반도체 산업에서 물은 전기·가스와 함께 생산을 좌우하는 핵심 인프라이다.
반도체 제조는 웨이퍼 위에 아주 미세한 회로를 수십~수백 단계에 걸쳐 형성하는 과정이다. 각 단계에서 웨이퍼 표면의 화학물질이나 미세입자를 씻어내야 하기 때문에 물이 반복적으로 사용된다.
일반 수돗물에 들어있는 이온·미립자·미생물·용존가스 등을 극도로 제거한 초순수(UPW: Ultra Pure Water)가 중요한데 웨이퍼 세정 등에 사용된다.
물은 세정뿐 아니라 공정가스 정화, 클린룸 온·습도 조절, 냉각 등에도 사용된다.
대만 TSMC의 2024년 자료를 보면 대만·중국·미국·일본 등의 생산시설을 포함해 총 물 사용량이 약 1억2900만㎥에 달했다. 삼성전자 반도체도 기흥·화성·평택 사업장에서 하루 30만톤 이상의 물을 사용하는 것으로 알려져 있다.
반도체와 물을 압축적으로 설명하면 반도체는 물 없이는 만들기 어렵고 첨단 반도체일수록 '깨끗하고 안정적으로 공급되는 물'이 더욱 중요하다는 결론에 이른다
정부의 메가 프로젝트에 대응하기 위한 전북의 용수 확보는 어느 상황일까?
새만금지역 공업용수 확보는 어렵지 않다. 전북자치도에 따르면 군산정수장과 석성정수장에서 각각 하루 13만톤과 17만톤을 운영하는 등 총 30만톤 공급이 가능한 상황이다.
현재 공급하고 있는 양은 하루 12만톤으로 즉시 공급가능 '여유량'만 1일 18만톤을 확보하고 있다.
그런데 이 정도로는 반도체 시대를 열어갈 수 없다.
반도체 전문가들에 따르면 통상 중소형 반도체 팹(공장) 1기에 필요한 산업용수는 1일 5만~10만톤에 달한다.
대형 팹 여러 개를 조성할 경우 매일 20만~40만톤의 용수가 필요하다. 용인 반도체 클러스터의 경우 하루에 70만~80만톤의 용수를 써야 하는 것으로 알려져 있다.
전북자치도는 서남권 메가 프로젝트 조성이 본격화할 경우 새만금에 반도체 관련 소·부·장 기업을 유치해 하나의 생태계를 조성하는 등 '전북 반도체 시대 개막'의 마중물로 활용하는 전략이 필요하다.
특히 현대차 9조원 투자도 2027년부터 현금처럼 본격적으로 투입될 전망이어서 로봇 생산 파운더리 조성까지 감안해 첨단산업단지에 공급할 물 문제를 철저히 준비해야 할 것이다.
대규모 용수 확보를 위해선 새만금 기본계획(MP) 재수립 과정에서 별도의 대응책을 담아내야 할 것으로 보여 전북도 차원에서 '국가수도기본계획'에 용수수요가 반영될 수 있도록 관계기관과 긴밀한 협력 추진이 필요한 실정이다.
2030년 이후의 중장기 계획도 고민해야 한다.
국가수도기본계획에 따라 취수장과 정수장, 관로 등 수도시설을 단계적으로 확충해 나가고 용담댐과 금강 하굿둑을 활용한 인정적인 공업용소 공급체계 구축을 마련해 가야 할 것이다.
전북자치도는 올 연말까지 새만금MP에 용수 수요량을 반영하고 국가수도기본계획에 반영하고 수도시설을 확충해 나갈 수 있도록 노력한다는 방침이다.
섬진강댐 용수공급의 안정성 확보 문제도 신경써야 할 대목이다.
정부는 '대한민국 3대 메가 프로젝트'를 올해 6월 말에 발표하고 서남권 프로젝트 추진을 위한 산업용수 공급 방안도 제시했다.
이에 따르면 동복댐 1일 30만톤을 포함한 장흥댐과 보성댐 각 10만톤, 주암댐 5만톤 등 5개 댐에서 하루 65만톤을 공급받는다는 구상이다.
여기에서 만약 정부의 메가 프로젝트 추진에 따른 산업용수 수요가 급증할 경우 섬진강댐 수자원의 추가 활용 가능성이 제기될 수 있다는 우려가 나온다.
현재 정부의 산업용수 공급방안에는 섬진강댐이 포함되어 있지 않지만 향후 물 배분 조정 가능성이 전무하다고 확신할 수 없어 선제적 대응이 필요하다는 지적이다.
전북자치도는 이와 관련해 정부의 메가 프로젝트와 국가 물관리 정책 동향을 파악하는 동시에 가뭄과 산업용수 확대에 따른 용수공급 영향 검토와 국가 물관리 정책 대응 강화 등에 나선다는 복안이다.
가뭄의 단계별 용수공급가능량과 농업용수 부족 가능성, 산업용수 확대가 섬진강댐 용수공급에 미치는 영향 등을 미리 분석해 만약의 경우를 대비한다는 전략이다.
섬진강댐의 경우 정읍시와 김제시, 부안군, 순창군 등 동진강 유역과 섬진강 유역에 관계 (농업)용수로 하루 101만톤을 배분하고 생·공업용수로는 18만톤을 배분하고 있다.
용담댐 가용수량도 연간 6억5000만톤으로 생공업용수로 3억7600만톤을 배분해 놓고 있어 향후 반도체 산업시대를 활짝 열어갈 경우 물 부족 문제는 크게 대두하지 않을 전망이다.
한국수자원공사에 따르면 용담댐의 총 저수량은 8억1500만톤이며 연간 용수공급 능력이 4억9300만톤에 달한다.
연간 공급능력(4억9300만톤)을 하루 평균으로 단순 환산하면 약 135만톤에 해당한다.
다시 처음으로 돌아가서 새만금지역에서 현재 확보 가능한 공업용수 여유량이 하루 약 18만톤인 점을 감안할 때 용인급(하루 76만4000톤)에 비해 약 4분의 1이다.
용인급 하루 76만톤에서 전북의 여유량 18만톤을 빼면 하루 58만톤의 용수 추가 공급 능력을 갖춰야 한다.
이는 단순히 "전북의 용담댐과 섬진강 댐에 물이 가득 차 있다"는 말과 전혀 다른 개념이다.
반도체 공장은 24시간 가동되므로 가뭄이 발생해도 매일 안정적으로 공급할 수 있는 취수원·관로·정수시설·초순수 생산시설·폐수처리시설까지 완벽하게 갖춰야 하는 까닭이다.
학계의 한 관계자는 "전북이 반도체를 전략산업으로 추진한다면 '하루 58만톤의 물을 어디서 추가로 가져올 것인가?'라는 질문에 답만 하면 안된다"며 "오히려 원수와 공업용수, 초순수, 공정용수, 폐수처리 등을 하나의 시스템으로 설계해야 한다"고 주장했다.
그는 "항간에 용담댐 물이 있으니 전북은 반도체 시대를 열어가는 데 큰 문제가 없다는 주장이 나온다"며 "핵심은 장기간 가뭄까지 고려한 취수원과 관로, 정수·초순수시설, 재이용률을 포함한 물 공급시스템 전체의 설계"라고 강조했다.
이제 새만금에 1000조원을 담아내는 등 전북의 반도체 시대를 열어가기 위한 선행 조건은 확실해졌다. 물이 충분할지라도 이를 옮기고 정수하고 재이용하는 등 전반적인 물 공급 시스템 구축에 각고의 노력을 기울여야 한다는 점이다.
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