[글로벌 Eye] 막오른 AI시대 전력산업의 중대 변수로 떠올라

전력망감독기관도 블랙아웃 위험 경고하고 나서

전기료 상승 불러 美 지방정부는 앞다퉈 금지조치

[이투뉴스] 인공지능(AI) 시대가 본격화되면서 에너지산업이 새 국면으로 진입하고 있다. AI 산업이 폭발적인 성장세를 이어가자 급증하는 전력수요를 에너지 시장이 어떻게 감당할 것인가가 핵심 과제로 떠오르고 있다.

모건스탠리는 전 세계 전력 수요가 최근 10년 사이 가장 빠른 속도로 증가하고 있으며, 2030년까지 매년 1조kWh 이상 늘어날 것으로 전망했다. 특히 데이터센터가 전체 증가분의 약 20%를 차지할 것으로 예상했다.

그러나 이러한 소비 급증은 수년간 전력망 투자 부족이 누적된 상황에서 발생하고 있다. 이에 따라 데이터센터 기업들은 내년부터 2028년 사이 심각한 전력 부족 사태를 우려하고 있다.

북미 전력망 감독기관 “데이터센터, 전력망에 심각한 혼란” 경고

데이터센터가 정전과 대규모 블랙아웃 위험을 높이고 있으며, 전력망 운영기관들이 이를 제대로 대비하지 못하고 있다는 지적도 나온다.

<비즈니스인사이더>의 최근 보도에 따르면 미국과 캐나다, 멕시코 일부 지역의 전력망 신뢰성을 감독하는 북미전력신뢰도기구(NERC)는 최근 데이터센터가 초래하는 위험과 관련해 ‘레벨 3 경보’를 발령했다.

NERC는 AI 학습 과정이 급격한 전력 변동을 유발할 수 있으며 이는 전력망 안정성을 위협한다고 지적했다. 전력 사용량이 매우 높은 수준과 낮은 수준 사이를 지속적이고 빠르게 오가는 현상이 전체 전력망의 다운위험을 높일 수 있다는 것이다.

NERC는 "이러한 전력 변동이 수 초 안에 발생할 수 있으며, 실시간 대응을 위한 여유가 거의 없거나 전혀 없을 수 있다”고 밝혔다.

NERC는 운영기관들이 컴퓨팅 부하와 관련된 위험에 대응하기 위한 충분한 절차와 방법을 갖추지 못하고 있다고 지적했다. 전력망 운영기관들에게 오는 8월까지 위험 완화 계획을 제출하라고 요구한 상태다.

미 AI 데이터센터 건설 금지 확산… 전기료 상승 반발

미국에서는 데이터센터 건설을 제한하거나 금지하는 움직임이 빠르게 확산되고 있다. 미국 데이터센터 건설 유예 기록(U.S. Data Center Moratorium Tracker)에 의하면 3~4월 사이 새롭게 추가된 데이터센터 금지 조치는 14건에 달한다.

현재 미국 각 지역에서는 모두 50건의 금지 조치가 시행 중이며, 이 가운데 4개 지방 정부는 관할 지역 내 데이터센터 건설을 영구 금지하는 결정을 내렸다. 이 외에도 3건의 신규 금지안이 제안된 상태이며, 추가 금지 조치를 검토하고 있는 지역들도 다수라고 IT매체 <탐스하드웨어>가 보도했다.

미국의 주요 AI 기업들은 전국 곳곳에 초대형 데이터센터를 빠르게 건설하고 있다. 그러나 AI 데이터센터 건설은 주변 지역사회에 직접적인 영향을 미치고 있다. 전기요금 상승은 물론 소음과 대기오염 문제까지 발생하면서 주민 반발이 크다.

전력회사들이 데이터센터 수요 증가에 대응한 인프라 확충에 나서면서 미국 도매 전력 가격은 최근 5년간 최대 267% 급등했다. 문제는 이러한 인프라 확충 비용이 데이터센터 기업과 일반 소비자에게 동일하게 전가되고 있다는 점이다.

이에 따라 가정용 전기요금 부담 역시 크게 늘어나고 있다.

상황이 심각해지자 도널드 트럼프 미국 대통령은 백악관에서 주요 AI 기업들과 회동을 갖고 이들에게 “자신들의 비용은 스스로 부담하라”며 ‘전기요금 보호 서약’을 요구하기도 했다.

AI 전력 수요 급증하자 다시 소환되는 원자력

AI와 데이터센터 확산으로 안정적인 전력원에 대한 수요가 커지면서 원자력 에너지가 다시 주목받고 있다고 <월드이코노믹포럼>은 지적했다. 원전이 하루 24시간 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 기저전원 역할을 하며, 일부 국가에서는 수입 연료 의존도를 줄이는 데 도움이 될 수 있기 때문이다.

원전은 일반적으로 18~24개월마다 핵연료를 교체하기 때문에 일상적인 연료 공급 차질 위험에 상대적으로 덜 노출된다는 평가를 받는다. 유럽에서는 폴란드가 첫 원자력 발전소 건설을 추진하고 있으며, 독일조차 원전에 대한 기존 반대 입장을 재검토하고 있다.

아시아에서는 중국이 빠른 속도와 대규모로 원전 건설을 이어가고 있고, 인도 역시 원자력발전 확대에 다시 속도를 내고 있다. 미국 정부는 기존 원자로의 발전 용량에 5GW를 키우고 2030년까지 신규 대형 원자로 10기 건설에 착수하는 것을 목표로 하고 있다.

"AI 전력난으로 전력 산업 대전환기 맞고 있어"

최근 열린 두 차례의 모건스탠리 콘퍼런스에서는 ‘AI를 위한 전력 공급’이 핵심 의제로 다뤄졌다. 투자자들은 AI가 경제 전반에 생산성 혁신을 가져올 것이라고 기대하면서도 독립형(off-grid) 전력 솔루션과 에너지 공급망 병목 해소, 인프라 투자 확대를 주문했다.

한 발전소 최고경영자는 “세계가 AI로 인해 디지털화·전기화되면서 더 많은 전력이 필요해질 뿐 아니라, 기존 단일 전력망으로는 공급할 수 없는 특정 형태의 전력이 요구될 것”이라고 전망했다.

그는 “AI가 성장한다고 해서 기존 경제의 전력 수요가 줄어드는 것은 아니다”라며 “AI가 10조 달러 규모의 생산성 향상을 가져온다면, 그 추가 경제 활동이 얼마나 많은 전력을 필요로 할지 누구도 제대로 계산하지 못하고 있다. 상상하기 어려운 수준”이라고 말했다.

전력산업 투자 규모는 2025년 1조5000억 달러로 사상 최고치를 기록했다. 특히 독립형(off-grid) 전력 솔루션이 새로운 투자 기회로 주목받고 있다. 데이터센터 개발업체들이 기존 전력망 의존도를 줄이고 자체 전력 공급이 가능한 하이브리드 또는 독립형 전력원을 고려하고 있다.

전문가들은 AI시대의 핵심 경쟁력이 반도체를 넘어 전력 확보 능력으로 이동하고 있다고 보고 있다. 데이터 센터 확대와 더불어 전력망 투자, 원자력과 에너지 저장장치 확대 등이 동시에 추진되면서 글로벌 에너지 산업이 대전환기에 진입하고 있다는 분석이다.

조민영 기자 myjo@e2news.com