[메가프로젝트] 광주에 삼성 온다…'서남권 클러스터' 논란 넘어설까

삼성은 광주에 메모리 팹 2기·SK하이닉스는 서남권에 2기

RE100 강점에도 용수·실행력 검증 과제

(서울=연합인포맥스) 윤영숙 기자 = 정부가 호남 지역인 서남권에 800조원 규모의 반도체 투자를 추진하기로 하면서 국내 반도체 생산거점 확장 전략이 새 국면을 맞을 것으로 보인다.

그동안 국내 반도체 투자는 경기 평택과 용인, 이천 등 수도권 남부에 집중돼 왔다. 기존 팹과 협력사, 연구개발 인력, 물류망이 촘촘히 연결돼 있다는 점에서 수도권은 여전히 가장 강력한 반도체 클러스터다.

그러나 인공지능(AI) 반도체 수요가 커지면서 팹 입지의 판단 기준도 달라지고 있다. 기존 생산라인과의 근접성, 협력사 집적도뿐 아니라 전력과 용수, 부지, 재생에너지 조달 능력, 지역 인재 공급력이 핵심 변수로 떠올랐다.

◇ 수도권 집중 한계…서남권을 제2 생산거점으로

정부는 29일 '대한민국 대도약 3대 메가프로젝트 국민보고회'를 통해 서남권을 반도체 제2 생산거점으로 새롭게 조성하고, 속도전을 통해 메모리 초격차를 유지하고 AI 시대 반도체 수요를 선점하겠다고 밝혔다.

우선 수도권에서는 용인 국가산단과 일반산단의 최종 팹 완공 시점을 각각 7년, 12년 단축하고, 평택 생산라인도 앞당겨 5년 내 메모리 생산능력을 2배로 확대할 계획이다.

이재용 삼성전자 회장은 "기흥, 화성, 평택에 이어 용인국가산단의 투자 일정이 많이 빨라졌고, 저희가 새로운 단지를 준비해야 할 시점도 앞당겨졌다"며 "대통령님 말씀대로 속도전"이라고 말했다.

다만 수도권 단일 거점만으로는 성장에 한계가 있다고 봤다. 팹이 수도권에 밀집하면서 전력과 용수, 부지 문제가 동시에 커졌고, 지정학적 리스크도 누적됐다는 판단이다.

한국은행의 '우리나라 주요 제조업 생산 및 공급망 지도'에 따르면 2021년 기준 국내 반도체 생산 점유율은 수도권이 80.7%, 충청권이 15.8%다. 두 권역을 합치면 96.5%에 달한다.

정부가 서남권을 수도권에 이은 제2 생산거점으로 정한 이유도 여기에 있다. 정부는 서남권에 총 800조원을 투자해 메모리 팹 4기를 구축하겠다고 밝혔다. 삼성전자가 2기, SK하이닉스가 2기를 맡는 구상이다.

이재용 회장은 이날 "여러 지역 중 전력, 용수, 인력 확보, 인프라 등 많은 인센티브 지원이 기대되는 광주를 후보지로 계획하고 있다"며 구체적인 입지를 공개했다. SK하이닉스도 서남권에 팹 2기를 건설할 예정이다.

◇ 대형 팹 1기 3~4GW…전력 생산지와 수요처를 붙인다

서남권이 선택된 가장 큰 배경은 전력이다.

안선주 전남대 전기공학과 교수는 앞서 열린 '반도체 FAB 광주 유치 전략 토론회'에서 반도체 공장 1기의 전력 수요를 소형 팹 100~500메가와트(MW), 중형 팹 0.6~1.5기가와트(GW), 대형 팹 3~4GW 수준으로 제시했다. 대형 첨단 팹 한 기가 대규모 발전소 여러 기에 해당하는 전력을 필요로 한다는 의미다.

수도권 팹 확장은 결국 비수도권 전력을 장거리 송전망으로 끌어와야 하는 구조다. 실제 송재도 전남대 경영학부 교수는 같은 토론회에서 용인 반도체 신규 공장에 필요한 전력을 2050년 기준 15GW로 제시했다. 단일 산단 전력 수요로는 막대한 규모다.

문제는 송전망이다. 한국전력의 장기 송·변전 설비계획상 2038년까지 송·변전 설비 투자 규모는 72조8천억원에 달한다. 초고압 송전망은 인허가와 주민 수용성, 지중화 비용 문제로 지연 가능성이 크다. 송전선로가 늦어지면 팹 착공과 장비 반입, 고객사 인증, 양산 일정도 함께 밀릴 수밖에 없다.

정부는 서남권 반도체 산단에 대해서는 접속선로를 신속히 구축하고, 전력원으로 재생에너지와 원전을 활용하겠다고 밝혔다. 전력 생산지에서 먼 수도권에 수요처를 계속 늘리는 대신, 재생에너지와 원전이 있는 지역에 새 팹을 배치하겠다는 논리다.

◇ 전남 태양광 7.86TWh…RE100 강점이나 단독으론 부족

RE100 대응도 서남권 구상의 핵심 명분이다.

글로벌 빅테크와 주요 반도체 고객사는 공급망 전반에 재생에너지 사용을 요구하고 있다. 과거에는 성능과 가격, 납기가 핵심이었다면 이제는 어떤 전기로 만들었는지도 거래 조건이 되고 있다.

안선주 전남대 전기공학과 교수는 앞선 세미나에서 전남의 2024년 태양광 발전량을 7.86TWh로 제시했다. 해상풍력 잠재력도 12.4GW로 전국 잠재량의 37% 수준이라고 설명했다. 서남권에 반도체 클러스터가 들어서면 재생에너지를 장거리 송전망에 의존하지 않고 현지에서 소비하는 지산지소형 산업단지를 설계할 수 있다는 논리다.

다만 재생에너지 잠재력이 곧바로 팹 전력 공급 능력을 의미하지는 않는다. 대형 팹 1기의 전력 수요 3~4GW를 24시간, 365일 가동 기준으로 환산하면 연간 약 26.3~35.0TWh가 필요하다. 전남 태양광 발전량 7.86TWh는 단순 계산으로 대형 팹 1기의 연간 전력 수요에도 못 미친다.

해상풍력 12.4GW 역시 현재 즉시 공급할 수 있는 전력이 아니라 향후 개발 가능한 잠재 설비용량에 가깝다. 실제 전력으로 쓰려면 인허가와 계통 연결, 주민 수용성, 전력구매계약(PPA), 저장장치 구축이 뒤따라야 한다.

서남권 클러스터의 전력 전략은 재생에너지 단독 모델이 아니라 에너지 믹스 모델을 활용해야 할 것으로 보인다. 태양광과 해상풍력을 RE100 대응 기반으로 삼되, 원전과 에너지저장장치(ESS), 전용 배전망, 예비전력 체계를 함께 묶어야 한다는 게 업계의 중론이다.

◇ 용수는 강점이자 논란…기업형 첨단도시로 육성

용수도 서남권 선정의 핵심 변수다.

반도체 공정에는 초순수와 냉각수 등 대규모 물이 필요하다. 정부는 서남권 반도체 산단에 도수관로를 신속히 건설하고, 다목적댐과 발전용수 등 대체수자원을 활용해 용수를 공급하겠다고 밝혔다. 전력과 마찬가지로 용수도 정부가 책임지고 공급하겠다는 입장이다.

이재명 대통령도 앞서 용수 부족론을 직접 반박했다. 이 대통령은 사회관계망서비스(SNS)를 통해 수자원을 제대로 배치·관리하면 하루 100만t의 산업용수 공급도 가능한 것으로 검토됐다고 밝혔다.

다만 용수 논란이 완전히 해소된 것은 아니다. 팹에 필요한 것은 단순 수량만이 아니라 취수원, 도수관로, 초순수 처리, 폐수 방류, 가뭄 대응, 농업용수와의 충돌 가능성까지 포함한 전체 용수망이다. 정부가 "공급 가능하다"고 밝힌 것과 실제 용수망을 제때 구축하는 것은 다른 문제다.

부지와 정주 여건도 서남권 선정의 배경이다. 수도권은 기존 산업시설과 주거지, 환경 규제, 송전망 문제로 대규모 신규 부지 확보가 갈수록 어려워지고 있다. 반면 서남권은 메모리 팹 4기와 협력사, 인력 생태계를 함께 배치할 공간 여력이 상대적으로 크다.

정부가 기업형 첨단도시 조성방안을 함께 내놓은 것도 이 때문이다. 단순 산단이 아니라 첨단산단과 도심융합특구, 신도시를 고속 교통 인프라로 연결하는 회랑도시를 만들겠다는 구상이다. 정부는 정주지까지 30분, 공항·항만 등 물류거점까지 1시간 이내 이동권을 목표로 제시했다. 광주·전남에는 전남대 반도체공동연구소, GIST 첨단공정팹, 한국생산기술연구원 나노기술집적센터 등 연구·실증 인프라도 있다. 기존 후공정 기업과 AI 데이터센터, 광산업 기반도 있어 첨단 패키징과 AI 반도체, 광반도체 분야로 확장할 여지도 있다.

서남권이 선택된 이유는 분명하다. 수도권 단일 거점의 전력·용수·부지 한계를 보완하고, AI 시대 급증하는 메모리 수요에 대응할 제2 생산거점이 필요했기 때문이다. 서남권은 재생에너지와 원전, 수자원, 부지, 인재 기반을 묶어 새로운 생산거점으로 설계할 수 있는 후보지로 평가됐다.

그러나 발표만으로 클러스터가 완성되는 것은 아니다. 800조원 투자는 한국 반도체 산업의 방향을 바꿀 수 있는 규모지만, 그만큼 실행 리스크도 크다. 전력망과 도수관로, 부지 조성, 인허가, 정주 여건, 협력사 이전이 동시에 맞물려야 할 것으로 보인다.

ysyoon@yna.co.kr