호남 반도체 메가 클러스터 조성으로 대규모 신규 전력 수요가 예상되면서 안정적인 발전 기반과 송·변전망 확충의 중요성이 커지고 있다. 사진 위로부터 전남광주통합특별시 해남 솔라시도 태양광 발전소, 무안군 운남면과 신안군 안좌면 읍동리를 잇는 52㎞ 규모의 154kV 송전망./광주매일신문DB

정부가 광주 군공항 이전 부지를 중심으로 호남 반도체 메가 클러스터 조성에 속도를 내고 있는 가운데 인공지능(AI) 시대 반도체 산업의 경쟁력을 좌우하는 핵심 요소로 안정적인 전력 확보가 떠오르고 있다.
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반도체 생산시설은 24시간 가동되는 데다 첨단 공정이 확대될수록 막대한 전력이 필요해 충분한 발전 기반과 안정적인 공급 체계가 필수적이다.

특히 생성형 AI 확산과 데이터센터 증가로 고대역폭메모리(HBM) 등 첨단 반도체 수요가 빠르게 늘면서 이를 뒷받침할 생산 능력 확대도 요구되고 있다.

◇원전·재생에너지 등 발전 기반 풍부

정부가 전남광주를 제2의 반도체 생산거점으로 육성하는 데에는 지역의 풍부한 발전 여건이 강점으로 작용한다.

전남광주는 한빛원전을 비롯해 태양광과 풍력 등 다양한 발전원을 갖추고 있다.

호남 반도체 메가 클러스터에는 삼성전자와 SK하이닉스가 800조원을 투입해 메모리 반도체 생산시설(팹·fab) 4기를 구축할 계획이다. 팹이 본격 가동되면 막대한 신규 전력 수요가 발생할 것으로 전망된다.

19일 전남광주통합특별시에 따르면 2025년 기준 전남광주의 전체 발전설비 용량은 16.9GW로 전국 4위 규모다.

발전원별로는 원자력 5.9GW, 신재생에너지 7.5GW, 액화천연가스(LNG) 2.5GW 등이다.

연간 발전량도 7천278만㎿h로 전국 4위 수준이다. 같은 기간 전력 판매량은 4천272만㎿h로, 발전량에서 판매량을 뺀 여유전력은 약 3천6만㎿h에 달한다.

발전량을 판매량과 비교한 전력자급률은 170.4%로 전국 5위다.

특히 한빛원전은 안정적인 대규모 전력 생산의 한 축을 담당하고 있다. 전남광주의 원자력 발전설비 용량은 5.9GW로 전국 두 번째 규모이며, 지난해 원자력 발전량은 4천506만㎿h에 달했다.

재생에너지 분야에서도 경쟁력을 갖추고 있다.

전남광주의 신재생에너지 발전설비 용량은 7.5GW로 전국에서 가장 많다. 이 가운데 태양광은 6.8GW로 전국 1위, 풍력은 555㎿로 전국 3위다.

향후 해상풍력 등 대규모 재생에너지 사업이 본격화하면 전력 생산 여건은 한층 확대될 것으로 전망된다.

◇발전량만으론 부족…관건은 ‘전력망’

발전량이 많다고 해서 생산된 전력을 곧바로 반도체 공장에서 사용할 수 있는 것은 아니다.

반도체 팹에 대규모 전력을 안정적으로 공급하기 위해서는 발전원과 산업단지를 잇는 송전선로와 변전소 등 전력계통이 함께 갖춰져야 한다.

호남권 반도체 산업단지에서 예상되는 전력수요는 6GW 이상이다. 이 같은 신규 수요를 감당하려면 송·변전 인프라의 적기 확충이 필수적이다.

한국전력은 지난 12일 기후에너지환경부, 전남광주특별시, 삼성전자, SK하이닉스 등과 함께 호남권 반도체 산업단지의 적기 전력 공급을 위한 업무협약을 체결했다.

한전은 기업의 전력 필요 시점을 고려해 2029년부터 초기 전력공급설비를 통해 약 3GW를 우선 공급하고, 이후 추가 설비를 확충해 공급 규모를 6GW 이상으로 늘린다.

초기에는 신장성-신광주 선로에서 분기해 산업단지로 연결하는 방안을 추진한다. 산단 내에는 변전소 1곳을 우선 설치하고 향후 1곳을 추가할 예정이다. 특별시가 파악한 전력 인프라 계획에 따르면 1단계 목표 시점은 2028년 12월, 최종 목표는 2031년 12월이다. 추가 송전선로는 세부 기술검토와 기업·관계기관 협의를 거쳐 구체적인 방안을 마련한다.

특별시도 반도체 산업단지의 전력 수요에 맞춘 송·변전 인프라 확충을 위해 행정적 지원에 나서고 있다.

1단계에서는 한빛원전에서 신장성·신광주 선로에서 분기해 산업단지까지 약 23㎞의 지중 송전선로를 연결하고, 2031년까지 신장성·신해남변전소에서 산단으로 이어지는 약 15㎞의 추가 선로를 잇는다는 구상이다.

신해남변전소를 기점으로 태양광과 해상풍력 등 재생에너지를 단계적으로 연계하는 방안도 검토 중이다.

재생에너지의 계통 유연화와 추가 접속을 위해 생산된 전력을 저장했다가 필요할 때 공급하는 에너지저장장치(ESS)를 배전망에 설치할 예정이다.

결국 호남 반도체 클러스터의 풍부한 발전 기반을 실제 생산 경쟁력으로 연결하려면 산단까지 전력을 안정적으로 공급할 송·변전망의 적기 확충이 중요하다.

특히 송·변전설비는 설계와 인허가, 건설에 상당한 시간이 필요한 만큼 반도체 생산시설과 전력 인프라의 조성 시기를 맞추는 것이 과제다.

특별시 관계자는 “반도체 생산시설 가동 시기에 맞춰 전력이 적기에 공급될 수 있도록 관련 인허가 등 행정절차가 차질 없이 진행되도록 지원하겠다”고 밝혔다.

/최명진 기자