AI 메모리 확장 속도↑…전력·용수 인프라가 새 변수로

삼성 P5, 전력·용수 사전 확보…중장기 확장 구간이 관건

SK 용인 1·2기 안정적…3·4기 확장 때 전력망 확보가 핵심



[디지털데일리 배태용기자] 삼성전자와 SK하이닉스가 조인트 팩트시트(JFS) 확정 직후 초대형 반도체 투자를 본격화하며 한국 반도체 산업의 '다음 라운드'가 시작되고 있다. 삼성전자는 평택 P5 라인 착수를 공식화했고 SK하이닉스는 용인 클러스터의 HBM(고대역폭메모리) 전용화를 추진하며 중장기 확장 전략에 속도를 내고 있다. AI(인공지능) 반도체 수요가 급증하면서 차세대 생산 거점 확보가 양사 공통의 우선 과제로 떠오르고 있다.

업계에서는 투자보다 더 중요한 것이 전력 인프라라는 지적도 꾸준히 제기된다. HBM·EUV·AI 패키징 등 고전력 공정 비중이 빠르게 확대되면서 향후 생산라인 확장 과정에서 전력망 수급이 가장 중요한 변수로 떠오를 가능성이 크다는 분석이다. 전력망·송전선·변전소 인허가 등이 제때 확보되지 않을 경우 생산능력 확대 속도에도 영향을 줄 수 있다는 의미다.

◆ 삼성전자 평택, 'AI 통합 팹' 추진…확장 국면에서 전력 인프라가 변수

삼성전자는 평택 2단지 P5 라인 설계와 기반 공사를 본격화하고 있다. P5는 기존 1b·1c·V9 라인보다 대규모이며 AI 메모리-파운드리-패키징을 통합한 'AI 통합 팹' 개념에 가깝게 설계되는 것으로 알려졌다. HBM4E·HBM5, 3나노·2나노 파운드리, 고집적 패키징 공정 등이 한 클러스터에서 결합되면서 생산능력은 대폭 확대될 전망이다.

삼성전자는 평택 공장 설계 단계에서 전력·용수 인프라를 사전에 확보해왔으며 올해 진행되는 P5 기획에도 동일한 방식이 적용될 것으로 전해진다. 다만 업계에서는 P5 이후의 중장기 확장 구간에서는 송전망·변전소 용량 확보가 변수로 작용할 수 있다는 관측도 나온다. 대규모 첨단 공정 확장이 이어질 경우 장기적으로는 지역 전력 수요가 계속 늘어날 수밖에 없기 때문이다.

장비업계 한 관계자는 "HBM과 EUV 등 고전력 공정 비중이 커질수록 전력 품질 안정성이 중요해진다"라며 "국내 주요 반도체 단지의 중장기 확장 국면에서는 전력망 수급이 전략적 고려 요소가 될 것"이라고 말했다.



◆ SK하이닉스 용인, 1·2기 팹 전력·용수는 확보…3·4기 팹 확장 구간에서 전력 수급이 관건

SK하이닉스도 용인 클러스터를 AI 메모리 중심의 생산 기지로 키우기 위한 준비에 속도를 내고 있다.현재 1기·2기 팹은 전력·용수 등 주요 기반 인프라가 확보된 상태이며, 2027~2028년 완공을 목표로 장비 반입 계획이 진행 중이다.

다만 최태원 회장이 밝힌 4기 팹까지 포함하면 장기적으로 600조원 투자 가능성은 말 그대로 중장기 투자 전망에 가깝다. 3·4기 팹 구간은 아직 구체적 일정·투자 시점이 확정되지 않은 단계이며 이때 필요한 전력망 확보는 향후 가장 중요한 변수가 될 전망이다.

AI 서버·HBM 전용 공정 비중이 높아질수록 전력 품질에 대한 요구가 크게 높아지기 때문에 업계에서는 3·4기 팹으로 확장되는 시점이 되면 전력망 구축 속도가 생태계 전체의 병목이 될 수 있다는 전망도 나온다.

업계 관계자는 "용인 클러스터는 초기 구간에서 전력·용수 인프라를 미리 확보했기 때문에 당장 문제가 되지는 않는다"라며 "다만 3·4기 팹으로 확장될 경우 필요한 전력량과 송전 인프라는 지금부터 준비해야 할 사안"이라고 말했다.

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