800兆ウォン規模の半導体Fab候補地に「軍用滑走路」が挙がる技術的な理由

AI時代の到来により半導体需要が爆発する中で、半導体製造施設である「Fab」を建設するための立地選定が国家的な課題として浮上した。単に広い土地を確保するだけでなく、人類が作る建築物の中で最も厳しい条件を満たさなければならないからだ。Unrealscienceの動画によると、半導体工場は、ほこり、振動、水、電気という4つの極限的な条件を同時に満たさなければならない特殊施設である。

ナノメートル工程を脅かすほこりと振動、そして「Ultra Pure Water」

半導体回路の線幅は、髪の毛の太さの約10万分の1レベルであるナノメートル(nm)単位だ。この微細な回路の上にほこりが一粒でも落ちれば、ウェハー1枚が丸ごと不良品となる。ウェハー1枚の価格が数千万ウォンを上回ることを考慮すれば、ほこり一粒は即座に莫大な経済的損失に直結する。これを防ぐために、工場には「クリーンルーム」が不可欠だ。最高等級である「クラス1」クリーンルームは、1立方フィートの空間内に0.5マイクロメートル以上の粒子が1個以下に維持されなければならない。これは一般的な事務室の粒子濃度（約50万個）に対し、約99.9998%低い水準だ。エンジニアたちは、角質、繊維の屑、さらには吐息に含まれる粒子まで遮断するために、宇宙服のような防塵服を着用する。最新のFabのクリーンルーム面積は、サッカー場15〜30個分に達する規模を24時間体制で維持しなければならない。

振動制御も生存の問題だ。ナノメートル級の回路を描く露光装置（リソグラフィ）は光を照射して回路を刻むが、精度が極端であるため、工場の近くを通過する大型トラックの振動でさえ誤差を引き起こす可能性がある。これを防ぐために、建物の床と分離された独立基礎制振台を設置したり、装置の下に空気圧や電磁力を利用して装置をわずかに浮かせる能動防塵装置を使用したりする。しかし、日本の熊本の事例のように、自然災害は技術的な備えだけで制御することは難しい。2016年のマグニチュード7.3の地震の際、近隣のソニーの工場が稼働を停止したのに続き、2026年7月に発生したマグニチュード7.1の強震の際には、TSMC第1工場が稼働を停止して従業員を避難させ、第2工場の建設まで中断された。地震の振動は、装置を全量再検査しなければならないほど致命的なリスクである。

工程の核心である「水」も特殊だ。半導体工程には、不純物を水道水の1万分の1レベル（10ppb以下）に下げた「Ultra Pure Water」が使用される。水道水の不純物濃度が約100ppm（100万分の1）であることと比較すると、極めて精製された状態だ。Ultra Pure Waterは、前処理（ろ過および逆浸透圧）、純水製造（脱気、UV酸化、イオン交換）、水質調整の3段階を経ており、この過程は巨大な化学プラントのようである。Fabを4基運営する場合、一日の消費量は約65万トンに達し、これはかなりの大都市の一日の水道使用量に匹敵する規模だ。

電力インフラの限界と「電力インナー（Inner）地域」の価値

最も決定的な変数は電気だ。AI時代が本格化し、ChatGPTの質問一回にかかる電力がGoogle検索の約10倍に達するほど、エネルギー需要が急増した。AIチップを作る半導体Fab自体の電力消費も莫大だ。Fab 4基に必要な電力は約6.3ギガワット(GW)であり、これは1年単位に換算するとソウル市民全体の使用電力量に匹敵する。IntelのオハイオのFabの事例のように、発電所の建設だけでなく、超高圧送電線、変電所、二重化バックアップなど、核心的なユーティリティインフラを構築するだけで通常7〜9年を要する。したがって、最初から電力が余裕のある場所を選ぶことが工期短縮の鍵となる。

このような文脈から、最近、全羅南道光州の軍用滑走路の敷地が、約800兆ウォン規模の半導体工場の候補地として議論されている。800兆ウォンは、2026年の韓国政府の1年間の予算（約728兆ウォン）よりも約10%大きい規模だ。滑走路は戦闘機の運用のために、すでに広く平坦に整えられた状態（約250万坪）であるため、敷地造成時間を短縮できる。また、過去25年間、当該地域でマグニチュード4.0以上の地震が発生していないという点も、振動制御の側面で有利だ。用水の側面でも、蟾津江・栄山江水系の8つのダムの総貯留量（約15億トン）を調節すれば、一日の65万トンの需要を賄えると報告されている。電力についても、光州・全羅南道地域の電力自給率は約170%であり、地域消費量より70%も多くの電気を生産する「電力インナー地域」である。政府は第1段階で3.1GW、第2段階で累積6.3GWの供給を目標に、345kV送電線と変電所の構築計画を立てている。

技術的な潜在力と現実的な課題の間の隔たり

軍事施設が先端産業の拠点へと変貌した事例は、シリコンバレーや台湾の新竹サイエンスパークでも見ることができる。シリコンバレーは第二次世界大戦当時、スタンフォード大学の軍事電子機器およびレーダー研究の拠点から出発しており、TSMCの本拠地である新竹も、冷戦時代の対中国偵察任務の軍事都市であった。光州軍空港プロジェクトもこのような流れを汲んでいるが、成功のためには乗り越えるべき山が多い。まず、湖南圏の345kV送電線13カ所のうち12カ所が2030年以前に受容限界に達する見通しであるという分析があり、電力供給の安定性の確保が鍵となる。また、再生可能エネルギー中心の電力供給が、無停電を要求する半導体工程に適しているのかという疑問も提起されている。

水資源の確保問題も変数だ。2022〜2023年に光州・全羅南道地域が経験した281日間の記録的な干ばつの事例を考慮すると、気候変動の中で一日の65万トンの用水を安定的に供給できるかどうかは、追加の検証が必要だ。今年8月時点で住岩ダムの貯水率が56%に留まっている点も考慮対象である。最後に、軍事施設という特性上、詳細な地質調査が公開されていないため、滑走路の地盤がナノメートル級工程の振動制御基準を満たせるかについての不確実性も残っている。もしこの計画が成功すれば、TSMCが進出した日本の熊本のように、地域経済のエコシステムが完全に変わる変化を迎えることができる。熊本の場合、TSMC入居後、人口が毎年500人以上増加し、2036年までに約180兆ウォンの経済波及効果が予想されている。光州・全羅南道も地域大学と連携して、約2万3千人の半導体人材を養成する計画を立てている。