미국 전력망 멈춰 세운 인공지능, 효성중공업 고체 변압기 시험대에 올리다

효성중공업이 미국 테네시주 멤피스 공장에 3억 달러(약 4026억 원)를 투입해 대규모 증설을 이어가는 가운데, 미국 전력망의 핵심 장비 조달 기간이 2년을 넘어서며 인프라 병목이 심화했다.

미국 정보기술 전문 매체 슬래시기어는 10월 13일(현지시각) 인공지능 확산으로 전력난이 가중되는 북미 시장에서 한국 기업의 고체 변압기(SST) 기술이 대안으로 떠올랐다고 보도했다. 우크라이나 기술 매체 프로스토몹 역시 10월 14일 해당 분석을 전했다. 지난 20년간 안정세를 유지하던 미국 전력 수요가 급변하면서, 현지 생산 기지를 확충한 한국 전력기기 업계는 차세대 설비의 대규모 현장 신뢰성을 증명해야 하는 새로운 시험대를 마주했다.


미국의 전력 소비량은 지난 20년 동안 완만한 곡선을 그리며 변동 폭이 크지 않았다. 이에 따라 송배전망 증설과 유지 보수 계획도 비교적 예측이 가능한 범위 안에서 이뤄졌다.
그러나 방대한 연산 자원을 소모하는 인공지능 기술의 폭발적 보급이 이 균형을 흔들었다. 슬래시기어는 로런스 버클리 국립연구소의 분석을 바탕으로, 미국 전체 전력 소비량에서 데이터센터가 차지하는 비중이 2023년 약 4.4% 수준에서 2030년에는 15%까지 치솟을 수 있다고 전했다. 국제에너지기구도 2030년까지 미국 전력 수요 증가분의 절반 가까이를 데이터센터가 차지할 것으로 내다봤다.

문제는 발전소 증설만으로 이 수요를 감당하기 어렵다는 사실이다. 전력을 전달할 노후 전력망이 집중된 부하를 견디지 못하고 있다. 핵심 장비인 변압기를 발주해 현장에 인도받기까지는 현재 2년 이상이 걸린다.


전력망 확충이 지연되는 사이 설비 가격은 가파르게 올랐다. 슬래시기어 보도에 따르면 일부 변압기 품목의 거래 가격은 지난 5년 동안 최대 9배 급등했다.

이러한 수급난을 해결할 기술적 대안으로 슬래시기어는 효성중공업의 고체 변압기 기술을 제시했다. 효성중공업은 도심 배전망과 직접 연결할 수 있는 22.9킬로볼트급 고체 변압기를 개발한 바 있다.

고체 변압기는 기존 전자기 변압기의 무거운 철심과 금속 코일 대신 전력 반도체 소자를 활용한다. 전류 흐름을 디지털 방식으로 정밀 제어할 수 있고 교류 전력을 직류 전력으로 직접 전환하는 기능도 지원한다. 설비 무게를 대폭 줄여 공간 제약이 큰 도심이나 데이터센터 인근 배전 시설에 적합하다는 평가를 받는다.
효성중공업은 북미 공급 역량을 키우기 위해 테네시주 멤피스 공장의 인수와 증설에 누적 3억 달러(약 4026억 원)를 투입했다. 증설이 완료되면 미국 내 최대 수준의 초고압 변압기 생산 시설을 갖추게 된다.


북미 인프라 부족은 한국 기자재 기업의 수주 확대로 이어지고 있다. 금융감독원 전자공시시스템에 따르면 효성중공업의 2026년 상반기 연결 기준 매출은 3조 489억 원, 영업이익은 4166억 원을 나타냈다. 2026년 1분기 기준 중공업 부문 수주잔고는 약 15조 원에 달한다. 북미 초고압 변압기 납기 지연 장기화는 멤피스 공장의 견조한 가동률을 뒷받침하는 요인이다.

다만 차세대 기술인 고체 변압기의 상용화에는 분명한 현실적 장벽이 남아 있다. 수십 년 동안 전력망 현장에서 작동 안정성을 검증받은 전통 전자기 변압기와 달리, 고체 변압기는 대규모 상업 환경에서 장기 수명과 신뢰성을 입증해야 한다.

유틸리티 업계의 보수적인 조달 관행을 고려할 때 현장 실증 데이터의 축적 속도가 시장 안착을 좌우한다. 글로벌 변압기 제조사들의 북미 증설이 마무리돼 장비 조달 지연이 해소되거나 계통 표준화 규격 제정이 늦어질 경우 차세대 변압기의 시장 진입 속도는 늦춰질 수 있다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com