[세종=뉴스핌] 정성훈 기자 = 정부가 반도체·인공지능(AI) 데이터센터·피지컬AI 등 '3대 메가프로젝트'를 반영하면서 국내 최대전력 수요 전망이 크게 뛰었다. 첨단산업 투자와 산업 전기화가 이어지는 만큼 중장기적으로 전력수요 증가 가능성이 높지만, 기업 투자와 기술 발전 속도에 따른 불확실성도 상당해 보다 유연한 전력계획이 필요하다는 지적이 나온다.

뉴스핌TV는 '3대 메가프로젝트 검증-전력편'을 주제로 전문가 대담을 진행했다.

박종배 건국대학교 전기전자공학부 교수가 진행을 맡고 박명덕 에너지경제연구원 선임연구위원이 패널로 참여했다. 1편에서는 3대 메가프로젝트로 새롭게 발생하는 전력수요가 어느 정도 규모인지, 실제 기업 투자로 이어질 가능성이 있는지, 향후 전력수요를 어떻게 전망하고 관리해야 할지를 집중적으로 다뤘다.

◆ 27GW 추가수요 얼마나 큰가…"상당히 높은 수준"

정부는 3대 메가프로젝트 등을 반영하면서 기존 전망보다 최대전력 수요를 약 27기가와트(GW) 높였다. 대담은 이 정도 규모의 추가수요가 실제로 현실화할 수 있는지를 따져보는 데서 시작했다.

진행자(박종배 건국대 교수)= 정부가 전력수요를 다시 전망하면서 약 27GW의 수요가 추가됐습니다. 상당히 큰 규모인데 어느 정도 수준으로 봐야 합니까. 또 실제로 이 전력수요가 구현 가능한지도 따져봐야 할 것 같습니다.

박명덕 에너지경제연구원 선임연구위원= 최대전력 수요가 한 27GW 늘었다는 것은 굉장히 높은 수준으로 많이 오른 것입니다. 이렇게 전망이 바뀐 이유는 앞서 말씀하신 것처럼 우리가 전혀 예상하지 못했던 갑작스러운 수요가 등장했기 때문일 것입니다.

불과 2~3년 전만 해도 이런 일이 있을 것이라고 상상하지 못했고, 11차 전력수급기본계획을 할 때에도 이런 수요를 예측하지 못했습니다. 그러다 12차 계획을 할 때 갑자기 들어오면서 반영됐기 때문에 상당히 급격하게 높아졌다고 볼 수 있습니다.

다만 우리나라는 2년에 한 번씩 수요를 그때그때 상황에 맞춰 다시 전망합니다. 데이터를 모으고 상황을 반영해 수요를 다시 전망하기 때문에 탄력적으로 반영할 수 있다는 장점이 있습니다. 앞으로 2년 후, 4년 후에도 계속 이 작업을 하기 때문에 지금의 전망도 점점 더 정교해질 수 있다고 봅니다.

◆ "27GW면 원전 약 20기"…반도체와 AI 데이터센터 수요도 달라

진행자= 우리나라는 전력수급기본계획을 2년마다 수립하기 때문에 지금 전망이 달라지더라도 다시 업데이트할 수 있다는 말씀으로 이해됩니다.

그런데 27GW라는 규모는 상당히 큽니다. 1GW급 원전을 기준으로 하면 원전 27기에 해당하고, 1.4GW급을 기준으로 해도 거의 20기 정도입니다. 전력계통에도 상당한 영향을 줄 수 있는 규모입니다.

12차 전력수급기본계획을 보면 추가 수요 가운데 반도체 관련 수요가 약 24GW이고 AI 데이터센터가 약 12GW입니다. 반도체 팹과 AI 데이터센터의 전력수요 패턴은 어떻게 다릅니까.

박명덕 선임연구위원= 전력이라는 상품은 순간순간 공급과 수요를 맞춰야 합니다. 그래서 반도체 팹이 어떤 식으로 전력을 사용하고 AI 데이터센터가 어떤 식으로 사용하는지를 보는 것이 굉장히 중요합니다.

기본적으로 반도체 팹은 수요가 굉장히 평평합니다. 24시간 동안 일정하게, 균일하게 고품질의 전력을 사용해야 합니다.

반면 AI 데이터센터는 수요 변동폭이 굉장히 크다고 알려져 있습니다. 추론을 할 때도 있고, AI 학습을 할 때도 있고, 데이터를 저장할 때도 있기 때문입니다. 이런 변동폭을 맞춰주는 것이 굉장히 중요하기 때문에 최근 LNG 발전 등의 이야기가 많이 나오고 있는 것 같습니다.

진행자= 반도체 팹은 일정한 전력과 스팀도 필요하기 때문에 전기를 어떻게 일정하게 공급할 것인지, 열병합발전의 필요성도 고민해야 할 것 같습니다.

AI 데이터센터는 상당히 많은 전력을 사용하면서 순간적인 변화폭도 큽니다. 공급 측에서는 재생에너지가 계속 변하고, 수요 측에서는 AI 데이터센터가 계속 변한다면 전력망에 상당한 부담을 줄 수 있습니다. 온사이트 발전이나 ESS 등을 통해 AI 데이터센터의 전력수요를 어느 정도 평활화할 필요도 있을 것 같습니다.

◆ 반도체 vs AI 데이터센터…"AI 쪽 불확실성 더 커"

진행자= 3대 메가프로젝트가 시장에 본격적으로 알려진 지 오래되지 않았는데 상당히 큰 전력수요가 나타났습니다. 결국 이 수요를 100% 믿을 수 있느냐는 문제가 있습니다.

반도체 팹과 AI 데이터센터 모두 수요에 불확실성이 있을 텐데, 둘 가운데 어느 쪽의 불확실성이 더 크다고 봅니까.

박명덕 선임연구위원= 수요의 불확실성은 과거에도 그랬듯이 언제나 존재합니다. 지금 우리가 이렇게 전망한다고 해서 이것이 100% 맞는다거나 정확하게 언제까지 전망할 수 있다고 하는 것은 사실 거의 불가능합니다.

개인적으로는 반도체 팹이 수요의 확장성에서는 조금 더 무게를 둘 수 있다고 봅니다. 이미 정부에서도 기업과 협의해 발표했고 앞으로 어떻게 진행할 것인지의 문제는 남아 있지만, 전 세계적인 반도체 수요와 앞으로의 AI 발전을 보면 국내에서 반도체를 생산하는 수요는 존재할 수밖에 없다고 생각합니다.

반면 AI 데이터센터는 지금 약 11GW 정도를 잡아놨는데 반도체 팹보다는 조금 더 불확실성이 있다고 생각합니다.

◆ 기업 투자계획과 정부 전력계획…"계속 업데이트하며 괴리 줄여야"

진행자= 기업이 투자계획을 발표하면 이후 내부 의사결정과 이사회 의결을 거쳐 착공까지 가게 됩니다. 그런데 정부는 기업 투자계획에 맞춰 전력망과 발전설비를 준비해야 합니다.

기업 투자계획과 정부의 전력계획 사이에 어떻게 정합성을 맞춰가야 합니까.

박명덕 선임연구위원= 정부 계획과 기업 투자계획의 정합성을 맞추는 것은 쉽지 않습니다. 기업도 투자를 결정했다가 환경이 변화하면 결정을 변경할 수 있기 때문에 이것을 100% 맞추기는 굉장히 어렵습니다.

다만 계획을 세우는 이유가 있습니다. 송전망이나 발전설비를 확충하는 것은 하루아침에 되는 일이 아니기 때문에 계획을 보면서 차근차근 준비해 나가야 합니다.

불확실성을 줄일 수 있는 방법 가운데 하나가 전력수급계획을 계속 업데이트하는 것입니다. 지금 계획을 한 번 세우고 2040년까지 아무것도 하지 않는 것이 아니라 중간중간 계속 수요계획을 업데이트하게 됩니다.

이 과정에서 기업과 정부의 소통이 더 밀접해지고 기업 투자계획의 확실성을 높일 수 있다면 정부 계획과 기업 투자계획 간 괴리를 점점 줄여나갈 수 있을 것입니다.

◆ 저전력 기술 발전해도…"전력수요 증가 방향은 유지"

진행자= 향후 기술 개발이 지금 추가된 27GW의 전력수요를 더 높이는 쪽으로 작용할지, 낮추는 쪽으로 작용할지도 봐야 합니다.

GPU(그래픽처리장치)를 비롯한 반도체는 계속 저전력 기술로 진화할 것이고 AI 데이터센터의 냉각기술도 발전할 겁니다. 이것은 전력수요를 낮추는 요인입니다. 반면 AI 이용자는 계속 빠르게 늘고 있습니다. 상방 요인과 하방 요인을 함께 보면 어떻게 전망해야 합니까.

박명덕 선임연구위원= 개인적인 의견으로는 전력수요 증가를 예상하는 것이 일반적이라고 봅니다. AI가 등장하면서 우리가 예상하지 못했던 방식으로 전력을 사용하게 됐고 피지컬AI까지 가면 전력사용 증가 자체를 부인하기는 어렵습니다.

다만 말씀하신 기술들은 전력수요가 올라가는 속도를 어떻게 조절할 것이냐는 측면에서 작용할 수 있습니다. 전력을 사용하는 것은 비용이기 때문에 기술은 항상 비용을 줄이고 더 효율적으로 가려고 합니다.

앞으로 전력수요는 증가할 것이지만 기술이 그 증가 속도를 얼마나 낮춰줄 수 있을지가 중요합니다. 수요가 너무 높게 올라가려고 하면 그것을 줄이고 효율적으로 사용하려는 반작용이 생기게 되고, 그것이 기술혁신의 중요한 원동력이라고 생각합니다.

◆ 피지컬AI·산업 전기화까지…"전력수요 더 늘어날 것"

진행자= 지금은 주로 반도체 팹과 AI 데이터센터의 전력수요 증가를 이야기하고 있습니다. 하지만 12차 전력수급기본계획을 보면 피지컬AI와 다른 산업의 전기화에 따른 탄소중립 전력수요도 만만치 않습니다.

장기적으로 보면 현재 전망보다 전력수요가 더 늘어날 것으로 보십니까.

박명덕 선임연구위원= 우리나라뿐 아니라 전 세계가 탄소중립으로 가는 길은 모든 에너지를 전기로 사용하는 전기화를 하고, 그 전기를 어떻게 청정전력으로 공급할 것인가의 방향으로 가고 있습니다.

결국 지금 사용하는 화석연료를 어떤 방식으로든 전기로 바꿔 사용하게 될 것이기 때문에 전력수요는 앞으로 증가할 수밖에 없습니다.

자동차와 이동수단도 바뀔 것이고 가정에서도 인덕션 등 많은 부분이 전기화되고 있습니다. 앞으로 전력수요는 지금 수준에 머물지는 않을 것이고 상당 부분 더 높아질 것으로 봅니다.

◆ 최대수요 20GW 관리 가능할까…"가격에 반응하는 요금체계 필요"

진행자= 전력수요를 전망할 때 기본 수요에 3대 메가프로젝트 같은 추가 수요를 더한 뒤 수요관리를 통해 다시 일부를 빼고 있습니다. 수요관리 목표가 약 20GW 정도입니다. 1GW급 원전 20기에 해당하는 규모입니다.

이 정도 수요관리가 실제 구현 가능한지, 구현하려면 어디에 집중해야 합니까.

박명덕 선임연구위원= 여기에서 이야기하는 20GW는 전체 전력사용량이라기보다 최대부하가 발생하는 순간의 수요입니다. 전기는 최대부하를 공급할 수 있는 설비가 있으면 평상시 사용량은 맞출 수 있기 때문에 최대수요를 어떻게 관리하느냐가 중요합니다.

결국 수요반응을 통해 수요를 다른 시간대로 옮겨 평평하게 만드는 것이 필요합니다.

수요는 결국 가격에 반응합니다. 장기적으로는 수요관리를 할 수 있는 가격체계와 요금체계로 조금 더 나아갈 수밖에 없다고 생각합니다.

◆ 과대추정 vs 과소추정…"조금 더 경계해야 할 것은 과소추정"

진행자= 전력수요에서는 항상 과잉수요 전망이냐 과소수요 전망이냐는 논쟁이 있습니다.

과대추정을 해 실제 수요가 나타나지 않으면 발전기와 송전선이 놀 수 있습니다. 반대로 과소추정을 하면 공급설비가 부족해 정전 위험이 커질 수 있습니다. 두 요소 가운데 어느 쪽에 조금 더 무게를 둬야 한다고 봅니까.

박명덕 선임연구위원= 결국 그 중간 어디엔가 답이 있겠지만 그 중간이 정확히 어디인지를 알 수 있는 사람은 없습니다. 그래서 적정한 수요를 찾기 위해 계속 논쟁하고 전망하는 것입니다.

둘 다 중요하지만 조금 더 무게를 둔다면 과소추정되는 것을 더 경계해야 하지 않을까 생각합니다.

과다추정을 해서 발전기가 일부 놀게 되는 것도 걱정해야겠지만, 과소추정으로 전력이 공급되지 않거나 장기간 전력공급 부족과 정전이 발생하면 국가적으로 입는 피해가 너무 큽니다.

과대추정을 하자는 이야기는 아니지만 결과적으로 일부 여유가 생겼다면 그것을 안전에 대한 투자비용이라고 생각할 수도 있다고 봅니다.

진행자= 전력 인프라는 부족하다고 판단된 이후 추가로 구축하려고 해도 상당한 시간이 필요합니다. 부족한 상황을 뒤늦게 따라잡기는 물리적으로 어렵습니다.

결국 남느냐 부족하냐의 논쟁만 하기보다 어떻게 하면 더 유연한 계획을 세울 수 있을지를 고민할 필요가 있을 것 같습니다.

◆ 지역별 전력수급…"발전설비보다 송전망 확충 중요"

진행자= 전력수요가 어느 지역에서 늘어나느냐도 중요합니다. 그 지역에 공급이 충분한지, 송전망과 전력계통이 안정적인지를 봐야 합니다.

수도권과 호남권을 중심으로 반도체 산업단지가 들어서는데 지역 수요와 지역 공급 문제를 어떻게 보고 계십니까.

박명덕 선임연구위원= 호남권도 그렇고 용인도 그렇고 발전설비를 증설하는 것도 중요하지만 제가 보는 관점에서는 그 지역의 송전망을 어떻게 확충하느냐가 더 중요한 문제입니다.

호남권은 출력제한도 많고 태양광이 접속하고 싶어도 접속하지 못하는 경우가 많습니다. 발전설비를 확충하는 것도 중요하지만 먼저 송전망을 확충해 우리가 가지고 있는 기존 발전설비를 잘 활용하는 것이 필요합니다.

용인 반도체 산업단지도 동해안에 석탄화력이 있고 앞으로 원전도 들어오겠지만 송전망이 원활하게 확충되지 않아 송전제약이 발생하고 있습니다. 이런 송전제약을 먼저 해결해야 단기적으로 공급을 원활하게 할 수 있다고 봅니다.

◆ "전력수요 하나의 숫자보다 상·중·하 시나리오로"

진행자= 전력수급기본계획을 수립할 때마다 과대추정이냐 과소추정이냐는 논쟁이 반복됩니다. 이번에는 특히 3대 메가프로젝트에 따른 과대추정 논란이 있습니다.

이런 문제를 어떻게 극복할 수 있다고 봅니까.

박명덕 선임연구위원= 앞으로는 계획의 유연성을 조금 더 고민해야 한다고 생각합니다.

지금도 계획을 계속 업데이트하고 있지만 수요나 설비를 발표할 때 하나의 숫자로 확정적으로 발표하는 경우가 많습니다. 특히 수요는 조금 더 범위로 가져갈 필요가 있습니다.

상한과 중간값, 하한처럼 수요의 범위를 제시하면 대응할 수 있는 여유도 커질 수 있습니다. 앞으로는 시나리오 기반으로 조금씩 전환해 가는 것이 중요하다고 생각합니다.

진행자= 12차 전력수급기본계획에서도 기준목표 수요와 상한목표 수요를 제시했습니다. 앞으로는 조금 더 촘촘한 전력수요 시나리오 개발이 필요할 것 같습니다.

결론적으로 반도체 팹이든 AI 데이터센터든 향후 전력수요는 상방으로 작용할 가능성이 높지만 여전히 불확실성은 존재합니다. 수요가 있으면 결국 공급해야 하는 만큼 2부에서는 발전소와 송전망 등 실제 공급 문제를 집중적으로 살펴보겠습니다.

jsh@newspim.com