【플랜잇의 전환이야기】반도체 RE100, 영농형 태양광으로 달성할 수 있을까? [카테고리 설정이 아직되어 있지 않습니다.] 용인 반도체 클러스터, 레거시 시스템 투자로 RE100 달성 난항
용인 반도체 클러스터 조성이 본격화되면서, 산업용 전력요금과 PPA(전력구매계약)의 경제성을 둘러싼 논의가 활발히 진행되고 있다. 그린피스와 기후솔루션은 관련 보고서를 공동으로 제출했으며, 최근 국회 대회의실에서 열린 ‘AI 혁신성장을 위한 에너지정책방향’ 토론회에서도 이 문제가 주요 의제로 다뤄졌다.
하지만 현재 정부가 클러스터에 투입하고 있는 에너지 인프라 예산의 대부분은 가스발전소 건설과 기존 송전망 확충 등 레거시 시스템에 집중되고 있다. 이는 단기 대응에는 유효할 수 있으나, 기존 시스템에 대한 의존을 강화하여 통해 중장기 RE100 이행은 구조적으로 더욱 어려워질 수 있다.
특히 이 같은 정책 방향은 기업들의 자발적인 RE100 이행을 촉진하기는커녕, 오히려 정부가 구조적 제약을 만들어내는 역행적 사례로 지적될 수 있다. 정책이 기업의 친환경 전환을 지원하지 못하고, 되레 걸림돌이 되는 상황인 것이다. 반면, 대만 정부는 TSMC의 탈탄소 전략을 적극적으로 뒷받침하며 RE100 목표 시점을 2040년으로 10년 앞당겼다. 경쟁국은 정책을 통해 RE100 달성을 가속화하고 있는 반면, 한국은 정책으로 인해 RE100이 지연되는 아이러니한 상황에 처해 있다.
이로 인해 국내 반도체 산업은 글로벌 공급망 기준을 충족하지 못할 수 있다는 구조적 위험에 직면하고 있다. 애플은 이미 전체 제조 지출의 95%를 차지하는 320개 이상의 공급업체에게 2030년까지 100% 재생에너지 사용을 요구하고 있다. 국내 반도체 기업이 이에 부응하지 못할 경우, 수출 경쟁력 약화와 공급망 이탈, 수주 기회 감소는 현실화될 수밖에 없다.
이를 보완하기 위한 수단으로 수소 전환 계획을 언급하고 있으나, 수소의 생산비용, 공급 인프라, 실질적 전력 기여 가능성 등을 고려할 때 현재로서는 실현 가능성이 낮다는 평가가 지배적이다. 또한, 저이용률이 지속되는 가스발전에 대한 추가 투자는 향후 에너지 재정과 계통 운영의 부담 요인으로 작용할 가능성도 높다. 결국 현재의 방향은 지속가능성보다는 단기 대응에 머무르고 있으며, 중장기적인 탈탄소 체계 전환을 위한 전략적 전환이 필요한 시점이다.
송전망 확충, 근본적 해결책 될 수 있나
용인 반도체 클러스터 조성 과정에서 가장 심각하게 제기되는 문제 중 하나는 전력망의 물리적 한계다. 반도체 제조공정은 24시간 멈추지 않고 가동되며, 순간적인 정전조차 수십억 원의 손실로 이어질 수 있기 때문에 안정적인 전력 공급은 생존 조건이라 해도 과언이 아니다.
정부는 이 문제에 대한 대응책으로, 동해안 일대의 대규모 발전소에서 생산한 전력을 고압 송전망을 통해 용인까지 끌어오는 방안을 제시하고 있다. 그러나 이 해법은 두 가지 근본적 문제를 안고 있다.
첫째는 기술적·물리적 한계다. 3~5%의 손실과 함께 송전선 고장 시 공급 중단 가능성이 존재하며, 이는 초고신뢰성이 요구되는 반도체 공정에 치명적인 약점이다.
둘째는 전력원의 구성 자체가 RE100 요건을 충족하지 못한다는 구조적 문제다. 1단계로 계획된 LNG 발전과 2단계로 예정된 원자력 발전은 모두 재생에너지로 인정되지 않으며, 글로벌 공급망에서 요구하는 탄소중립 기준을 만족시킬 수 없다. 결국 전력을 아무리 안정적으로 공급하더라도, RE100 기준을 충족하지 못하는 전력원은 근본적 대안이 될 수 없는 셈이다.
3단계 방안으로 거론되는 호남권 태양광 전력 연계만이 유일하게 재생에너지 공급 요건을 만족하지만, 이는 실행 시점이 늦고, 동일한 장거리 송전 구조를 전제로 하고 있어 앞선 한계를 반복하게 된다.
이러한 한계들은 단순한 인프라 확장이 RE100 달성의 해법이 될 수 없음을 보여준다. 이제는 ‘전력 수송’ 중심에서 ‘전력 생산·소비의 공간적 통합’으로 사고의 전환이 필요한 시점이다. 다시 말해, 지역 내에서 재생에너지를 생산하고 소비하는 구조, 즉 분산형 에너지 시스템으로의 패러다임 전환 없이는 한국 반도체 산업의 RE100 실현은 구조적으로 요원할 수밖에 없다.
경기도 영농형 태양광, 해답이 될 수 있나
용인 반도체 클러스터의 RE100 달성을 위해서는, 단순히 장거리 송전에 의존하는 방식이 아닌 지역 내 재생에너지 자원을 직접 활용하는 분산형 공급 구조를 검토할 필요가 있다. 경기도는 전국에서 가장 높은 수준의 토지 가격을 보이는 지역으로, 일반적인 지상 설치형 태양광 발전소는 경제성이 매우 낮다는 한계가 있다. 이러한 구조적 제약은 기존의 재생에너지 확산 전략을 경기도 내에서는 적용하기 어렵게 만든다.
반면, 용인과 인근의 이천·안성 지역은 넓은 평야와 농지 면적, 그리고 상대적으로 낮은 건폐율을 바탕으로 영농형 태양광 도입에 매우 유리한 조건을 갖추고 있다. 농지를 훼손하지 않고 농업과 발전을 병행할 수 있다는 점에서, 토지 이용 효율성을 극대화할 수 있는 해법으로 평가된다. 또한 영농형 태양광은 토지 매입 부담 없이 설치가 가능하고, 농민들에게는 전력 판매를 통한 보조 소득을 제공함으로써 지역 수용성과 경제성 모두를 높인다.
무엇보다 중요한 점은, 이러한 구조를 통해 용인 반도체 클러스터에 인접한 지역에서 직접 재생에너지를 안정적으로 공급할 수 있다는 사실이다. 장거리 송전에 따르는 전력 손실과 공급 불안정성 없이, RE100 기준에 부합하는 청정 전력을 바로 수요지에 전달할 수 있다는 점은 글로벌 공급망 내 경쟁력을 확보하려는 반도체 기업들에게 결정적인 이점이 될 수 있다.
4개 지역 농지 분석 결과, 5.6GW 설치 가능
용인시와 주변 안성, 광주, 이천시의 농지 현황을 분석한 결과, 전체 농지 면적은 368.5km2에 달한다. 이 중 상위법상 제약조건을 제외한 농업진흥지역외 농지는 총 76.9㎢다. 1㎡당 200W 설치 가능하다고 가정하면 15GW 이상의 영농형 태양광 설치가 가능하며, 차광률(빛을 가리는 비율) 30%를 적용할 경우 약 4.6GW, 과수원을 포함하면 약 5.6GW까지 가능하다는 계산이 나온다.
지역
토지구분
전체농지 (m2)
농업진흥지역 (m2)
농업진흥지역 외 (m2)
이천
답
74,890,000
17,142,219
2,716,274
안성
답
73,430,000
12,124,857
4,076
용인
답
35,470,000
23,456,143
26,160,736
광주
답
5,350,000
3,467,319
109,327
이천
전
74,670,000
1,045,631
7,385,161
안성
전
55,550,000
386,804
3,084,079
용인
전
34,020,000
1,041,203
23,111,372
광주
전
15,120,000
1,034,383
14,330,414
총계
368,500,000
59,698,560
76,901,439
경기도 이천, 안성, 용인, 광주의 영농형 태양광 설치 가능 넓이/플랜잇
경제성 분석, 산업용 전력 대비 2.6% 비용 절감
용인 반도체 클러스터 1단계에서 예상되는 전력 수요는 약 3GW 규모로 알려져 있다. 이를 전적으로 기존 산업용 전력 요금 체계에 따라 조달할 경우, 시간대별로 차등 적용되는 요금 구조에 따라 상당한 비용 부담이 발생하게 된다. 특히 산업용 전력 요금은 수요가 집중되는 주간 시간대에 단가가 가장 높게 설정되어 있어, 하루 종일 안정적인 전력을 필요로 하는 반도체 산업에는 불리한 조건이다.
반면, 반도체 제조공정의 전력 수요는 시간대에 따라 크게 변동하지 않고 일정한 특성을 갖고 있다. 태양광 발전은 통상적으로 일조량이 가장 풍부한 낮 시간대에 출력이 극대화되므로, 이 시점에 태양광 PPA(전력구매계약)를 통해 전력을 공급받는 구조는 비용 측면에서 매우 합리적일 수 있다.
즉, 태양광 발전의 시간대별 발전 특성과 반도체 산업의 일정한 부하 특성이 상호 보완적으로 작용할 수 있으며, 적절한 규모의 태양광 PPA 도입은 전체 전력 조달 비용의 절감뿐 아니라, 피크 시간대 요금 부담을 분산시키는 효과도 기대할 수 있다.
기본요금 (원/kW)
전력량요금 (원/kWh)
8,090
시간대
여름
봄/가을
겨울
경부하
120.0
120.0
126.9
중간부하
172.9
142.9
172.5
최대부하
253.8
173.3
229.1
산업용전력 (을) 고압 C 선택 III 요금제
PPA 비중에 따른 총 전력 구매 비용 변화 (KRW/kWh)/플랜잇
장기 고정 계약으로 전력 비용 리스크 최소화
산업용 전력 구매 비용이 지난 3년간 60% 이상 급등했고, 최근 10년간으로 범위를 넓히면 2배 가까이 상승했다. 이를 고려하면 20년 장기 고정 계약을 바탕으로 하는 영농형 태양광 PPA는 전력 구매 비용 상승으로 인한 리스크를 최소화할 수 있는 강력한 장점을 갖는다.
2021년 kWh당 평균 105.5원이었던 산업용 전력 요금은 2024년 178원으로 상승해 68.7% 급등했다. 이에 비해 영농형 태양광 PPA는 고정 요금제를 통해 향후 20년간 전력 비용을 예측 가능하게 하며, 전력 가격 급등에 대비하는 일종의 요금 보험 역할을 수행하여, 장기 투자 계획을 수립하는 데 필요한 안정성을 제공한다.
특히 정부가 검토 중인 차등 요금제로 인해 수도권 전력 요금이 추가로 상승할 가능성이 높은 상황에서, 피크 수요 시간대에 최대 발전량을 보이는 영농형 태양광은 가장 비싼 전력 요금 부담을 줄이는 전략적 대안이 될 수 있다. 이는 단순한 비용 절감을 넘어 전력 요금 변동성으로부터 기업을 보호하는 헤지(hedge) 효과를 창출한다.
사회적 합의와 정부의 적극적 노력 필요
영농형 태양광을 통해 용인 반도체 클러스터의 RE100을 실질적으로 달성하기 위해서는 다음과 같은 단계별 제도 개선과 정책적 기반 정비가 선행되어야 한다.
영농형 태양광 사업의 제도적 기반을 마련하기 위해 농지법 개정과 함께 전용 설치 기준 수립이 우선되어야 한다. 현재는 농지법, 전기설비기술기준, 전기사업법 등 복수의 법령을 모두 충족해야 하는 복잡한 구조로 인해 사업 추진이 지연되고 있다. 농업과 재생에너지의 병행 가능성을 명확히 규정하고, 사업자가 참고할 수 있는 표준화된 인허가 지침과 기술 기준을 마련하는 것이 시급하다.
다수의 지자체에서는 태양광 발전시설에 대해 이격거리 제한 조례를 두고 있으며, 이는 실제 입지 확보의 큰 장애물로 작용하고 있다. 정부 주도 공공사업 방식으로 조례를 일정 부분 우회할 수 있으나, 지자체 차원의 제도 정비 없이는 대규모 민간 참여와 지속적 확산이 어렵다. 따라서 이격거리 기준에 대한 과학적 기준 도입 및 주민수용성 기반의 조정체계 구축이 필요하다.
영농형 태양광 확대의 핵심 조건 중 하나는 전력망 연계 가능성 확보다. 하지만 현재는 연계여유용량에 대한 정보가 제한적이며, 실제 설치 후 연계 불가로 방치되는 사례도 존재한다. 이에 따라 연계 가능 용량 정보를 투명하게 공개하고, 분산에너지특구 제도를 적극 활용하여 PPA 직접 거래 기반을 마련하는 등 제도적 보완이 필요하다.
장거리 송전망의 한계를 극복하고, 반도체 클러스터에 직접 재생에너지를 공급하기 위해서는 지역 내 전력 인프라와의 전략적 연계가 필수적이다. 예를 들어, 농공단지와의 연계망 구축, 농업용 전력 기반의 마이크로그리드 설계, 분산에너지특구 지정 확대를 통한 직접 PPA 체계 구축 등을 통해, 현지에서 생산된 청정에너지가 클러스터 내로 직접 공급될 수 있는 물리적·제도적 기반을 갖추어야 한다.
기존의 레거시 시스템 중심 투자 구조에서 벗어나, 지역 기반 분산형 재생에너지 시스템을 적극적으로 육성하는 전환적 접근이 필요한 시점이다. 이는 단순히 전력 비용 문제를 넘어, 글로벌 공급망 요구에 부합하는 RE100 이행과 한국 반도체 산업의 지속가능한 경쟁력 확보를 동시에 달성하기 위한 전략적 과제라 할 수 있다.
☞ 홍상현 대표는
홍상현 대표는 에너지 전문가로, 2024년 에너지 정책 연구기관인 플랜잇(PLANiT)을 공동설립했다. 플랜잇은 전환 경로를 식별하는 모델 기반의 분석 솔루션을 제공하는 정량적 연구 기관이다. 홍 대표는 세계대학평가 상위 1%의 명문대학인 호주 애들레이드 대학교에서 에너지 정책 분석 모델링으로 박사학위를 받았다. 2007년부터 한국생산기술연구원, 영국 버밍엄대 연구소, 호주 태즈매니아대, 싱가포르의 난양기술대학 등의 국내외 유수 연구기관에서 경험을 쌓았다. 특히 에너지 시장 시뮬레이션 소프트웨어 분야의 선도적인 글로벌 공급업체인 에너지 이그젬플러(Energy Exemplar)에서 에너지 시장 선임 애널리스트를 역임했다.
Top
