美 AI 데이터센터, 2030년 전력 사용 10% 돌파 전망...전기요금 최대 25% 급등 예상

인공지능(AI) 데이터센터의 전력 소비가 폭발적으로 증가하면서 2030년까지 미국 전체 전력 사용량의 10%를 넘어설 전망이다. 워싱턴포스트는 최근 펜실베이니아주에서 50년간 가동된 석탄 발전소 터에 필라델피아 도시권 전체 가구가 소비하는 전력량에 맞먹는 초대형 AI 데이터센터 건설이 진행되고 있다고 보도했다.


15일(현지시각) 워싱턴포스트 보도에 따르면, 펜실베이니아주 중부 호머시티에 위치한 석탄 발전소는 한때 주에서 가장 큰 발전소였으나 지난해 폐쇄됐다. 올해 초 냉각탑과 굴뚝이 철거된 이 부지에는 현재 7개의 천연가스 발전소를 갖춘 4.4기가와트(GW) 규모의 AI 데이터센터 캠퍼스가 들어서고 있다. 이는 인구 570만 명의 필라델피아 도시권 전체가 소비하는 전력량과 같다.

국제보일러제조공노조는 "석탄 발전소 폐쇄는 정말 가혹했지만, 이 프로젝트가 상황을 완전히 바꿔 놓았다"고 말했다.

이는 미국 전역에서 진행되는 초대형 데이터센터 건설 붐의 일부다. 텍사스주에서는 페르미아메리카가 올해 5800에이커(약 2347만㎡) 규모의 가스 발전소와 원자로 단지 건설을 시작했다. 이 시설은 최종적으로 1800만 평방피트(약 167만㎡)의 데이터센터에 전력을 공급하며 호머시티보다 더 많은 에너지를 사용하게 된다. 와이오밍주 샤이엔에서는 10GW 전력을 생산하는 데이터센터 건설이 추진되고 있으며, 이는 와이오밍주 전체 가구에 공급하는 전력의 20배가 넘는 규모다.

국제에너지기구(IEA)에 따르면 전 세계 데이터센터의 전력 소비는 지난해 415테라와트시(TWh)에서 2030년 945TWh로 2배 이상 증가할 전망이다. 미국만 놓고 보면 지난해 183TWh에서 2030년 426TWh로 133% 급증할 것으로 예상된다. 가트너는 올해 전 세계 데이터센터 전력 소비가 448TWh에서 2030년 980TWh로 늘어날 것으로 전망했다.

업계와 정부 추산에 따르면 2030년까지 미국 데이터센터는 평균 430조 와트시를 사용할 것으로 보인다. 이는 시카고 16개를 운영할 수 있는 전력량이다. 전문가들은 60~150% 사이의 성장률을 예측하고 있다.

이 같은 전력 수요를 감당하기 위해 천연가스 의존도가 크게 높아지고 있다. IEA는 데이터센터 전력 수요를 충족하는 1순위 에너지원이 천연가스가 될 것이라고 밝혔다. 한때 청정에너지만 사용하겠다고 약속했던 빅테크 기업들이 방향을 수정하고 있다. 구글은 2025년 환경영향 보고서에서 "기후목표 달성이 이제 모든 수준에서 더욱 복잡하고 어려워졌다"며 "2030년까지 모든 배출을 제거하겠다는 목표 달성이 매우 어렵게 됐다"고 인정했다.

호머시티 프로젝트의 천연가스 공급업체 EQT의 토비 라이스 최고경영자(CEO)는 인터뷰에서 데이터센터 업체들이 호머시티 규모의 8개 프로젝트를 더 가동할 수 있는 천연가스를 요청해왔다고 밝혔다.

전력 소비 급증은 일반 가정의 전기요금 인상으로 이어지고 있다. 일리노이주에서 노스캐롤라이나주까지 6500만 명의 고객에게 전력을 공급하는 PJM 전력망에서는 데이터센터 때문에 2025~2026년 용량 시장에서 93억 달러(약 13조7300억 원)의 가격 인상이 발생했다. 메릴랜드주 서부 가정의 평균 전기 요금은 월 18달러(약 2만6500원), 오하이오주는 월 16달러(약 2만3600원) 오를 것으로 예상된다. 카네기멜론대 연구에 따르면 2030년까지 데이터센터와 암호화폐 채굴로 미국 평균 전기요금이 8% 증가할 수 있으며, 버지니아주 중부와 북부 같은 고수요 지역에서는 25%를 넘을 수 있다.

탄소 배출 증가도 심각한 문제다. 전망에 따르면 2030년대 중반까지 전 세계 데이터센터가 뉴욕, 시카고, 휴스턴 대도시권을 합친 만큼의 탄소 오염을 유발할 수 있다.


이 같은 AI 데이터센터 전력 수요 급증은 한국도 예외가 아니다. 전력거래소에 따르면 한국의 최대전력은 2039년 150기가와트(GW)를 거쳐 2051년 202GW까지 오를 것으로 전망된다. 올해 8월 7일 최대전력이 사상 처음 100GW를 돌파한 지 향후 16년 안에 50%, 2051년께 2배로 늘어날 것이라는 전망이다.

특히 반도체와 데이터센터의 전력 수요가 2030년에는 2023년 수요의 2배 이상으로 증가할 것으로 예상된다. 2050년 무렵에는 용인 시스템 반도체 클러스터에만 10GW 이상의 전력이 필요할 것으로 보인다. 이는 현재 수도권 전체 전력 수요의 4분의 1에 해당하는 규모다.

전력 수요 급증에 전기요금 인상 압력도 높아지고 있다. 산업용 전기요금은 지난해 9.7% 인상됐으며, 2021년 이후 3년간 7차례 인상으로 인상 폭이 68.7%에 이른다. 업계에서는 반도체, 철강 등 전력 다소비 제조업의 부담이 가중되는 가운데 가정용 전기요금 인상도 불가피하다는 전망이 나온다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com