AI·반도체 전력수요 260TWh 전망…원전 놓고 이견도(종합)

제12차 전력수급기본계획 수립 정책토론회 개최

AI데이터센터·반도체 추가수요 연간 260TWh 추산

"재생e 100GW 달성해도 발전량 150TWh 그쳐"

전력망·수요관리 강화 주문…"원전 더 안 지어도" 반론

김성환 "전문가·국민 의견 수렴해 12차 전기본 반영"

[세종=뉴시스] 김성환 기후에너지환경부 장관이 20일 국회 의원회관 제3세미나실에서 열린 12차 전력수급기본계획 수립을 위한 정책토론회에 참석해 발언하고 있다. (사진=기후부 제공) 2026.08.20. [email protected]

[세종=뉴시스]이수정 기자 = 인공지능(AI) 데이터센터와 반도체 클러스터 등 정부가 추진하는 '3대 메가프로젝트'로 향후 연간 약 260테라와트시(TWh)의 추가 전력수요가 발생할 수 있다는 전망이 나왔다.

정부가 2030년까지 재생에너지 설비 100기가와트(GW) 보급을 추진하고 있지만, 예상 발전량은 약 150TWh에 그치는 만큼 늘어나는 전력 수요에 대응하려면 다양한 무탄소 전원과 전력망, 에너지저장장치(ESS) 등 전력 인프라를 함께 확보해야 한다는 분석이다.

기후에너지환경부가 20일 오전 국회 의원회관 제3세미나실에서 개최한 제12차 전력수급기본계획 수립을 위한 제4차 대국민 정책토론회에서는 '전기국가로의 전환 전략'과 '미래 에너지정책 방향'을 주제로 이 같은 내용이 논의됐다.

이날 발표자로 나선 박우영 에너지경제연구원 에너지전환정책연구본부장은 AI 데이터센터와 반도체 클러스터에서 총 38.4GW 규모의 전력수요가 발생할 것으로 전망했다.

3대 메가프로젝트에 전력수요 급증…공급능력 확충 과제

AI 데이터센터는 2035년까지 18.4GW, 반도체 클러스터는 2041년까지 약 20GW의 전력이 필요할 것으로 예상됐다.

이용률까지 고려한 연간 전력소비량은 각각 약 121TWh와 140TWh로, 총 260TWh 수준으로, 이는 2025년 국내 총발전량 596TWh의 40%를 웃도는 규모다.

특히 AI 데이터센터와 반도체 설비는 이용률이 높아 24시간 대규모 전력을 소비하는 만큼 전반적인 전력수요 자체를 끌어올릴 수 있다는 분석이다.

정부는 지난 5월 발표한 재생에너지 계획을 통해 2030년까지 재생에너지 설비를 100GW로 확대하고 2035년 발전 비중을 30%까지 높인다는 목표를 제시한 바 있다.

2030년 태양광 80GW와 풍력 20GW가 보급된다고 가정할 경우 이용률을 고려한 연간 발전량은 약 150TWh로 추산된다. 메가프로젝트에 따른 추가 전력수요 약 260TWh에는 미치지 못하는 규모다.

여기에 현재 발전량의 상당 부분을 차지하는 화력발전도 탄소중립 과정에서 무탄소 전원으로 대체해야 하는 만큼 재생에너지뿐 아니라 다양한 무탄소 전원을 함께 검토해야 한다는 지적이다.

박 본부장은 "추가되는 전원은 기본적으로 무탄소 성격을 가져야 한다"며 ESS와 양수발전 등 계통유연성 자원을 포함해 다양한 선택지를 고려할 필요가 있다고 강조했다.

전력 생산과 소비의 시간·공간적 불일치도 풀어야 할 과제로 제시됐다.

재생에너지 발전량은 시간과 기상 여건에 따라 달라지는 반면 AI 데이터센터와 반도체 시설은 24시간 대규모 전력을 필요로 하기 때문이다.

이에 발전설비 규모를 늘리는 것뿐 아니라 ESS·양수발전 등 계통유연성 자원과 송전망을 적기에 확충하는 것이 중요하다는 제언이다.

[세종=뉴시스] 김성환 기후에너지환경부 장관이 20일 국회 의원회관 제3세미나실에서 열린 12차 전력수급기본계획 수립을 위한 정책토론회에 참석해 발언하고 있다. (사진=기후부 제공) 2026.08.20. [email protected]

이종수 서울대학교 기술경영경제정책전공 교수는 전력망을 단순한 산업 인프라가 아닌 '국가전략자산'으로 바라봐야 한다고 강조했다.

이 교수는 "전력의 위상은 공공서비스로 시작해 산업 인프라로 왔는데 국가전략자산으로 진화해야 한다"며 국가경쟁력을 고려한 선제적인 투자 체계로 전환할 필요가 있다고 제언했다.

특히 AI 데이터센터와 반도체 클러스터 등 대규모 전력수요처가 실제 전력을 공급받기까지 걸리는 '연결시간(Connection Time)'을 국가 핵심성과지표(KPI)로 관리하는 방안도 제시했다.

이 교수는 "이를 국가 KPI로 지속 관리해야 3대 메가프로젝트가 안정적으로 이뤄질 수 있을 것"이라며 "3대 메가프로젝트 본질에 전기국가 전략이 연계돼야 하고, 이는 메가프로젝트 달성의 기본조건"이라고 강조했다.

다만 모든 에너지 소비를 전기로 전환하는 방식은 지양해야 한다는 제언도 나왔다.

박 본부장은 "모든 에너지 소비 형태를 다 전기로 바꾸는 것은 비효율적"이라며 "효율적인 열 공급이 가능한 부분까지 전기화를 목표로하되, 이를 벗어나는 그 이상의 열 소비에 대해서는 다른 효율적인 방안을 모색해야 한다"고 말했다.

전력망·수요관리도 전환…"더 짓는 것만이 해법 아냐"

이어진 종합토론에서는 '전기국가' 전환을 위해 발전설비 확충뿐 아니라 전력망과 수요관리 정책도 함께 바뀌어야 한다는 주문이 나왔다.

원동준 인하대학교 교수는 AI 데이터센터와 반도체 등을 단순한 전력 소비처가 아닌 전력 사용을 조절할 수 있는 유연한 자원으로 활용해야 한다고 제안했다.

ESS와 전기차 배터리를 전력망에 연계하는 V2G 등을 활용해 전력망의 유연성을 높여야 한다는 취지다.

원 교수는 "전력망에 있어서는 더 많이 짓는 문제가 아니라 더 유연하고 더 가상화된 방식으로, 실시간으로 빠르게 연결하는 문제들이 중요하다"고 강조했다.

향후 전원 구성을 놓고는 원전의 역할에 대한 이견도 드러났다.

성원기 강원대학교 명예교수는 그간 전력수급기본계획이 수요를 과도하게 전망하고 원전 확대 여부에 지나치게 초점을 맞춰왔다고 비판했다.

성 교수는 "전력수급기본계획이 국가 전체의 전력 수요·공급에 대한 것이 아니라 핵발전소를 어떻게 넣을 것인가, 뺄 것인가에 더 많은 중점을 뒀다"고 말했다.

성 교수는 AI와 반도체에 따른 전력수요 전망 역시 과다 계상될 가능성이 있다고 우려하면서 "앞으로 핵발전소를 짓지 않고도 충분히 대한민국 전력수급계획을 세울 수 있다"고 주장했다.

[부산=뉴시스] 하경민 기자 = 부산 기장군이 0.7GW급 국내 첫 소형모듈원자로(SMR) 1기의 건설 후보지로 선정된 가운데 18일 기장군의 한 방파제를 지나는 시민 뒤로 고리원전 1~2호기가 보이고 있다. 2026.06.18. [email protected]

반면 박 본부장은 재생에너지 확대만으로 안정적인 무탄소 전력 공급을 달성하기에는 현실적인 어려움이 있다고 봤다.

특히 AI 데이터센터와 반도체 등 첨단산업이 24시간 고르게 전력을 소비한다는 점을 들어 "이런 전력 부하 패턴에 잘 대응해서 수요를 충족시킬 수 있는 전원은 무탄소 전원 중에서도 원전일 수밖에 없다"고 말했다.

김성환 기후부 장관은 이 같은 다양한 의견을 향후 12차 전기본 수립 과정에서 수렴하겠다고 밝혔다.

김 장관은 그간 전기본에서 피크 수요와 전원믹스를 주로 다뤄왔다면서 "재생에너지 중심의 새로운 전력망을 어떻게 운영할 것인지에 대한 계획도 현재와는 전혀 다른 검토와 준비와 진행을 해야 되는 상황"이라고 말했다.

이어 "앞으로 몇 차례에 걸쳐 진행되는 토론 내용들을 전문가들이 12차 전기본에 수렴해 담을 것"이라고 덧붙였다.

[세종=뉴시스] 강종민 기자 = 세종시 어진동 정부세종청사 기후에너지환경부. [email protected]

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