서버 대신 전력선 확보 나선 빅테크…AI 데이터센터 40%, 가동 제약 직면

전 세계 인공지능(AI) 데이터센터 신규 구축 경쟁의 최대 병목이 서버 부품 조달에서 전력망 접속과 변전소 확보로 전환하면서 2027년까지 AI 데이터센터 40%가 가동 제약에 직면할 위험이 커졌다.

산업 인텔리전스 플랫폼 엔키AI는 2026년 8월 31일(현지시각) 리포트를 내고 정보기술(IT) 부품 생산능력은 1~2년 안에 늘릴 수 있으나, 전력망 업그레이드에는 수년 이상이 걸려 전력 공급이 사업 확장의 1순위 제약 요인으로 굳어졌다고 분석했다.

미국 주요 거점의 계통 연계 지연이 누적되면서 전력 인프라 확보 여부가 발전소에서 생산된 대용량 전기를 송전, 변전, 배전하는 데 사용되는 대형 전력 설비와 기계인 한국 중전기기 밸류체인의 수주 일정으로 이어지는 양상이다.

데이터센터 개발의 주된 위협이 IT 장비 납기 관리에서 전력 공급망 접근성 확보로 바뀌었다. 2021년부터 2024년까지는 서버, 라우터, 스위치 등 주요 장비 조달 기간이 최대 52주까지 늘어나는 등 하드웨어 수급이 주된 장애물이었다.

그러나 2025년 이후 병목은 서버 랙 내부를 벗어나 변전소와 계통 연계 대기열로 옮겨붙었다. AI 가속기와 액체 냉각 장치가 빠른 주기로 개선되는 것과 달리, 초고압 변압기 조달 기간은 2~4년으로 늘어났다.

신규 고압 송전선 가설에는 인허가부터 완공까지 10년 이상이 걸린다. IT 하드웨어 공급망은 12~24개월 안에 생산 규모를 조정할 수 있지만 공공 전력망 확충은 이를 따라가지 못해 전력 결핍이 산업 성장의 단일 최대 구조 장애물로 자리 잡았다.


전력 부족 문제는 신규 데이터센터 착공 지연을 넘어 준공 후 가동률 하락으로 이어지고 있다. 시장조사업체 가트너는 2027년까지 전 세계 AI 데이터센터의 40%가 전력 공급 제약 탓에 운영 차질을 겪을 것으로 내다봤다.

골드만삭스는 미국 데이터센터 전력 수요가 2030년까지 연평균 15% 성장해 미국 전체 전력 소비량의 8%에 이를 것으로 추산했다. 델오로그룹은 전 세계 데이터센터 자본지출이 2026년까지 3770억 달러(약 518조 3750억 원)에 달할 것으로 집계했다.
이에 대응해 하이퍼스케일러들은 공공 전력망 의존도를 낮추고 직접 발전 자산을 확보하고 있다. 구글은 사모펀드 TPG, 신재생에너지 개발사 인터섹트파워와 손잡고 200억 달러(약 27조 5000억 원) 규모의 청정에너지 프로젝트 투자를 결정했다.

전력 계통 연계 지연을 덜어내기 위해 자체 전원을 확보하려는 시도다. 입지 선정 기준 역시 네트워크 지연 시간보다 잉여 발전 용량 확보 여부가 앞서면서 버지니아주 북부 같은 기존 밀집지 대신 2차, 3차 외곽 지역으로 개발 중심축이 이동하고 있다.


미국 전력망 병목 심화는 한국 중전기기 제조사의 수출 계약 구조와 맞물려 있다. 미국 현지 초고압 변압기 납기가 4년 가까이 늘어나면서 북미 대형 유틸리티와 민간 개발사의 장기 발주 물량이 한국 설비 업체로 향하고 있다.

HD현대일렉트릭의 경우 북미 전력기기 부문 수주 잔고 비중이 60% 안팎을 나타내며 2029년 이후 인도분까지 계약이 채워진 상태다. 송전 손실을 줄이기 위한 초고압 직류송전(HVDC) 기기와 탄화규소(SiC) 전력반도체 수요 역시 동반 확대되는 흐름이다.

향후 전개는 송배전망 적체 해소 속도에 달려 있다. 현지 전력기기 재고 부족이 이어지면 한국 전력기기 업체의 수주 단가 우위는 유지될 수 있다. 반면 미국 연방 당국의 계통 연계 승인 절차가 혁신적으로 단축되거나 북미 로컬 변압기 공장의 증설 물량이 조기 가동에 들어가면 초과 수요에 따른 공급 프리미엄은 약화한다.

전력 공급 일정을 확정 지은 사업자와 계통 대기열에 묶인 사업자 간 시장 양극화가 뚜렷해질 전망이며, 향후 발표될 신규 데이터센터의 전력 수급 자립도가 핵심 관건으로 꼽힌다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com