美 AIDC 늘자 전력 확보 과제로…韓도 공급 검토만 2년 넘겨

인공지능(AI) 데이터센터(이하 AIDC) 투자가 빠르게 늘면서 이를 가동할 전력 확보가 새로운 과제로 떠오르고 있다. 미국에서는 오는 2028년 데이터센터에 필요한 전력의 30% 이상이 부족할 수 있다는 전망이 나오고 있다. 국내에서도 데이터센터 전력 공급 검토가 2년 이상 걸리거나 변전소 용량 부족 사태가 발생할 것이라는 관측도 나오고 있다.

6일 업계에 따르면 모건스탠리는 미국 데이터센터 개발업체들이 2028년까지 필요한 전력 가운데 34%를 확보하지 못할 것으로 전망했다. 자체 발전과 연료전지 등 별도 전력 확보 방안을 반영하고도 부족한 전력은 약 32기가와트(GW)에 달할 것으로 봤다.

AIDC 확대가 전력 수요를 끌어올리고 있기 때문이다. AIDC는 대규모 그래픽 처리 장치(GPU)와 서버를 동시에 가동해야 되는 만큼 기존 데이터센터보다 많은 전력이 필요하다. AI 모델 학습과 추론에 필요한 연산 규모가 커질수록 데이터센터에 요구되는 전력도 함께 늘어나는 구조다.

이에 따라 AI 인프라 투자에서도 반도체 확보 뿐 아니라 데이터센터를 실제 가동할 수 있는 전력과 전력망을 확보하는 문제가 중요해지고 있다. GPU와 서버를 확보하고 건물을 완성하더라도 필요한 전력을 제때 공급받지 못하면 가동이 더뎌질 수 있다.
실제 국내에서는 대규모 AIDC 투자가 이어지고 있다. SK그룹과 아마존웹서비스(AWS)는 울산에 100메가와트(㎿)급 AIDC를 구축하고 있다. 오는 2027년 11월 41㎿를 우선 가동하고, 2029년 2월에는 103㎿ 규모로 전체 가동을 목표로 하고 있다. 향후 국내 AIDC 구축이 확대될수록 관련 전력 수요도 함께 증가할 것으로 예상된다.

하지만 국내에서는 공급 가능 여부를 가리는 과정부터 난항을 겪고 있다. 한국전력공사가 국회에 제출한 자료를 보면, 2021년부터 지난해까지 접수된 데이터센터 전기사용 신청 161건 가운데 수도권이 101건으로 62.7%를 차지했다. 지난해에는 전체 신청 46건 중 수도권이 37건으로 80.4%까지 높아졌다.

또 한전이 전력 공급방안을 검토해 결과를 통보한 154건 가운데 공급 가능 판정은 88건, 조건부 가능은 63건이었다. 나머지 3건은 공급 불가 판정을 받았는데, 모두 경기지역으로 인근 변전소의 공급 능력 부족이 원인이었다. 검토 기간도 길어지고 있다. 결과가 나온 154건 중 57건은 검토에 6개월 이상이 걸렸다. 이 가운데 9건은 1년 이상 2년 미만, 4건은 2년 이상이 소요됐다. 아직 결과를 받지 못한 신청 가운데서도 2건은 대기 기간이 2년을 넘겼다.

다만 현재 한전 통계는 AIDC만을 별도로 집계한 것은 아니다. 그러나 기존 데이터센터에서도 수도권 집중에 따른 변전소 공급 능력 부족과 전력망 접속 지연이 발생하는 만큼, 대규모 전력이 필요한 AIDC 구축이 늘어나면 전력 확보 부담도 커진다.

정부도 데이터센터 증가에 따른 전력 수요를 장기 전력 계획에 반영하고 있다. 제11차 전력수급기본계획에는 데이터센터와 반도체 등 기존 수요 전망으로 반영하기 어려운 추가 전력 수요가 별도로 포함됐다. AIDC 구축과 운영을 지원하기 위한 '인공지능 데이터센터 산업 진흥에 관한 특별법'도 내년 3월 시행될 예정이다.
AI업계 한 관계자는 "AI 인프라 경쟁의 범위가 GPU와 서버 확보에서 전력 인프라까지 넓어지고 있다"며 "특히 국내에서는 공급 불가보다 검토 지연이 먼저 나타난 만큼 향후 AIDC 구축 일정은 전력망 접속 시점이 좌우할 가능성이 크다"고 내다봤다.

한편 전력 부족은 데이터센터 구축에만 영향을 주는 문제가 아니다. 모건스탠리는 미국에서 전력 확보 문제로 데이터센터 건설이나 가동 일정이 밀릴 경우 고객사가 이미 주문한 반도체의 인도를 늦추거나 주문을 조정할 가능성이 있다고 분석했다. 이 경우 메모리와 광통신 부품, 전력관리·아날로그 반도체 등도 재고 부담에 노출될 수 있다고 내다봤다.


이재현 글로벌이코노믹 기자 kiscezyr@g-enews.com