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- 용인 반도체 공장 가동에 필요한 하루 107만 톤의 물은 기존 한강 수계의 여유 용량만으로는 도저히 감당할 수 없는 규모였습니다.
- 새 수원을 발굴하는 대신 하수 재이용으로 기존 공장의 취수 여유분을 돌려받고 발전 전용이던 화천댐 물을 끌어오는 방식을 택했습니다.
- 팔당댐에서 용인까지 약 47km 전용 도수관로를 설치해 2029년 5월 1단계 통수를 시작하고 2034년 완전 연결을 마무리할 계획입니다.
경기도 용인에 들어서는 삼성전자와 SK하이닉스의 초대형 반도체 클러스터는 하루 107만 톤에 달하는 막대한 공업용수를 필요로 합니다. 300만 명이 하루 동안 쓰는 수돗물과 맞먹는 규모로, 웨이퍼 표면의 미세 먼지와 불순물을 완벽히 씻어내는 초순수를 안정적으로 공급하기 위한 필수 조건입니다.
기존 댐으로는 10%도 못 채우는 용수 딜레마
반도체 공장은 물 공급이 단 하루만 끊겨도 라인 전체가 멈춰 서는 치명적인 구조를 갖고 있습니다. 문제는 그동안 수도권 반도체 공장에 물을 대오던 한강 수계 소양강댐과 충주댐의 남은 여유 용량이 하루 10만 톤 미만에 불과했다는 점입니다.
필요한 전체 용량의 10%조차 채우지 못하는 상황에서 공장 가동 시점은 점점 다가왔습니다. 무작정 새 취수원을 개발하거나 기존 수도권 주민과 공장이 나눠 쓰던 생활·공업용수를 끌어올 수도 없는 진퇴양난의 처지였습니다.
새 물을 찾는 대신 쓰임을 바꾸는 ‘통합용수 사업’
해결책은 새로운 물을 찾는 대신 이미 흐르고 있는 물의 쓰임을 전면 재배치하는 통합용수 체계에서 나왔습니다. 자연적인 수량을 억지로 늘리지 않고 물의 순환 고리를 맞바꾸는 2단계 전환 방식입니다.
반도체 생산 시설은 방대한 용수가 필요한 만큼, 새 수원지를 찾기보다 기존 자원을 효율적으로 순환시키는 시스템이 핵심입니다.
1단계 핵심은 하수 재이용을 통한 물 돌려쓰기입니다. 2022년 협약에 따라 수원, 화성, 오산 하수처리장에서 버려지던 방류수를 고도 정화해 기흥·화성·평택에 위치한 기존 삼성전자 공장으로 보냅니다. 이렇게 되면 기존 공장이 한강에서 끌어 쓰던 취수량에 여유가 생기고, 이 남은 수량을 용인 신규 단지로 돌려받는 구조입니다. 1단계 필요량의 약 4분의 3을 이 방식으로 충당합니다.
발전 전용 댐을 공업용수로 전환한 화천댐의 반전
2단계 공급의 주축은 강원도 화천댐입니다. 1944년 건설된 화천댐은 저수용량이 10억 톤을 넘어 용인 단지가 2년 반 이상 쓸 수 있는 거대한 물그릇이지만, 본래 발전 전용 댐이라 전력이 필요할 때만 불규칙하게 방류하던 시설이었습니다.
화천댐은 본래 전력 생산을 전담하던 발전용 댐으로, 오랜 시간 에너지를 공급해 온 핵심 인프라였습니다.
정부는 이 댐을 상시 방류 체계로 전환해 1초에 22톤씩 일정한 유량을 흘려보내도록 바꿨습니다. 전기 생산용 댐을 공업용수 공급원으로 바꾼 국내 최초의 사례입니다. 2단계 공급량의 절반 이상을 이 화천댐 방류수로 채웁니다.
47km 관로와 앞으로 해결해야 할 과제
화천댐에서 방류된 물은 북한강을 따라 팔당댐에 모이고, 팔당댐에서 용인 반도체 단지까지는 약 47km 길이의 전용 도수관로로 직접 수송됩니다.
팔당댐에서 용인 반도체 단지까지 물을 안정적으로 밀어 올리려면 긴 관로와 강력한 가압 펌프 시설이 필수적입니다.
마라톤 코스보다 긴 지하 관로로 물을 안정적으로 보내기 위해 중간 가압 펌프장을 설치하며, 공사는 인허가가 완료된 구간부터 순차적으로 착공에 들어갔습니다. 1단계 용수는 2029년 5월 통수, 화천댐 계통까지 모두 연결되는 2단계는 2034년 완공을 목표로 달립니다.
다만 물길을 내어준 화천 지역 주민들의 과거 수몰 피해 보상 요구와, 2042년까지 단계적으로 확충해야 하는 대규모 전력망 구축은 용인 반도체 클러스터가 앞으로 슬기롭게 풀어가야 할 핵심 과제로 남아 있습니다.
FAQ
반도체 공장에 왜 하루 107만 톤이라는 엄청난 양의 물이 필요한가요?
반도체 웨이퍼 가공 과정에서 미세한 먼지와 불순물, 염분 등을 완벽히 씻어내기 위해 극도로 정제된 '초순수'를 지속적으로 대량 사용하기 때문입니다.
하수 재이용수가 용인 공장으로 바로 들어가나요?
아닙니다. 정화된 하수 재이용수는 기흥·화성·평택 등 기존 공장으로 먼저 공급되고, 그 덕분에 기존 공장에서 절감된 한강 취수 여유분을 용인 신규 단지로 넘겨받는 간접 교환 방식을 씁니다.
화천댐에서 용인까지 물은 어떤 경로로 이동하나요?
화천댐에서 방류된 물이 자연 하천인 북한강을 따라 팔당댐까지 내려오면, 팔당댐 취수구에서 용인 반도체 단지까지 연결된 약 47km 지하 전용 도수관로와 가압 펌프장을 거쳐 이송됩니다.