대 핵심메모리 HBM 생산거점 韓…AIDC 중심지 된다
부제 : [K-성장엔진 'AI인프라'] <2> ②AI 산업의 '쌀'된 HBM 수도권 거점, 전국으로 넓혀 글로벌 리더십 유지 용인에 팹 10기 건설…서남권·충남권에도 수백조원 투자 계획
AI(인공지능) 시대 한국이 강점을 가진 HBM(고대역폭메모리) 공급량을 확보하기 위한 글로벌 경쟁이 치열하다. 이에 정부는 3대 메가프로젝트를 통해 삼성전자와 SK하이닉스의 반도체 거점을 전국 단위로 넓혀 글로벌 AI반도체 리더십을 유지한다는 전략이다.
2일 산업계에 따르면 삼성전자(208,000원 ▲2,000 +0.97%)는 올해 3분기에 처음으로 분기 영업이익 100조원 시대를 열었다. SK하이닉스(1,254,000원 ▼23,000 -1.8%)도 매출액 105조원에 영업이익 83조원이라는 사상 최대 실적을 기록했다. 양사의 3분기 누적 영업이익은 435조7000억원으로, 정부의 2027년도 예산안(821조원)의 절반을 넘는 규모다.
양사의 AI 메모리 수요가 공급을 웃도는 상황은 2~3년간 지속될 것으로 전망된다. 여러 D램을 수직으로 쌓아 데이터 처리속도와 전력효율을 높인 HBM은 AI 가속기의 성능을 좌우한다. 빅테크(대형 IT기업)의 자체 AI칩 개발과 국가 단위 AI 인프라 투자가 확산할수록 HBM 수요가 증가하고 국내 생산거점 확충은 한국이 AI반도체 공급망의 주도권을 유지할 기회다. 정부가 반도체산업의 생산기반을 수도권에서 전국으로 넓히는 메가프로젝트를 진행하는 이유다. 사업은 용인과 서남권, 충청권을 중심으로 진행된다.
먼저 용인은 팹(fab·생산라인) 완공 시점을 앞당겨 5년 내 메모리 생산능력을 2배 확대한다는 목표다. 용인 반도체 국가산업단지는 지난달 1공구 조성공사에 착수했다.
800조원 규모의 메모리팹 4기가 들어설 서남권도 제2의 생산거점 조성에 속도를 낸다. 정부는 팹 부지 인근 광주 군공항 이전 문제를 놓고 미국과 막바지 협상을 진행중이며, 무안군 보상을 위한 태스크포스(TF)도 지원 계획을 수립중이다.
충청권은 정부의 반도체 패키징 투자에 기업투자가 더해지면서 투자규모가 당초 81조원에서 392조원으로 4배 이상 증가했다. 지난달 15일 삼성전자가 온양사업장 증설 공사를 착공했다.
반도체 생산기반의 확대는 지역의 산업생태계를 키워 국토 균형발전에 기여할 것으로 전망된다. 팹은 건설단계에 대규모 투자가 이뤄지고 가동 이후에는 협력업체와 전문인력 수요를 창출해서다.
과제는 기반시설 확보다. 반도체팹은 막대한 전력과 공정용수를 안정적으로 공급받아야 한다. AIDC(데이터센터)까지 함께 들어서면 전력수요는 더 커진다. 투자계획이 실제 생산능력 확충으로 이어지려면 부지확보뿐 아니라 송전망과 발전설비, 용수 공급체계 구축이 선행돼야 한다. 구축한 성과가 지역에 뿌리내리도록 지방대와 연계한 인력양성, 교통망 확보 등도 과제다.
이준 KIET(산업연구원) 선임연구위원은 "개별 대형 투자사업을 국가 산업의 공통 수요·기술·투자 플랫폼으로 전환해야 한다"며 "메가프로젝트를 통해 발생하는 수요와 기술성과를 7개 권역의 성장엔진과 연계해 투자와 성장의 선순환 구조를 구축할 필요가 있다"고 말했다.
다시 움직이는 원전…반도체공장 6곳, AI DC 19곳 돌린다
부제 : [K-성장엔진 'AI인프라'] <2> ③계속운전 심사 대기 중인 원전 '7기'…"가동 멈추지 않아야"
원자력안전위원회(이하 원안위)가 부산 기장에 소재한 원자력발전소 고리 3·4호기에 대한 계속운전을 허가하면서 2027년 상반기부터 최대 1900㎿(메가와트) 규모의 전력이 추가로 확보됐다. 반도체공장 6곳, 100㎿ 규모의 데이터센터 19곳을 돌릴 수 있는 전력이다. 급증하는 전력수요에 대응해야 하는 AI(인공지능)·반도체 업계가 반색했다.
2일 원전 및 산업계에 따르면 그동안 계속운전에 신중한 자세를 취한 원안위가 두 번째 계속운전 허가를 결정한 것은 AI 시대 전력수요와 정부의 '3대 메가프로젝트'를 염두에 뒀다는 해석이 지배적이다.
세계 시장에서 AI 경쟁력을 키우려면 고성능 모델개발뿐 아니라 AIDC(데이터센터)가 필요하고 이를 짓기 위한 반도체 설비도 늘려야 한다. 결국 안정적 전력공급원의 확보가 가장 먼저 해결해야 할 숙제다.
실제 세계적 투자은행인 골드만삭스는 미국의 데이터센터 전력수요가 올해와 2027년 각각 38% 증가할 것이라고 보고 △변전소 및 송전선로 증설 △계통 연결 인허가 절차지연 △신규 가스·원자력 발전소 건설지연 등에 따른 전력문제를 우려했다. 제이슨 토프스키 골드만삭스 글로벌 디지털인프라 투자은행부문 책임자는 최근 'AI 시대의 전력확보' 보고서를 통해 "빅테크(대형 IT기업)들이 막대한 자금으로 GPU(그래픽처리장치)를 사들일 수는 있지만 결국 그 서버를 켤 수 있는지는 전력이 결정한다"고 강조했다.
업계는 현재 계속운전 심사대기 중인 원전 7기의 경우 가동을 멈추지 않고 계속운전에 들어가야 한다는 입장이다. 앞서 설계수명 만료 후 계속운전 허가를 받은 고리2·3·4호기 모두 계속운전 심사지연과 재가동에 필요한 정비기한 등으로 인해 한때 전력공급이 중단됐고 결국 10년간 허용한 계속운전 기간을 온전히 사용하지 못하게 됐기 때문이다.
[제작 지원 : 문화체육관광부 국민중심 소통활성화 사업]
