국내 반도체 투톱인 **삼성전자(SEC)**와 **SK하이닉스(SKH)**가 오픈AI에 2029년까지 웨이퍼 기준 월간 최대 90만 장 규모의 D램을 공급하기로 하는 협력의향서(LOI)을 맺었다는 소식이 전해졌다.
두 회사는 10월 1일 오픈AI와 각각 협약을 체결하고 글로벌 AI 인프라스트럭처 구축 프로젝트인 ‘스타게이트(Stargate)’ 핵심 파트너로 참여한다고 밝혔다. 전 세계 D램 웨이퍼 월간 생산량이 약 150만 장임을 감안하면 **90만 장은 구조적 수급을 흔들 수 있는 ‘막대한 규모’**이다.
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| https://www.reuters.com/business/media-telecom/samsung-sk-hynix-supply-memory-chips-openais-stargate-project-2025-10-01/ |
일부 IB와 업계에서 오픈AI·오라클이 자본 부족으로 AI 설비투자(Capex)를 집행하기 어렵다고 우려하지만, 이는 멍청한 판단이다. AI 경쟁은 단순 경제논리를 넘어 국가·기업 간 패권경쟁에 가깝고, 전략이 먼저이고 자본은 뒤따른다. 패권의 향배가 걸린 상황에서 **“돈이 없어서 투자 지체”**라는 가정은 현실성이 낮다.
현재 미국은 정부·민간 차원에서 AI Capex를 신속히 상향하며, 이를 통해 생산성 제고·일자리 창출·GDP 성장률 레벨업과 함께 글로벌 패권 강화를 도모하고 있다. 이런 맥락에서 재원 부족을 이유로 투자를 포기한다는 주장은 상식 밖이며, 전략적 우선순위가 투자와 자금조달을 견인하는 국면임을 직시해야 한다.
이 흐름은 곧 국내 에너지정책과 전력수급에 대한 의구심으로도 연결된다.
이번 글의 결론은 전력 부족 심화로 인해 12차 전력수급기본계획의 조기 수정 가능성이 커졌다는 점에 대한 근거와 가정(상상)의 기록이다. 특히 반도체·AI 클러스터 전력수요와 데이터센터 유입이 겹치면, 전력은 정책·재정·계통(그리드) 전 영역에서 동시에 병목이 된다.
반도체 클러스터 수요와 전원 확충의 간극
정부는 반도체/AI 클러스터 국책사업을 통해 2030~2032년까지 평택·용인에 3개 반도체 라인을 가동한다는 계획이다. 반도체 FAB 1개당 전력수요는 약 1.3GW이므로, 3개 라인에 3.9GW가 필요하다. LNG 복합화력 1기당 1~1.2GW인 점을 고려하면 약 4기의 LNG 발전소가 추가로 필요하며, LNG 발전 1GW당 연간 천연가스 약 80만 톤이 소요된다.
실제 2024년 8월, 용인 신규 팹 전원(1GW급 LNG) 사업권은 SK E&S와 중부발전이 확보했다. 그러나 나머지 2곳(여주·평택 지역) LNG 발전소 인가(사업권) 확보가 여전히 과제이다. 더 큰 문제는 문재인 정부의 10차 전력수급기본계획에서 넷제로(Net Zero) 목표와 함께 2038년까지 LNG 발전 신규 허용 규모를 2.5GW로 제한해 놓았다는 점이다. 이 제한이 유지되면 반도체 클러스터 전력공급에 구조적 부족이 발생한다. 따라서 LNG 발전(신규 + 사업권 연장) 확대가 관건이다.
장기적으로 2050년까지 반도체 클러스터에 16개 FAB가 들어설 전망인데, 총 전력수요는 약 20GW에 달한다. 이는 1.3GW급 LNG 발전소 16기에 해당하는 규모이다. 여기에 데이터 주권 이슈로 국내 데이터센터 유치가 확대되면 전력수급 문제는 더욱 심화된다.
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| https://www.newspenguin.com/news/articleView.html?idxno=20319 |
“설비는 있는데, 그리드가 병목”이라는 현실
제11차 전력수급기본계획 기조상 단기간 내 복합화력(가스) 신규 건설은 제약이 따른다. 이에 따라 기존 전원을 한전 그리드에 연결해 가용 전력을 늘리는 방향이 유력하다. 현재 한전 그리드에 미연결된 전력이 약 8GW라는 점을 고려하면, 우선 기존 전기를 연결하는 것이 합리적으로 보이는건 사실이다.
한국의 전력 예비율은 연평균 약 25% 수준(다만 혹서기에는 10%까지 하락)이며, **미국은 연평균 약 15%**이다. 즉, 발전설비 용량 자체가 절대적으로 부족하기보다 ‘계통 연결’이 병목이라는 판단을 내린듯 싶다.
그러나, 문제는 그리드 연결에 들어가는 비용이 천문학적이라는 사실과 시간이 오래걸린다는 것이다.
(추후 아래 설명) 병목의 본질은 지중화 수요→원가 상승→KEPCO 재무여력 제약→주민수용성·인허가 지연의 연쇄다. 이는 “돈·시간·협의”의 삼중 제약이며, **HVDC 특수자재·시공 선단 수급(케이블·변환설비·선박)**까지 포함하면 일정 리스크는 구조적이다.
호남→수도권 전력수송: HVDC ‘에너지 고속도로’의 구조
정부는 서해안 축 HVDC를 2030년대 초 가동하고 이후 남·동해안으로 확장해 2040년대 U자형 전국 백본을 완성하는 로드맵을 제시하였다. 목적은 호남권 재생에너지 전력을 수도권 등 대수요지로 직접 수송하는 것이다.
1단계는 해저케이블 총 약 440km, **새만금–화성 220km 구간 왕복 2회선(총 2GW급)**으로 구성되며 2030년 준공 목표로 내년 상반기 발주 필요성이 거론된다. 운영·계통 계획은 **호남–수도권 2GW×4개 루트(’31/’36/’38 단계 준공)**로 조정되었고, 용인 반도체 클러스터 10GW+ 공급을 위한 변전소·연계망 신설이 포함된다.
다만 지중화 단가의 공식치 공개는 제한적임에도 지중화 확대·자재비 상승으로 **한전 송변전 투자액이 72.8조원(전 계획 대비 +28.8%)**으로 급증했으며, HVDC 해저·지중 구간은 장척 생산·시험·포설 등을 거치며 입찰~시공에 4~5년이 소요될 수 있다.
또한 님비·인허가 지연이 빈발해 345kV 북당진~신탕정의 경우 12년 6개월 지연됐고, 주변지역 지원금은 연간 약 1,400억원 수준이다. 동해안~동서울 HVDC는 79개 마을 합의에도 종점 인허가 불허 등 갈등이 남아 있다. 요컨대 지중화 선호와 주민수용성 요구가 높아지는 가운데, 비용 급증과 일정 리스크가 병행하는 구조이다.
재무·요금 환경: 한전의 제약과 시스템 리스크
한전(KEPCO)은 2024년 2분기 연결 부채가 약 206조 원이며, 2028년까지 원화사채 49조 원 상환이 예정되어 있다. 이 가운데 **2024~2038년 전력망 확충에만 73조 원+**이 필요하다. 친환경 발전믹스 확대가 곧 전력요금 하락으로 이어질 것이라는 전제 아래 요금 동결 기조가 유지될 경우, 한전 적자 확대는 불가피하다. 이는 송전투자(지중화·HVDC)와 그리드 병목 해소에 필요한 재원 조달을 더욱 어렵게 만든다.
기업별 전력 리스크: SKH보다 SEC에 더 엄중
SK하이닉스는 **용인 반도체 클러스터 전원을 LNG 복합화력으로 ‘선제 확보’**했다. 정부·산업부는 용인 클러스터 전력공급을 11차 전력수급기본계획 등과 연계해 차질 없이 지원하겠다는 공식 입장을 밝혔다. 2024~2025년에 정책금융·송전설비 재원 투입 계획도 논의되고 있다. 이는 즉시 해결이 아니라 해결을 위한 정책·재정 수단을 마련 중이라는 의미이다.
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반면 **삼성전자(SEC)**의 경우, 용인 클러스터 전원을 담당할 자체 LNG 복합화력발전소 인허가를 아직 확보하지 못한 상태로, 정부에 인허가 요청을 지속하고 있다. 정부는 **전담 배전망관리기관(DSO)**을 구성해 전력품질을 관리하고, 가상발전소(VPP) 운영을 통해 클러스터 내 재생에너지·ESS를 활용해 전력품질을 보정하라는 대안을 제시했다고 한다.
친환경에너지만으로 신규 반도체공장 전원을 공급한다는건 상상하기 어려운데 그 이유는 이전글에 언급해놓았다.
요약하면, SEC은 SKH 대비 전력 리스크가 더 엄중하다.
결론: 메모리 슈퍼사이클의 그늘, 전력·계통 병목과 ‘마중물’의 역할
오픈AI와의 **대규모 D램 장기공급(월 90만 장, 2029년까지)**은 국내 메모리 사이클의 구조적 강세를 뒷받침한다. 그러나 공급 확대의 전제는 전력이다.
단기적으로 미연결 8GW의 계통 편입, 중기적으로 서해안 HVDC 2GW×4 루트의 적기 준공, 장기적으로 U자형 전국 HVDC 백본 완성이 필수처럼 보일 순 있다.
그러나, 이를 가로막는 것은 천문학적 지중화 비용, 주민수용성, 한전 재무제약이다. 여기에 데이터 주권 이슈로 국내 데이터센터 유입이 불가피해지며 수요가 추가로 급증할 전망이어서, 전력수급의 구조적 긴장은 한층 심화될 것이다.
기업 차원에서는 LNG 인가허가로 전원조달·품질관리를 서둘러야 한다.
특히 **AI Tech 산업에서의 핵심은 ‘Time to Market’**이다. 전력 인프라 지연은 곧 TTM 지연이며, 이는 설비 가동 시점 지연 → 매출 실현 지연 → NPV 하락·기회비용 확대로 직결된다.
메모리·HPC·데이터센터 수요의 사이클은 창(윈도우)이 짧을 수 있다.. 전력·계통이 적시에 준비되지 않으면 글로벌 CAPEX가 다른 지역으로 이동하고, 그 공백만큼 국내 일자리·부가가치·생태계가 이탈한다.
TTM을 지키는 전력 확보가 곧 산업경쟁력의 본질이다.
따라서 친환경 에너지 정책의 ‘고집’만으로는 반도체 클러스터 확장과 데이터센터 유입이 만들어내는 단·중기 전력 병목을 해소하기 어렵다.
정부는 산업·일자리·수출경쟁력을 훼손하지 않도록, LNG 복합화력발전소 인허가를 과감히 선(先)확대해 전환기 ‘마중물’ 역할을 해야 한다.
결국 12차 전력수급기본계획의 조기 보완, 현실적 전원믹스·계통계획의 조정, 그리고 LNG 복합화력 인허가의 선확대가 TTM을 사수하고 슈퍼사이클의 실물화와 국내 산업 생태계 유지를 좌우할 것이다.
지금 필요한 것은 원칙의 고집이 아니라, 시간과 불확실성을 관리하는 실행전략이다.
#글을 마치며
국내 반도체에는 천운의 기회가 왔다. 지금 필요한 것은 정책의 실행·속도와 전력·계통의 적시 확충이며, 이념 논쟁이 아니라 현실적 전원믹스와 LNG 인허가 확대로 Time to Market을 사수하는 일이다.
그래야 경쟁력·일자리·국가경기가 기회를 실질 성과로 연결할 수 있다.
정부가 기업, 국민 바짓가랑이 잡는일은 하지 않았으면 한다.
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