원전이 데이터센터 안으로… 비트코인·AI 전력난, '4세대 원자로'가 뚫는다

인공지능(AI) 열풍과 비트코인 채굴 수요 폭증으로 '전력 대란'을 겪는 미국 빅테크 산업이 결국 원자력 발전소를 데이터센터 안으로 끌어들이는 파격적인 선택을 했다. 기존 대형 원전의 전기를 끌어 쓰는 단계를 넘어, 데이터센터 부지에 직접 4세대 원자로를 건설해 전력 독립을 이루겠다는 전략이다.

미국 기술 전문 매체 인터레스팅 엔지니어링(Interesting Engineering)은 지난 8일(현지시각) 미국의 차세대 원전 기업 '테레스트리얼 에너지(Terrestrial Energy)'가 대규모 데이터센터 개발사인 '라이엇 플랫폼(Riot Platforms)'과 4GW(기가와트) 규모의 전력 공급 계약을 체결했다고 보도했다. 이번 계약은 전력 계통의 한계를 극복하기 위해 '에너지 생산'과 '소비'를 한곳에 묶는 이른바 '에너지-데이터 복합 단지' 모델의 신호탄으로 풀이된다.




이번 계약의 핵심은 테레스트리얼 에너지가 개발한 4세대 원자로인 일체형 용융염 원자로(IMSR)다. 기존 원전이 물을 냉각재로 사용하는 것과 달리, IMSR은 고온에서 녹인 소금(용융염)을 연료이자 냉각재로 활용한다.
주목할 사안은 성능의 혁신이다. 884MW(메가와트)급 열출력 원자로에서 약 392MW의 전력을 생산한다. 이는 기존 원전보다 열효율이 약 50% 높은 44%에 달한다. 고농축 저농축 우라늄(HALEU) 대신 5% 미만 저농축 우라늄(SALEU)을 연료로 사용해 연료 수급 리스크도 줄였다.

특히, 원자력 발전 시설과 에너지 변환 시스템을 분리 설계했다. 덕분에 전력 수요에 따라 천연가스 등 다른 연료를 결합해 운영하는 '하이브리드 구성'이 가능하다.

테레스트리얼 에너지의 사이먼 이리쉬 최고경영자(CEO)는 "우리 IMSR 발전소는 AI와 고성능 컴퓨팅(HPC) 운영에 필요한 저비용·고효율 전력을 안정적으로 공급하도록 설계했다"고 밝혔다기 때문이다.


라이엇 플랫폼은 본래 비트코인 채굴 분야의 강자다. 하지만 최근 AI 수요가 급증하자 자사가 보유한 대규모 데이터센터 인프라 설계와 건설 역량을 AI 연산용 하이퍼스케일 데이터센터로 확장하고 있다.
제이슨 레스 라이엇 최고경영자는 "오늘날 하이퍼스케일 고객은 거대한 규모의 에너지를 예측 가능한 방식으로 공급받기를 원한다"며 "이번 파트너십을 통해 데이터센터를 에너지 생산 시설과 나란히 배치함으로써 지역 사회와 고객 모두에게 깨끗한 에너지를 제공할 것"이라고 강조했다.

이는 단순히 전기를 구매하는 소비자의 위치에서 벗어나, 발전소 건설 단계부터 직접 관여해 전력 원가를 낮추고 공급 안정성을 100% 확보하겠다는 '에너지 우선(Power-first)' 전략의 일환이다.


미국 빅테크들이 원전을 직접 '구입'하는 단계에 접어든 것은 한국 산업에도 큰 착안점을 준다. 송전망 확충이 늦어지고 원전 건설이 정체될 경우, 한국의 AI 및 반도체 경쟁력은 전력 비용에 발목을 잡힐 수 있다.

금융투자업계 한 전문가는 "구글, 아마존에 이어 라이엇까지 원전 계약에 뛰어든 것은 이제 '전력 확보'가 기술 개발보다 더 시급한 과제가 됐음을 보여준다"며 "한국도 SMR(소형모듈원자로) 상용화 속도를 높이고 데이터센터와 원전을 연계하는 특구 조성 등 과감한 정책적 결단이 필요하다"고 지적했다.

투자자와 업계에서는 향후 ▲미국 내 SMR 인허가 속도 ▲엔비디아 등 칩 제조사와 원전 기업의 직접 결합 여부 ▲국내 원전 관련주의 미국 공급망 진입 가능성을 핵심 체크포인트로 관리해야 한다. 에너지 주권을 확보하지 못한 기술 강국은 결국 전력 단가라는 높은 벽에 부딪힐 수밖에 없다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com