‘메가 프로젝트’ 전력수요 과장 논란…‘원전 확대용’ 의문 해소할까?

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“3대 메가 프로젝트 성공 여부에 따라 우리 대한민국의 미래가 달라진다.”

이재명 대통령은 지난 9월29일 청와대에서 열린 세 번째 ‘메가 프로젝트 민관합동 점검회의’를 주재하며 이렇게 강조했다. 대통령은 ‘속도전’을 넘어서는 ‘전격전’을 직접 독려한다. 메가 프로젝트 추진 취지에는 많은 국민이 공감하는 분위기다. 글로벌 반도체·인공지능(AI) 패권 경쟁이 격화하고 있고, 국가경제·산업 경쟁력 강화와 국토균형발전을 위해 첨단산업 육성에 국가 역량을 모아야 한다는 인식 때문이다.

정부는 메가 프로젝트에는 막대한 전력 추가수요가 발생할 것으로 전망한다. 2030년 재생에너지 발전설비 목표(100GW)를 달성해도 부족할 것으로 본다. 이는 자연스럽게 원자력발전 확대론으로 이어진다. 이재명 정부는 2~4기의 신규 대형 원전 건설을 검토하고 있다. 지난 7월 기존 원전 부지인 한빛(전남 영광)에 2기, 울산 울주 쪽에 2기를 더 지을 공간이 있다고 공식화했다. 앞서 1월에는 윤석열 정부가 제11차 전력수급기본계획(전기본)에 반영한 신규 대형 원전 2기와 소형모듈원전(SMR) 1기 건설 계획을 원안대로 추진하기로 했다.

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하지만 메가 프로젝트와 관련한 막대한 전력 추가수요 전망에는 잇달아 의문이 제기된다. 김성환 기후에너지환경부 장관도 지난 6일 국정감사에서 데이터센터의 전력수요 전망이 과도하다는 박지혜 더불어민주당 의원의 질의에 대해 “과잉 추계한 측면이 없지 않다”고 인정했다. 정부는 지난 1일 제12차 전기본 원전 공론화위원회(위원장 은재호)를 공식 출범했다. 공론화에서 제시된 국민 의견을 반영해서, 올해 말 또는 내년 초 전기본을 확정할 계획이다. 우리 사회 일각에서는 원전에 대한 부정적 시각이 여전하다. 전력 추가수요에 대한 엄정한 검증이 원전 건설을 위한 선결과제로 급부상하고 있다.

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■ 전력수요 전망 들쭉날쭉

제12차 전기본 총괄위원회는 지난 8월20일 전력수요 재전망 공개토론회에서 메가 프로젝트를 반영한 2040년 기준 전력 추가수요(기준 시나리오의 순증분) 전망치를 반도체 24.6기가와트(GW), AI 데이터센터 11.9GW 등 총 36.5GW로 제시했다. 지난해 8월 기준 우리나라 최대전력수요 95.95GW의 약 40%에 달하는 막대한 규모다. 넉달 전에 나온 첫 전망치(8GW)보다 4~5배 많은 수치다. 총괄위는 “지난 6월 말 3대 메가 프로젝트 국민보고회 이후 기업 투자계획을 반영했다”고 설명했다. 반도체의 경우 용인 조기 준공, 호남 신규 조성, 평택·청주 팹(공장) 증설을, AI 데이터센터는 울산·동해·세종 등 권역별 GW급 조성계획이 담겼다.

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하지만 총괄위의 전망치는 정부가 국민보고회에서 밝힌 전력수요와 차이가 난다. AI 데이터센터의 경우 국민보고회에서는 1단계(2029년까지) 8.4GW, 2단계(2035년까지) 10GW 등 총 18.4GW로 전망했다. 총괄위의 전망치는 이보다 6.5GW 적다. 반도체는 정반대다. 국민보고회에서는 반도체 전력수요 관련 별도 발표가 없었다. 정부와 기업들은 그동안 용인 산업단지에는 팹 10기 기준 15GW의 전력이, 호남 산단에는 팹 4기 기준 6.3GW의 전력이 필요하다고 말해왔다. 용인과 호남 반도체의 전력수요를 합치면 21.3GW다. 총괄위의 전망치는 이보다 3.3GW 더 많다.

총괄위의 발표를 보면 같은 자료 안에서도 수치들이 서로 맞지 않아 신뢰성에 의문을 던진다. 총괄위는 발표자료 8페이지에서 “반도체 경우 기업들이 2040년 기준 약 40GW 수준의 전력수요 잠재량을 제시했는데, 미래 투자의 불확실성을 고려해 2040년 기준 36.8GW를 12차 전기본 수요에 우선 반영했다”고 밝혔다. 총괄위는 또 발표자료 11페이지에서 “데이터센터 경우 기업들이 2040년 기준 20.8GW 규모의 투자계획을 제시했는데, 12차 전기본에서는 1단계 목표 10.8GW만 우선 검토했다”고 밝혔다. 하지만 발표자료 18페이지의 ‘수요전망 결과(종합)’에는 반도체와 데이터센터의 전력 추가수요가 각각 24.6GW, 11.9GW로 적혀 있다. 앞의 설명과 각각 12.2GW와 1.1GW의 차이가 난다. 그 차이를 합치면 신형 원전(설비용량 1.4GW) 10기의 발전량에 해당한다.

전력 추가수요 전망은 불확실성을 안고 있다. 투자 여부와 시점이 모두 기업의 의사결정에 좌우된다. 하지만 전기본과 메가 프로젝트 국민보고회의 전력 추가수요 판단 주체는 모두 정부이다. 정부가 수요 전망의 근거가 되는 기업 투자에 대해 일관된 판단기준 없이 오락가락한다는 지적이 나온다.

■ 데이터센터 전력수요 공방

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에너지전환포럼은 국민보고회에서 밝힌 데이터센터 1단계 전력 추가수요 8.4GW 중 88%에 달하는 7.4GW가 최종 이용자(임차인)가 아직 정해지지 않은 임대형 사업이라고 지적한다. 시장 상황이 변해 데이터센터 사업이 지연·축소·취소되거나 실제 입주율과 전력 사용량이 전망치에 미달할 경우 전기본에 기반해 신설한 발전·송전 설비가 거대한 좌초자산으로 전락할 수 있다고 우려한다. 석광훈 에너지전환포럼 전문위원은 “실수요자도 확보가 안 된 불확실한 수요를 국가가 수십년간 책임질 장기수요로 둔갑시켜서는 안 된다”며 “정부가 원전 추가건설을 위해 전력 추가수요를 부풀려 잡은 것은 아닌지 의문”이라고 지적했다. 정부는 어떤 데이터센터 사업을 확정 전력수요로 인정할지에 관한 세부 기준과 규정도 없는 상황이다.

AI 저널리즘 분야에서 세계적 명성을 얻고 있는 카렌 하오 미국 <엠아이티(MIT) 테크놀러지 리뷰> 선임에디터는 2022년 기획 보도를 통해 ‘AI 식민주의’라는 새로운 화두를 제시했다. 데이터센터의 최종 사용자인 해외 빅테크나 클라우드 기업이 핵심 연산자원인 고성능 그래픽처리장치(GPU)와 서버의 소유권과 서비스 수익을 차지하고, 한국은 전력·용수·토지 제공에 따른 경제·사회·환경적 부담을 지는 현상은 전형적인 ‘AI 식민주의’라는 지적을 받는다. 신규 고용창출 미흡 등 데이터센터의 경제적 효과도 제한적이다. 국토가 좁은 데다 발전시설과 송전망이 세계 최고 수준으로 밀집해 있어 지역사회의 환경·안전 부담에 따른 갈등도 커지고 있다. 이런 상황에서 첨단산업의 발전과 빠른 전기화로 신규 전력 수요까지 늘고 있는 만큼, 아직 충분히 검증되지 않은 데이터센터의 전력 수요를 받아들이는 데는 신중해야 한다는 의견이 많다.

선진국은 신규 데이터센터 개발 관련 규제를 갈수록 강화하는 추세다. 특히 미국에서는 11월 중간선거를 앞두고 데이터센터 반대론이 초당적으로 확산하고 있다. 뉴욕은 50MW 이상 데이터센터의 신규 개발을 중단시키고, 전력계통 보강 비용을 일반 주민이 부담해서는 안 된다는 원칙을 행정명령으로 명시했다. 텍사스도 데이터센터 사업자의 비용부담 책임을 강화했다. 전기요금 상승, 전력망 부담, 물 사용 제한, 비상발전기의 대기 오염, 소음과 생활환경 훼손, 토지이용 제약 등이 누적된 결과라는 해석이다.

AI 데이터센터 건설을 추진하는 대기업들은 빅테크와 사용 계약이 아직 체결되지 않았다는 점을 인정하면서도, 허수가 아니라고 반박한다. SK의 임원은 “미국 빅테크들은 한국 정부의 데이터센터 건설 인가를 받으면 바로 계약하겠다고 한다”며 “닭이 먼저냐 달걀이 먼저냐의 문제”라고 설명했다. 기업들은 데이터센터의 경제적 효과도 보다 넓은 시각으로 봐야 한다고 강조한다. 데이터센터에 들어가는 (메모리)반도체, 전력설비 등은 모두 한국제품들이어서, 새로운 수요와 시장을 만들어가는 의미가 크다는 것이다. 국내 건설 경험을 축적하면 수출도 가능하다. 기업들은 원전 건설 때와 마찬가지로 데이터센터 유치지역의 발전을 위한 상생지원 프로그램을 정부와 협의하는 방안도 강구 중이라고 밝혔다.

■반도체 전력수요 변수들

호남 반도체 산단 조성은 이재명 대통령 임기 내(2030년 상반기) 반도체 첫 양산이 목표다. 투자 발표 이후 인프라 구축-공장 착공-공장 준공-제품 양산까지 불과 4년의 여유밖에 없다. SK 용인 반도체 산단의 경우 2019년 2월 첫 투자발표 이후 1호 팹 착공(2025년 2월)까지 6년, 이어 2027년 상반기 1호 팹 준공까지 2년 등 총 8년이 걸린 것과 비교하면, 무리한 일정으로도 보인다. 하지만 대만의 티에스엠시(TSMC)가 일본 구마모토에 지은 제1공장의 경우 2021년 11월 투자 발표 이후 2023년 12월 공장완공을 거쳐 2024년 12월 첫 제품 양산까지 각각 2년과 1년이 걸렸다. 정부는 이 대통령 임기 내 생산이 쉽지 않지만, 불가능한 일은 아니라고 말한다.

최태원 SK 회장은 지난 9일 처음으로 호남 반도체 팹 건설 부지를 찾아 “(수요가) 빠른 속도로 늘기 때문에 (중략) 가장 빠른 속도로, 최대한 빨리 (팹 건설을) 하겠다”며 투자 필요성을 재확인했다. 호남 반도체 팹 투자규모는 1차로 삼성 2기, SK 2기 등 총 4기이다. 정부는 국민보고회에서 총 1600조원을 투자해 9기까지 팹을 확대될 가능성을 제시했다. 반도체 기업들은 추가 투자에는 신중한 태도이지만, 부지는 가능성을 고려해 여유 있게 확보해야 한다고 강조한다. 반도체 업계의 임원은 “당장 필요한 규모로 공장 부지와 전력을 준비하면 몇 년 뒤 추가 확대 필요성이 있더라도 바로 대응하기 어렵다”고 말했다. 추가투자까지 실현된다면 전력수요도 6.3GW(4기 기준)보다 배 이상 많아지게 된다.

하지만 반도체 투자를 불확실하게 만드는 암초들도 곳곳에서 드러나고 있다. 도널드 트럼프 미국 대통령은 지난 3일 한국·일본 등을 거론하며 “우리는 그들에게 미국에 공장을 지을 약 1년 반 정도의 짧은 시간을 주고, 짓지 않는다면 150~300%의 관세를 부과한다”며 노골적인 압박을 가했다. 한국의 경우 알래스카 액화천연가스(LNG) 개발사업 투자 압박용이라는 분석이 많지만, 반도체 역시 신규 공장 건설 압박에 직면해 있다. 삼성과 SK는 이미 파운드리와 패키지 중심으로 65조원 규모의 미국 투자를 약속했다. 하지만 미국은 성에 차지 않은 듯하다. 미국은 삼성전자와 SK가 연간 수백조원씩 천문학적인 이익을 내는 것은 자신들이 반도체를 사준 덕분이라며, 대규모 메모리 공장 투자를 압박한다. 반도체업계의 고위 임원은 “국내의 용인공장과 광주공장, 여기에 미국 공장까지 동시에 건설하는 것은 사실상 불가능하다”며 “투자자금도 문제지만, 공장건설에 필요한 전문인력이 부족하다”고 말했다.

이재명 대통령은 최근 호남 반도체 부지로 정해진 광주 군공항 이전 시기와 관련 “(당초 목표인) 2028년 중반보다 앞당기라”고 지시했다. 하지만 호남 반도체 투자의 첫 단추 격인 부지 확보는 아직 뚜렷한 진전이 없는 상황이다. 광주 군공항 이전은 안보 영향과 군 작전 여건, 이전 후보지 주민과의 협의, 환경영향평가 등 넘어야 할 산이 한둘이 아니다. 미국과의 사전협의도 긴요하다. 더불어민주당의 한 관계자는 “미국과 전략투자 협상을 벌이는 상황에서 광주 군공항 이전 문제가 부담 요인으로 작용할 수 있다”며 “호남 반도체 투자계획 발표 전에 미국과 군공항 이전에 대한 조율을 미리 끝냈으면 좋았을 것”이라고 아쉬워했다.

정부가 호남과 용인 반도체 투자를 병행해서 지원하기로 약속한 것도 큰 변수로 떠오르고 있다. 원래 정부 입장은 “용인은 전력 공급이 어려워 반도체 팹 건설이 힘들다”는 것이었다. 하지만 정부가 전력 등 인프라 지원을 약속하면서, 상황이 미묘해졌다. 기업들이 호남 투자를 대가로 요구했을 가능성이 크지만, 정부가 그동안 전력을 이유로 호남 투자의 필요성을 강조한 논거가 궁색해졌다. 반대로 호남 투자를 위해 기업의 팔을 비틀었다고 공격하는 국민의힘 쪽 주장은 탄력을 받게 됐다. 무엇보다 기업들로서는 호남 투자를 서두를 유인이 크게 약화됐다. 최태원 회장이 9일 광주 방문에서 “설사 용수·전력이 늦어도 (중략) 먼저 (팹 착공에) 들어간다는 생각을 한다”고 말한 것을 두고는 ‘호남 투자 지연’ 가능성에 대비한 사전포석용이라는 해석도 있다. 부지 확보가 늦어지면, 공장 착공 자체가 불가능하기 때문이다. 반도체 전문가인 이봉렬씨는 페이스북에서 “용인 반도체 국가산단 계획은 원점에서 재검토하고, 호남 반도체 산단 조성에 전력투구해야 한다”고 주장한다.

미국에 반도체 공장을 짓게 되든, 호남 반도체 투자가 늦어지든 모두 반도체 전력수요 전망의 불확실성을 높이는 요인들이다. 전영환 전 홍익대 교수는 “용인과 호남의 반도체 투자계획은 상당수가 구체적인 내용이 미정인 상황”이라며 “전기본을 2년 주기로 수립하는 만큼, 지금은 확실한 수요만 반영하고, 불확실한 수요는 다음 계획을 수립할 때 진전 내용을 면밀히 검토해서 반영하는 게 합리적”이라고 말했다.

■ 전기본 개선 방안

정부의 원전 공론화 추진은 역대 네 번째이다. 앞서 박근혜·문재인 정부 때 사용후핵연료 관리와 신고리 5·6호기 공사재개 여부를 논의한 세 차례의 공론화는 사회적 갈등이 첨예한 국가 에너지 이슈에 대해 민주적 절차를 거쳐 시민 숙의를 진행했다는 긍정적 평가도 있지만, 합의 도출을 통해 국민적 갈등을 완화하는 데는 한계를 보였다. 논의 중간에 환경단체와 주민 대표 등 핵심 이해관계자들이 이탈하는 일까지 벌어졌다. 이번 공론화를 앞두고도 정부가 원전 추가 건설이라는 결론을 이미 내려놓고, 형식적 절차를 밟는 것 아니냐는 의구심도 제기된다.

이번 공론화에서 원전 확대 여부에 대한 사회적 합의를 도출하려면, 메가 프로젝트 관련 전력 추가수요부터 제대로 파악하는 게 선결과제로 꼽힌다. ‘신규핵발전소저지와 핵없는사회를위한전국행동’을 주도하는 성원기 강원대 명예교수는 “정부의 전력 추가수요 전망은 엄정한 검증을 통해 국내 AI산업에 필요한 데이터센터용 전력을 중심으로 다시 계산해야 한다”며 “국내 전력수요 대비 예비율이 25~30%로 여유가 있기 때문에 재생에너지와 에너지저장장치(ESS)를 늘려간다면 원전을 추가로 짓지 않더라도 전력수요에 충분히 대처할 수 있다”고 주장했다.

전기본은 향후 15년 치 발전설비와 전원 구성을 미리 설계한다. 향후 발전소와 송·변전망 등 국가 전력 인프라 규모를 결정하는 근거가 되고 실제 막대한 선행투자를 수반한다. 전력수요 전망이 잘못돼 10~15년 뒤 전력이 남아돌면 투자 효율성이 떨어지고, 반대로 전력이 모자라면 개별 기업은 물론 국가경제와 산업의 경쟁력에 치명적 결과를 가져올 수 있다. 박우영 에너지경제연구원 본부장은 “메가 프로젝트 투자를 확정분과 조건부로 이원화해서 전력 수요에 반영하고, 착공·증설 확정에 연동한 수급 점검 체계를 마련해서 투자 불확실성에 대응해야 한다”고 말했다.

정부가 15년 뒤 필요한 전력을 현재 시점에서 완벽하게 예측하기는 쉽지 않다. 현행 전기본 틀은 전력수요 과잉 또는 과소전망 리스크를 구조적으로 안고 있다. 조영탁 전 전력거래소 이사장은 “우리처럼 정부가 전력수급 계획을 주도하는 나라는 거의 없고, 중국도 그렇게 하지 않는다”며 “정부는 시나리오 방식으로 큰 방향만 제시하고, 발전설비 투자와 전력 공급은 민간기업이 주도할 수 있도록 관련 시장과 제도를 바꿔나가야 한다”고 개선방안을 제안했다.