부산광역시 기장군 고리 원전. [사진=한국수력원자력]

오정근 자유시장연구원장·한국금융ICT융합학회장

2026년은 병오(丙午)년이다. 병(丙)은 불(火)과 붉은색을, 오(午)는 말을 상징한다. 양의 기운이 강하게 겹치는 병오년은 ‘붉은 말의 해’답게 정열과 활력 가득한 해가 될 것으로 기대를 모으고 있다. 

지난 한 해 대한민국은 어두운 터널을 통과했다. 정치적으로는 자유민주주의의 근간이 훼손되면서 한국의 자유민주주의가 백척간두로 밀려났다.

경제적 난제도 한둘이 아니다. 우선 확장재정 기조로 인해 재정적자가 늘어나고 국채 발행이 늘어나면서 국가채무가 증가하고 있다. 재정증가분의 상당 부분이 성장동력 확충보다는 민생지원 기본소득 등에 사용되고 있어 더욱 문제다. 

포퓰리즘 정책에 대한 재정지출 확대로 늘어나는 국가채무는 미래세대가 감당해야 할 빚만 늘리는 꼴이다. 팔리지 않는 국채를 한국은행이 통화를 발행해 사주면서 통화량이 급등, 원·달러 환율도 위험수위에 육박하고 있다. 

부동산 정책도 공급보다는 규제 위주로 흘러가다 보니 집값·전세·월세가 치솟으면서 민생 고통을 가중시키고 있다. 잠재성장률은 추락을 지속하고 있다. 

이런 가운데 한국의 산업구조는 인공지능 전환(AX)이라는 대전환에 직면해 있다. 인공지능 전환 성공 여부에 따라 앞으로 수십 년 간의 한국경제 향배가 결정될 전망이다. 

에너지·반도체·데이터·교육이 AI 전환의 핵심 

얼마 전 이재명 대통령이 손정의 회장을 면담하며 AI 관련 조언을 부탁했다. 이날 손 회장은 인공지능 전환을 위해 “에너지 확보 힘써야 한다”고 강조했다. 손 회장은 △에너지 △반도체 △데이터 △교육의 네 가지 자원이 반드시 필요하다고 강조했다.

경북 울진 한국수력원자력 한울원자력본부 홍보관에 전시된 원자로 모형. [사진=한울원자력본부]

향후 5년간 국내에 새로 지어질 데이터센터가 150곳에 달한다. 22일 김성원 국민의힘 의원실과 한국전력에 따르면, 지난 8월 현재 한전에 “전기를 쓰겠다”고 신청한 신규 데이터센터가 총 150곳에 달한다. 

이 시설들이 필요로 하는 전력 규모(9.4GW)는 현재 운영 중인 전국 데이터센터 161곳의 총용량(2.57GW)과 비교하면 약 3.6배에 이르는 막대한 양이다. 

대형 원전 6~7기를 동시에 돌려야 감당할 수 있는 엄청난 양이다. 단순 계산으로도 지금보다 4배 가까운 전력 인프라가 5년 안에 갖춰져야 한다는 뜻이다. 

IT 업계 관계자는 “AI 시대의 필수 인프라인 데이터센터 수요는 갈수록 늘어나는데, 전기 요금 부담이 지금처럼 계속 커진다면 가동은커녕 신규 건설 투자 자체가 막힐 수 있다”고 전했다.  

AI(인공지능) 확산으로 전력 수요가 기하급수적으로 폭발하고 있지만, 전기 요금 부담을 완화할 제도적 장치는 사실상 없는 상황이다. “이대로라면 폭증하는 데이터센터를 제대로 돌리기 어렵다”는 우려가 커지고 있다. 당연히 인공지능 전환도 공염불이 될 공산이 크다.

데이터센터는 산업용 전기 요금을 내는 제조업·광업 등과 달리 상가나 빌딩 등에 적용되는 일반용 전기 요금을 적용받는다. 문제는 일반용 요금이 산업용 못지않게 가파르게 오르면서 IT 산업 성장의 발목을 잡고 있다는 것이다. 

한전에 따르면, 일반용 전기 요금은 지난해 말 기준 ㎾h(킬로와트시)당 172.99원으로, 4년 전(128.47원)보다 35% 뛰었다. 24시간 서버를 가동하고 냉방 시설을 돌려야 하는 기업들엔 직격탄이다. 

특히 AI 학습과 클라우드 서비스 등이 확대되며 갈수록 전력 사용량이 늘어나는 상황이라 인상된 전기 요금은 고스란히 운영 비용 부담이 되고 있다.

한 IT 기업 임원은 “AI 학습용 서버와 고성능 GPU(그래픽 처리 장치)가 꽉 들어찬 데이터센터는 일반 공장과 비교할 수 없을 만큼 전력 소모가 극심하다”며 “전기 요금 리스크가 한국 첨단 산업의 미래 경쟁력을 갉아먹는 새로운 부담으로 떠올랐다”고 지적했다. 

실제로 데이터센터 가동이 늘어난 카카오와 네이버는 2021~2023년 사이 전력 사용량이 각각 117%, 44% 폭증했다. 문제는 정부가 ‘AI 육성’을 국정 과제로 내걸면서도 정작 핵심 비용인 전기 요금 문제엔 손을 놓고 있다는 것이다. 

산업계와 학계에서는 “정부가 AI 진흥만 외칠 것이 아니라, 전기 요금 부담 체계에 대한 중장기적 계획을 만들어야 한다”고 목소리를 높이고 있다. 한국이 머뭇거리는 사이 해외 경쟁국들은 파격적인 ‘전기료 당근’을 제시하며 데이터센터 유치전에 나섰다. 

전기 요금 체계에 대한 중장기적 계획 필요

신용평가사 스탠더드앤드푸어스(S&P) 글로벌에 따르면, 인도 정부와 주(州) 당국은 AI 데이터센터 투자를 유치하기 위해 전기료를 면제하거나 토지·건물 사용 보조금을 지원하는 등 혜택을 제공하고 있다. 

마하라슈트라주 등 일부 지역에서는 데이터센터용 전기 요금을 약 40% 절감하는 조치도 시행 중이다. 전기 요금 감면 등 유치 경쟁이 글로벌 AI 시장의 핵심 경쟁력이 될 수 있다는 평가가 나오고 있다.

한국도 데이터센터에 적용되는 전기 요금을 탄력적으로 적용하는 ‘전용 요금제’를 도입하거나 SMR(소형 모듈 원전) 등을 도입해 전력을 직접 구매할 수 있도록 규제를 풀어줘야 한다는 제언들이 나오고 있다. 

심지어 미래 인재를 길러내는 대학도 전기료 직격탄을 맞고 있다. AI 대학원을 운영하는 서울대는 지난해 전기 요금으로만 약 315억 원을 냈다. 

4년 새 전기 사용량은 13% 늘었는데 납부한 전기 요금은 62%나 늘었다. 같은 기간 교육용 전기요금이 약 38% 급등한 탓이다. 

산업용보다는 인상 폭이 작지만, 등록금 인상이 쉽지 않은 대학들은 전기료 탓에 고정비 부담이 빠르게 커지면서, 정작 연구비를 줄여야 할 처지다. 연간 수천만 원씩 드는 전기료를 개인 연구비로 내고, 연구 조교 수를 줄이는 대학 교수들까지 생겨날 정도다. 

정부는 ‘AI(인공지능) 3대 강국 도약’을 국정 과제로 내걸었지만 AI 산업과 연구·개발 현장에서는 급등한 전기 요금이 AI 대전환의 발목을 잡고 있는 실정이다. 

네이버·카카오·KT 등 국내 ‘빅3’ IT 기업이 데이터센터 가동 등에 사용한 전력량은 2020년 447GWh(기가와트시)에서 지난해 783GWh로 약 75% 증가했다. 

같은 기간 전기 요금은 452억 원에서 1155억원으로 156% 폭등했다. 데이터센터에 적용되는 일반용 전기 요금이 최근 4년 새 약 31% 급등하면서 요금이 두 배 이상 가파른 속도로 불어난 것이다.

AI 시대 핵심 인프라인 데이터센터는 24시간 꺼지지 않는 서버 가동과 냉각 시스템 운영에 막대한 전력이 들어 ‘전기 먹는 하마’로 불린다. 

앞으로 전기 수요는 기하급수적으로 늘어나는데 전기료 부담을 덜어줄 대책이 없는 상황이 지속되면 ‘AI 대전환’은 공허한 구호에 그칠 공산이 크다. 

IT 업계 관계자는 “글로벌 빅테크들은 전력 확보 전쟁을 벌이는데, 한국은 전기료 부담 탓에 공격적인 인프라 확장이 주춤거리는 상황”이라고 말했다.

감원전 논의로 허우적거릴 틈 없어

이런 가운데 김성환 기후에너지환경부 장관의 발언은 인공지능 전환에 전기 요금의 심각한 문제를 인식하고 있는지 의문이 들 정도다.  

김 장관은 22일 “원전과 재생에너지는 함께 못 갈 에너지원이 아니다”며 “무탄소 전원인 원전과 재생에너지의 조합을 어떻게 설계할지가 (내년 말 수립될) 12차 전력수급기본계획(전기본)의 핵심 과제”라고 밝혔다.  

올해 초 11차 전기본에서 확정된 ‘신규 대형 원전 2기 건설’ 계획을 다시 공론화에 부치기로 하는 등 그동안 ‘감(減)원전’ 기조를 내비쳐온 김 장관이다.

그가 화석연료를 줄이기 위해 원전과 신재생에너지의 공존을 언급한 것은 일부 전향적이라는 평가가 나오기도 하지만 감원전 기조가 바뀐 것인지는 불분명하다. 

김 장관은 소형모듈원전(SMR)과 관련해서도 “2030년 SMR 1기 착공, 2035년 발전 시작이라는 로드맵이 계획대로 갈 수 있도록 연구개발(R&D) 등을 잘 지원하겠다”고 말했다. 

그러면서 “에너지 전환은 규제 아닌 신성장 동력이다. 기업이 허들을 넘도록 돕겠다”고 했다. 이처럼 김 장관은 녹색 전환을 규제가 아닌 한국 기업의 새 성장 동력으로 규정했다. 

제조업 강국인 한국이 인공지능 전환(AX)과 녹색 전환(GX)을 양대 축으로 삼아 한 단계 더 도약할 수 있다는 게 그의 주장이다. 

日 후쿠시마 사고 14년 만에 세계 최대 원전 재가동

반면 반도체 부활을 외치고 있는 일본은 “원전 전력 100% 사용하면 투자비 절반 지원하겠다”고 공언하며 15년 만에 일본의 최대 원전을 재가동하기로 해 일본 에너지 정책이 중대 전환기를 맞고 있다. 

일본 미하마 원자력발전소 제3호기. [사진=연합뉴스] 

후쿠시마 사고 14년 만에 일본의 세계 최대 원전이 재가동되는 것이다. 아울러 향후 5년간 2100억엔 투입해 칩·로봇·바이오 분야 등에 집중 지원하고 송전망 정비·용수 규제 완화를 추진한다는 구상이다. 

2011년 동일본 대지진 이후 원전 운영이 중단된 후 나온 이번 가시와자키 가리와 원전 재가동은 일본 에너지 정책의 ‘중대 분기점’으로 평가되고 있다. 

이번 결정 뒤에는 인공지능(AI) 산업 육성과 반도체 부활에 사활을 걸고 있는 일본 정부의 끈질긴 설득이 있었다. 재가동이 결정되기 직전까지 니가타현 주민들의 원전 재가동 찬성 비율은 50.6%, 반대는 47.1%로 막상막하였다. 

이에 일본 정부는 총 1000억 엔(약 9410억 원) 이상으로 예상되는 피난 도로 정비 비용을 전액 부담하겠다고 약속하면서 주민들의 동의를 이끌어 냈다. 

이로써 가시와자키가리와 원전 총 7기 가운데 6호기가 내년 1월20일 재가동된다. 도쿄전력은 7호기 등 다른 원자로도 순차적으로 가동 재개 절차를 밟는다는 계획이다. 

노무라종합연구소는 가시와자키가리와 원전 6·7호기가 재가동되면 니가타현에 4396억 엔(약 4조1400억 원)의 경제적 효과가 기대된다고 분석했다. 

아울러 일본 정부는 재가동되는 원전 전력 수요를 확보하기 위해 전력 100%를 원전에서 끌어오는 업체에 시설 투자비 절반을 지원하겠다는 구체적인 계획까지 내놓았다.

일본 경제산업성은 22일 열린 그린트랜스포메이션(GX) 실행 회의에서 탈탄소 전력을 100% 사용하는 공장과 데이터센터에 대해 투자비의 최대 절반을 보조하는 방안을 제시했다. 

이를 위해 향후 5년간 총 2100억 엔(1조9800억 원)을 투입한다. 특히 반도체와 산업용 로봇, 의약품과 같은 산업 경쟁력이 높은 업체에 지원을 집중할 계획이다. 

또한 데이터센터에 필요한 송전망을 조기에 정비하고 공업용수 활용이 쉽도록 규제 완화도 추진할 예정이라고 닛케이는 덧붙였다. 

올 10월 취임한 다카이치 사나에 내각은 지난달 AI와 첨단 로봇, 양자, 반도체·통신, 바이오·헬스케어, 핵융합·우주 등 6개 분야를 국가 전략 기술로 지정하고 해당 분야에 대한 투자를 촉진하겠다는 방침을 세웠다. 

이들 산업의 공통점은 모두 막대한 전력 공급을 필요로 한다는 것이다. 일본 정부는 일찌감치 원전을 재가동하기 위한 각종 조치를 취해 왔다. 

후쿠시마 원전 사고 이후 2015년 규슈 센다이 원전 1호기를 재가동하며 일본은 ‘원전 국가’로 돌아왔다. 다음 달 가시와자키 가리와 원전이 재가동 되면 일본 내 재가동 원전은 모두 15기로 늘어난다. 

다카이치 총리 역시 취임 이후 “재생에너지도 필요하지만 안정적 공급을 뒷받침하는 핵심은 원자력이라고 본다”며 “에너지 자급률 100%를 목표로 소형모듈원자로(SMR), 핵융합로 등 차세대 원자력 기술 및 국산 핵기술 개발이 에너지 전략의 핵심”이라고 강조했다. 

이처럼 일본은 ‘탈원전’을 벗어나 ‘친원전’ 시대에 들어섰다. 인공지능(AI) 시대의 핵심 기반인 안정적인 전력을 확보하기 위한 공세적 선택이다. 

일본 정부는 “원전은 무탄소 에너지원”이라며 2040년까지 원전 발전 비중을 현재 8.5%에서 두 배 수준인 20%로 끌어올리겠다고 선언했다. 

美, 2050년까지 원자력 발전 현재의 3배 증설

미국의 경우 트럼프 대통령은 기후변화를 사기(rip-off)로 규정하고 반기후(anti-climate) 정책을 전개하고 있다. 실제로 집권 후 파리협정(Paris Agreement) 탈퇴 의사를 밝혔고, 2020년 탈퇴를 공식화했다.

미 펜실베이니아주 스리마일섬 원자력 발전소. [로이터=연합뉴스]

2021년 바이든 행정부가 파리협정에 복귀했지만, 2025년 1월 트럼프 2기 행정부는 재탈퇴를 통보하고 통보 시점 1년 후인 2026년 1월 미국은 다시 공식적으로 탈퇴 될 예정이다. 

바이든 행정부가 2024년 12월 설정한 기후 목표(2035년까지 2005년 대비 온실가스 배출량 61-66% 감축)는 자동 폐기된다. 미국 정부는 웹사이트에서 ‘기후변화’ 관련 내용을 모두 삭제하고 바이든 행정부가 신설한 국가기후보좌관 직위도 폐지했다.  

소형 모듈 원자로(SMR) 시장이 급성장하는 가운데, 미국의 원전 부활을 위해서는 향후 30년간 120기에 가까운 대형 원자로 건설이 필요한 것으로 분석됐다. 평균 43년 노후 원자로 90기를 교체하고, AI 전력 수요로 30기가 더 필요하다고 한다. 

현재 미국은 28개 주에 걸쳐 54개 원자력 발전소에서 93기 원자로를 운영한다. 문제는 이들 원자로의 평균 연령이 43년에 달한다는 점이다. 

원자력 규제 위원회(NRC)는 일부 원자로의 가동 기한을 초기 설계 수명 40년에서 60년 또는 80년으로 연장했지만, 많은 원자로가 경쟁력 부족이나 고비용 수리 문제로 향후 30년 내 가동을 중단할 전망이다. 

미국 원전시장이 재개되면서 한국 원전산업에 기회가 확대되고 있다. 현대건설은 지난달 24일 미국 에너지 기업 페르미 아메리카와 텍사스주 아마릴로 외곽 ‘복합 에너지 및 AI 캠퍼스’ 내 AP1000 대형 원전 4기 건설에 대한 기본설계 용역 계약을 체결했다. 

국내 기업이 미국 본토 대형 원전 기본설계 계약을 체결한 것은 처음이다. 두산에너빌리티는 미국 정부의 800억 달러(약 118조 원) 규모 AP1000 원전 사업에서 원자로 6기, 증기발생기 12기를 동시 공급한 유일한 기업으로 글로벌 시장 내 독보적 존재감을 확보했다. 

지난 10월에는 미국 텍사스 AI 캠퍼스 부지에 건설될 AP1000 원전 4기에 들어갈 주단소재 제작 계약까지 따냈다. 업계에서는 전 세계 원전이 기존 대형 원전과 SMR을 결합한 하이브리드 전원 포트폴리오로 전환하는 과정에서 한국 기업의 역할이 확대될 것으로 전망하고 있다. 

미국은 2050년까지 원자력 발전을 현재의 3배로 늘리기로 했다.

한국의 모호한 에너지 정책, AI 전환 늦춘다

반면 한국은 여전히 ‘탈원전’ 그늘을 벗어나지 못하고 있다. 올해 2월 확정된 신규 원전 2기 건설을 놓고도 국민 토론회와 여론조사를 거쳐 다시 판단하겠다고 하니 답답할 따름이다. 

AI 산업의 폭발적 성장으로 전력 수요는 기하급수적으로 늘고 있는데 주력 기저 전원인 원전 건설을 토론회와 여론으로 결정하겠다는 것은 시대착오적 행태가 아닐 수 없다.

지금은 전 세계가 에너지 확보 전쟁 중에 있다. 우리 경제의 미래가 달린 AI 산업 경쟁력 강화와 원전을 통한 안정적 에너지 확보 문제는 이제 선택이 아닌 필수다. 앞으로는 원전 재가동과 신규 건설의 결정 과정에서 정치 논리를 배제하고 오직 과학적 근거에 따라야 한다. 

우리가 신규 원전 건설 공론화라는 수렁에서 허우적거리는 사이 미국은 물론 일본도 파격적인 원전 지원책을 쏟아내면서 AI 강국을 향해 거침없이 앞으로 나아가고 있다. 

이번에 한국의 모호한 에너지 정책으로 인해 인공지능 전환이 늦어지면 한국은 ‘인공지능 3대 강국’은커녕 경제적으로 수십 년 뒤처질 수 있다는 점을 명심해야 한다.

자유시장연구원장·한국금융ICT융합학회장