AI 데이터센터 전력 문제의 병목이 발전량보다 전기를 실어 나를 송전망에 있다는 진단이 학계와 연구기관에서 잇따른다. 윤순진 서울대 환경대학원 교수는 2일 국회 토론회에서 지난 20년 동안 최대 전력 수요가 98% 늘어나는 사이 송전설비는 26% 늘어나는 데 그쳤다고 밝혔다. 2024년 8월부터 2025년 6월까지 수도권 데이터센터 전기사용 신청 195건 가운데 통과는 4건이었다는 설명도 김유창 KEI 컨설팅 본부장이 11월 초 인터뷰에서 내놨다.
전기본은 총량만 본다…수요 98% 늘 때 송전설비는 26%
격차는 왜 벌어졌을까. 윤 교수는 전력수급기본계획(전기본)의 설계에서 원인을 찾았다. 현 전기본은 “전국 전력 수요와 발전설비의 총량만 다루고” 한전과 전기위원회가 이를 근거로 장기 송·변전설비계획을 세운다. 신규 발전소 입지는 발전사업자를 선정하는 단계에서 사후에 정해지고, 전력망을 보강할지는 그 뒤에 검토한다. 발전소를 어디에 지을지 정하는 입지계획과 지역 단위 통합계획이 “비어 있다”는 지적도 덧붙였다.
망 보강이 순서상 맨 뒤에 놓이다 보니 속도도 따라가지 못했다. 최근 송전망 건설 사업은 평균 5~6년 이상 늦어지고 있다는 게 윤 교수의 설명이다. 부담은 수도권에 몰린다. 수도권은 전국 전력 수요의 절반 가까이를 차지하는데 전력 자급률은 66%다.
이 진단이 한 사람만의 시각은 아니다. 권효재 COR에너지인사이트 대표는 10월 28일 국가경제자문회의·서울대 국가미래전략원 세미나에서 송전망 확충이 반도체와 AI 데이터센터, 피지컬 AI 사업의 “성패를 가를 수 있다”고 말했다.
표준 9년이 실제 13년, 수도권 신청 195건 중 4건 통과
한전 기준으로 345㎸ 송전선로의 표준 건설 기간은 9년이고 실제로는 평균 13년이 걸린다. 2030년 준공 예정인 345㎸ 사업 75개 가운데 53개는 2026년 7월 기준 아직 착공하지 못했다는 세미나 자료도 있다. 화자마다 가리키는 기간이 다르다.
| 지표 | 값 | 말한 곳 |
|---|---|---|
| 345㎸ 송전선로 표준 건설 기간 | 9년 | 한전 기준 |
| 345㎸ 송전선로 실제 평균 소요 | 13년 | 한전 기준 |
| 최근 송전망 건설 사업 지연 | 평균 5~6년 이상 | 윤순진 서울대 교수(11월 2일) |
| 송전선로 건설 지연 | 평균 약 7년 | 김유창 KEI 컨설팅 본부장(11월 초) |
| 2030년 준공 예정 345㎸ 사업 미착공 | 75개 중 53개(2026년 7월) | 10월 28일 세미나 자료 |
소요 기간과 지연 기간은 다른 지표다.
현장에서는 이 시간이 신청 단계부터 체감된다. 김유창 본부장은 수도권 데이터센터 전기사용 신청 195건 중 4건만 통과했다고 설명했다. 송전선로 건설은 평균 7년가량 지연된다는 말도 했다. 그는 물리적 공급이 “전기를 제때 데이터센터까지 끌어올 수 있느냐의 문제”라고 짚었다. 재생에너지 조달은 어떤 전기를 썼다고 인정받느냐를 정하는 계약의 문제여서 성격이 다르다는 것이다. 그래서 단기에는 LNG 발전과 에너지저장장치(ESS)를 함께 쓰고, 길게는 10~20년짜리 전력구매계약(PPA)을 늘리자고 제안했다.
해외 연구기관도 비슷한 얘기를 했다. 미국 전력연구원(EPRI)의 마크 맥그라나한 석학연구원은 5일 BIXPO 2026에서 “모든 것을 유연성으로 해결할 수는 없다”며 송전선로와 배전선로를 구축해야 한다고 말했다.
발전량 쪽도 넉넉하지는 않다. 박우영 에너지경제연구원 에너지전환정책본부장은 8월 20일 12차 전기본 정책토론회에서 재생에너지 100GW 목표를 100% 달성해도 발전량이 약 150TWh로, 메가프로젝트 추가 수요 약 260TWh를 채우기에는 모자란다고 발제했다. 다만 8월에 나온 이 추산과 달리 11월에 나온 진단은 전기가 만들어진 뒤 수요지까지 닿는 시간에 먼저 무게를 둔다.
권역 배치·조건부 접속…대안 안에서도 갈린다
윤 교수의 처방은 설계 순서를 바꾸는 것이다. 12차 전기본부터 전력 수요를 권역별로 나눠 배치한 복수의 시나리오를 반영하고, 장기 송·변전설비계획이 이를 받아 쓰게 하자는 안이다. 지역별로 수요와 공급을 예측해야 전력망을 “적절한 위치와 시기에” 지을 수 있다는 논리다.
전기를 쓰는 곳 가까이에서 만들어 쓰는 방식을 지산지소(地産地消)라고 부른다. 보도에 따르면 더불어민주당 한정애 의원이 10월 30일 대표발의한 인공지능 데이터센터 산업 진흥에 관한 특별법 개정안은 특구를 지정할 때 지역 전력자급률과 지산지소형 전기사용시설 비율을 고려하도록 했다.
접속 조건을 풀자는 제안도 있다. 신훈영 홍익대 전자전기공학부 교수는 2일 전력산업 선진화 포럼에서 대형 부하에는 ‘공급 가능’과 ‘불가’ 사이에 “유연한 중간 경로가 부재”하다며 조건부 접속을 해법으로 꼽았다. 한쪽은 접속 조건을 유연하게 하는 데, 다른 쪽은 선로 건설에 해법의 무게를 두는 셈이다.
요금으로 입지를 유도하자는 분석도 나왔다. 유진투자증권 황성현 연구원은 8월 27일 리포트에서 산업용 지역별 요금제의 할인폭이 최대 kWh당 18원으로, 신규 공장과 AI 데이터센터의 입지에 영향을 줄 수 있는 수준이라고 평가했다. 지역 자급률이 높다고 새 데이터센터에 필요한 전력이 안정적으로 공급되는 것은 아니라는 분석도 있다. 변전소와 배전망의 접속 여력, 시간대별 공급 여건이 따로 걸리기 때문이다.
수요 전망부터 흔들린다…11.9GW 추정과 확정 수요가 적다는 장관 발언
그런데 그 수요는 얼마나 믿을 만할까. 12차 전기본 총괄위원회의 재전망에서 2040년 AI 데이터센터 최대전력 추가 수요는 4월 4GW에서 8월 11.9GW로 올랐다. 설비용량이 아니라 최대전력 수요이고, 정부안이 확정되기 전 수치다. 김성환 기후에너지환경부 장관은 국정감사에서 메가프로젝트 수요가 구체적으로 확정된 곳이 생각보다 많지 않다고 말했다. 늘어난 7.9GW 가운데 3~4GW를 빼는 논의가 진행 중인 것으로 전해졌다.
전력거래소도 11월 3일 국가 전략산업의 전력 수요 증가에 대응한 전력공급 전략 연구 용역을 발주했다. 과대 예측도 과소 예측도 비용이라는 문제의식에서 중복 반영 방지와 인프라 지연 손실 계량화, 선제 확충 편익 분석을 맡겼다. 결과는 12차 전기본에 직접 반영되지 않고 전력거래소 자체 연구물로 활용될 예정이다.
망을 짓는 돈도 변수다. 한전은 2026~2030년 중장기 재무관리계획에 송변전 32조9,576억 원, 배전 22조3,661억 원 등 55조3,237억 원의 투자를 잡았고 6월 말 연결 부채는 210조7,000억 원이다. 재원은 한전채 발행 한도 문제와도 이어져 있다.
수요가 얼마로 확정되든 345㎸ 송전선로는 표준으로도 9년이 걸린다. 앞선 진단이 공통으로 가리키는 것이 이 시간 차다. 반대로 수요가 과대하게 잡힌 것이라면 병목의 크기도 달라진다. 12차 전기본 정부안에 담길 데이터센터 수요 반영치가 다음 확인 지점이다.
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