내가 만난 전기엔지니어들 Electrical Engineers I’ve Met

일반 대중의 인식으로 AI가 물리적 실재(實在)를 갖지 않는다고 여기는 경우가 많다. 데이터와 프로그램으로 구성된 존재이니만큼 당연히 물리적 실재도 존재하지 않을 것이라 짐작하는 탓이다. 원론적으로는 이런 인식이 틀렸다고 할 수 없지만, 실제로 그런 데이타가 물리적 저장 공간에 자리 잡지 않으면 연산(computation)을 진행할 수 없다. 그래서 현재 구동되는 대부분의 AI모형은 대규모 인터넷 데이터 센터(internet data center, IDC)에서 서비스를 제공하고 있다. 그런데 이런 데이터 센터가 소비하는 전력량이 일반적인 가구나 상업 시설보다 훨씬 많다는 것이 문제이다. 데이터가 인공 지능 정신의 양분이라면, 전력은 인공 지능 육신의 양분이기 때문이다.

 

2022년 한 해 동안 서울특별시의 가구당 월평균 전력 소비량은 296킬로와트(kWh)였다. 같은 해에 국내 데이터 센터가 소비하는 월평균 전력 소비량이 2기가와트시(GWh)이니, 데이터 센터 하나가 서울시의 7,000여 가구와 맞먹는 수준이다. 이런 데이터 센터가 현재 전국적으로 150여 개 존재하고, 2029년까지 732개가 더 세워질 예정이다. 기존 전력 수급 기본 계획에서 빠졌던 4차 산업 혁명 영향이 2024년에 수립된 제10차 계획에 드디어 포함된 이유이다. 당연한 말이지만 이렇게 늘어난 전력 수요를 감당하려면 발전량도 그에 맞춰 늘려야만 한다. 안타깝게도 우리나라에서 그 정도의 발전량을 감당할 주된 발전원은 원자력 발전소뿐이다.

 

2022년 말 대한민국의 스물일곱 번째 원전인 신한울 1호기가 준공된 데 이어 오는 2025년까지 3기의 원전이 추가 가동되고, 2023년 5월에는 문재인 정부 시절 백지화되었던 신한울 3호기와 4호기도 주기기 제작에 착수해 10여 년 뒤에 준공될 예정이다. 그런데 현재 국내 원전이 배출하는 삼중수소량이 근래 논란이 되었던 후쿠시마 오염수에 포함된 방사성 물질의 10배정도 인 것을 고려하면, 미래의 원전에서 배출될 삼중수소량은 그것을 훨씬 뛰어넘을 상황인 것이 자명하다. 

 

전기를 필요로 하는 것은 AI뿐만이 아니다. 전기 자동차를 비롯해 미래 산업 대부분은 대규모의 전력 소비를 전제하고 있다. 기후 변화에 역행하는 화석 연료 발전으로 회귀하거나, 전력 사용량이 현저히 줄어들지 않는다면 현실적으로 우리나라가 원전을 피할 길은 없다.

 

전기 요금 인상의 필요성에도 불구하고 '물가 안정' 을 이유로 전기 요금 인상을 억누르고 있다. 전기 요금은 '물가 안정에 관한 법률' 의 적용을 받는 공공 요금이다. 한국 전력 공사 같은 공기업에만 전력 시장 독점을 허용하는 것도 실질적으로 요금 결정권을 정부가 갖는 것도 공적인 성격이 짙은 전기에 대한 국민의 접근성을 보장해 주기 위해서다.

OECD 평균보다 낮은 전기 요금을 유지하는 덕분에 우리 기업은 해외에서 산업 경쟁력을 갖출 수 있게 되었다. 그렇지만 한국 전력이 지금처럼 과도한 적자를 보는 상황이 오래 지속되다 보면 장기적으로는 전력 공급 자체가 흔들릴 수 있다는 것은 문제이다.

 

전력 공급이 불안전하다고 하면 발전(發電)만 떠올리는 사람이 많겠으나, 실은 그만큼 중요한 것이 바로 송전(送電)이다. 우리나라 전력 생산량과 소비량의 차이가 지역별로 매우 커, 발전 시설이 아무리 늘어나도 송전망이 제대로 갖춰지지 않으면 전력 공급이 불가능하다.

2022년 기준 지역별 전력 자급률 자료를 보면, 서울특별시가 쓰는 전력량 중 오직 8.9%만이 서울시 안에서 생산된 전기다. 나머지 91.1%는 원전을 여럿 갖춘 부산 광역시, 경상남도나 대규모 화력 발전소를 가진 충청남도 같은 곳에서 생산된 전력을 끌어다 충당하는 구조다. 그러니 제대로 된 송전망을 갖추지 못하면 수도권에 집중된 첨단 산업 시설의 가동 자체가 불가능하다. 비유하자면 물을 수송할 수도관이 부족해서 기껏 갖춘 고성능 펌프 가동을 제한하는 꼴이다. 그래서 추가적인 송전망 구축이 시급하지만, 그런 송전 시설 투자를 계획하고 집행할 주체가 한국 전력이라는 점이 상황을 불투명하게 만들고 있다.

 

한국 전력은 2023년 자체 반기 보고서 기준으로 이미 200조 원의 부채를 짊어져, 하루 이자만 121억 원씩 내야 하는 상황에 내몰린 지 오래다. 그런 곳이 추가적인 송전망 확충에 나설 여력이 있을까..?

 

Many people generally perceive AI as lacking physical existence. Since it is composed of data and software programs, it is natural to assume that it has no physical reality. In principle, this perception is not entirely incorrect. However, unless such data occupies physical storage space, computation cannot actually take place. For this reason, most AI models currently in operation provide their services through large-scale internet data centers (IDCs). The problem is that these data centers consume far more electricity than ordinary households or commercial facilities. If data is the nourishment of AI’s mind, electricity is the nourishment of AI’s body.

 

In 2022, the average monthly household electricity consumption in Seoul was 296 kilowatt-hours (kWh). In the same year, the average monthly electricity consumption of a domestic data center was approximately 2 gigawatt-hours (GWh), meaning that a single data center consumed electricity equivalent to about 7,000 households in Seoul. There are currently around 150 data centers nationwide, and an additional 732 are expected to be built by 2029. This is why the impact of the Fourth Industrial Revolution—previously omitted from the national electricity supply plans—was finally included in the 10th Basic Plan for Long-Term Electricity Supply and Demand established in 2024.

 

Naturally, in order to meet this growing demand for electricity, power generation capacity must also increase accordingly. Unfortunately, in Korea, the primary energy source capable of supplying electricity at that scale is nuclear power.

 

Following the completion of Shin Hanul Unit 1, South Korea’s 27th nuclear reactor, at the end of 2022, three additional reactors are scheduled to begin operation by 2025. In May 2023, construction resumed on Shin Hanul Units 3 and 4, projects that had been suspended during the administration of Moon Jae-in. Major equipment manufacturing has already begun, and these reactors are expected to be completed in roughly a decade.

 

However, considering that the amount of tritium currently discharged by domestic nuclear power plants is approximately ten times greater than the amount of radioactive material contained in the recently controversial Fukushima wastewater, it is evident that future nuclear reactors will discharge even greater quantities of tritium.

 

AI is not the only technology that requires electricity. Most future industries—including electric vehicles—depend on massive power consumption. Unless society returns to fossil-fuel-based power generation, which would run counter to climate change mitigation efforts, or unless electricity consumption declines dramatically, there is realistically no path for Korea to avoid nuclear power.

 

Despite the need to raise electricity rates, increases continue to be restrained in the name of “price stabilization.” Electricity rates are public utility charges regulated under the Price Stabilization Act. The reason only public enterprises such as Korea Electric Power Corporation are allowed to monopolize the electricity market, and why the government effectively retains pricing authority, is to ensure public access to electricity as an essential utility.

 

Thanks to electricity rates that remain below the OECD average, Korean companies have been able to maintain strong industrial competitiveness in global markets. However, if Korea Electric Power Corporation continues to operate under excessive deficits, the long-term stability of the electricity supply itself may be jeopardized.

 

When people think of an unstable electricity supply, many focus only on power generation. In reality, transmission is equally important. The gap between electricity production and consumption varies significantly by region in Korea. No matter how much generating capacity increases, electricity cannot be supplied efficiently without an adequate transmission network.

 

According to regional electricity self-sufficiency data from 2022, only 8.9% of the electricity consumed in Seoul was generated within the city itself. The remaining 91.1% was supplied by electricity generated in places such as Busan and South Gyeongsang Province, which host multiple nuclear power plants, as well as South Chungcheong Province, home to large-scale thermal power plants.

 

Without a properly developed transmission network, the operation of advanced industrial facilities concentrated in the Seoul metropolitan area would become impossible. To put it another way, it would be like limiting the operation of high-performance pumps simply because there are not enough pipelines to transport water.

 

This is why expanding transmission infrastructure is urgent. However, the fact that Korea Electric Power Corporation is the primary entity responsible for planning and executing such investments makes the outlook uncertain.

 

According to its 2023 semiannual report, Korea Electric Power Corporation is already burdened with debt exceeding 200 trillion won and has long been in a situation where it must pay approximately 12.1 billion won in interest every single day.

 

Can an institution in such financial distress truly afford to expand the nation’s transmission grid?

 

2026_06_20 Slowl but steady - Fighting !!!