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반도체 메가프로젝트, 수자원공사·지역난방공사 인프라 구축
에너지경제
1메가프로젝트를 현실화하기 위해서는 2040년까지 27.7기가와트(GW) 규모의 신규 전력 공급과 호남권 65만톤 이상의 용수 확보 등 국가 기반시설 구축이 필수적이다. 전력망과 가스관, 발전설비, 용수 공급망 등 핵심 인프라를 책임지는 공공기관의 지원 없이는 사업의 속도와 성공을 담보하기 어렵다.
이에 본지는 메가프로젝트의 조력자인 한국전력공사와 한국가스공사, 한국수력원자력, 발전5사, 한국에너지공단, 한국수자원공사, 한국지역난방공사 등의 역할과 과제를 3회에 걸쳐 살펴본다. [편집자주]
삼성전자와 SK하이닉스의 대규모 투자로 호남권 반도체 메가프로젝트가 본격화하면서 안정적인 전력과 산업용수, 열에너지 확보가 핵심 과제로 떠오르고 있다.
반도체 공정은 초미세 공정 특성상 막대한 양의 초순수와 24시간 안정적인 전력·냉난방이 필수적인 산업이다. 이에 한국수자원공사는 산업용수와 초순수 공급 체계 구축을, 한국지역난방공사는 열병합발전과 폐열 재활용, 친환경 열에너지 기술을 통해 반도체 산단의 핵심 인프라를 뒷받침하는 역할을 맡게 될 것으로 보인다.
초순수부터 재생에너지까지…수자원공사 역할 확대
정부는 광주·전남 반도체 클러스터 조성을 위해 동복댐과 주암댐·장흥댐, 보성강댐, 나주댐 등을 활용해 하루 총 65만톤의 산업용수를 안정적으로 추가 공급할 수 있다고 밝혔다. 반도체 생산에는 막대한 양의 물이 필요한 만큼 안정적인 용수 확보는 산단 경쟁력을 좌우하는 핵심 요소로 꼽힌다.
윤석대 한국수자원공사 사장은 지난달 29일 열린 \'대한민국 대도약 3대 메가프로젝트 국민보고회\'에서 용수 부족 우려를 일축했다. 윤 사장은 “서남권에서 확보 가능한 댐 물량만 하루 40만~50만톤 수준이며 이는 수자원공사가 단독으로 공급할 수 있는 물량"이라며 “수계 전환과 타 기관이 관리하는 댐, 농업용·발전용 댐 등을 활용하면 하루 30만톤 이상을 추가 확보할 수 있다"고 설명했다.
현재 수자원공사는 지방자치단체와 산업단지에 광역상수도를 공급하는 국내 최대 물관리 공기업이다. 전남·전북 26개 시·군과 3개 국가산업단지를 포함해 전국 산업단지와 기업에 연간 약 5억8000만톤의 생활·공업용수를 공급하고 있다. 하루 평균으로 환산하면 약 158만톤 규모다. 광주에는 하루 50만톤, 전남 22개 시·군에는 하루 129만톤의 용수를 공급하며 지역 산업 기반을 뒷받침하고 있다.
수자원공사의 역할은 단순한 용수 공급에 그치지 않는다. 공정 핵심 소재인 초순수 공급까지 사업 영역을 확대하며 반도체 핵심 인프라 구축에도 나서고 있다. 수자원공사는 2023년 SK하이닉스와 초순수 국산화 협약을 체결한 데 이어 지난해 11월 청주 M15X 공장의 초순수 시설 운영사업에 참여했다. 정부의 초순수 국산화 연구개발(R&D) 성과를 상용화한 첫 사례다. 앞으로는 용인 반도체 클러스터까지 사업을 확대해 원수와 정수, 초순수, 재이용수를 아우르는 통합 물공급 체계를 구축할 계획이다.
수자원공사는 에너지 분야에서도 역할이 확대되고 있다. 수자원공사는 현재 수력과 수상태양광 등을 포함해 약 1500메가와트(MW)의 재생에너지 설비를 운영하고 있다. 향후 수력발전을 활용한 직접전력거래(PPA)가 확대되면 RE100 달성이 요구되는 반도체 기업들에 친환경 전력을 공급할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 물의 일정한 온도를 활용하는 수열에너지는 데이터센터와 첨단산업단지 냉난방에 활용되며 에너지 소비를 줄이는 친환경 대안으로 주목받고 있다.
지역난방공사, 폐열·전극보일러로 친환경 열 공급 추진
한국지역난방공사는 친환경 열 공급을 통해 반도체 산업 경쟁력 강화에 힘을 보태고 있다. 전국에서 약 2900MW 규모의 열병합발전 설비를 운영 중인 지역난방공사는 전기와 열을 동시에 생산하는 고효율 시스템을 기반으로 안정적인 에너지 공급이 가능하다. 특히 전력 소비가 큰 반도체 산업에서는 공정 과정에서 발생하는 폐열을 회수해 재활용함으로써 에너지 효율을 높이고 탄소 배출을 줄일 수 있다는 장점이 있다.
이미 반도체 산업 현장에서도 관련 기술이 적용되고 있다. 지역난방공사는 삼성전자와 협력해 용인 기흥캠퍼스 반도체 제조공정에서 발생하는 잉여열을 회수해 지역난방 에너지로 활용하는 저탄소 에너지 순환체계를 구축하고 있다. 회수한 열은 히트펌프를 거쳐 인근 지역에 공급될 예정이다.
지역난방공사는 재생에너지 활용 확대에도 속도를 내고 있다. 지역난방공사는 경기 화성 동탄에서 재생에너지 잉여전력을 열로 바꾸는 \'P2H(Power to Heat)\' 기술을 적용해 20MW급 전극보일러를 운영하고 있으며, 99.61%의 에너지 전환 효율을 달성했다. 최근에는 핀란드 기업들과 협력해 열전용 소형모듈원전(SMR), 고효율 히트펌프, 열저장 기술 등 차세대 친환경 열에너지 기술 도입도 추진하고 있다.
반도체 메가프로젝트가 성공적으로 추진되기 위해서는 공장 부지만 확보하는 것으로는 부족하다. 초순수와 산업용수, 재생에너지, 친환경 열공급까지 안정적으로 뒷받침하는 기반시설 구축이 필수적이다. 수자원공사와 지역난방공사가 각각 물과 열이라는 핵심 인프라를 담당하면서 국가 첨단산업 경쟁력을 뒷받침하는 역할도 더욱 중요해질 전망이다.
이원희 기자 wonhee4544@ekn.kr