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[실시간뉴스][AI데이터센터의 대가] ③전력 공급 대안? 질문 순서부터 틀렸다

온카뱅크관리자

2026-09-08 10:47:34

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 AI가 시대적 흐름으로 굳어져 가고 있다. 그러나 AI 패권 경쟁 이면에는 데이터센터로부터 파생되는 거대한 ‘전력 소비’ 청구서가 존재한다. 미국은 AI데이터센터로 인한 전기요금 폭등과 정전 위험에 직면하자 감독기구로 하여금 경보를 발령하고 빅테크에 비용 부담을 물리는 등 강력한 규제와 소비자 보호에 나섰다. 백악관과 지방정부를 비롯한 미국 정치권은 물론, 각 전력 당국, 심지어 글로벌 빅테크 기업들조차도 이 흐름을 거스르지 못하고 있다. 
 그러나 한국의 현실은 정반대로 흘러간다. 정부와 국회는 3대 메가프로젝트를 필두로 대규모 AI 데이터센터 건설 계획을 밀어 붙이면서 최소한의 검증장치로 마련된 전력계통 영향평가마저 면제해 주고 있다. 기업은 글로벌 경쟁력 확보를 명분으로 ‘세제 혜택’까지 요구하고 나섰고, 정부는 전용 전기 요금제 도입을 검토함으로써 우려를 키우는 중이다. 어떤 AI 데이터센터를 얼마나, 어떻게 도입할 지를 결정하는 정교한 논의가 시급하지만, ‘전기가 부족하니 대규모 발전소를 더 지어야 한다’는 맹목적인 주장이 공론장을 뒤덮고 있는 상황이다. 
 뉴스타파는 ‘AI 최강국’ 미국의 사례들을 거울삼아 한국에서 논의되는 AI 데이터센터관련 실태를 분석하는 보도를 3회에 걸쳐 진행한다. &lt;편집자 주&gt;
 [AI데이터센터의 대가] ① 미국 빅테크 “비용 다 내겠다” VS 한국 기업 “예산 지원, 세액공제 해 달라”
 [AI데이터센터의 대가] ②미국에서 급증하는 전력망 불안…'뒷문' 열어준 한국
 [AI데이터센터의 대가] ③전력 공급 대안? 질문 순서부터 틀렸다
 ‘전기차 요금 할인’에 숨은 위력
 9월 3일 기후에너지환경부는 흥미로운 보도자료를 배포했다. 제목은 ‘전기차 충전요금 가을철 주말·공휴일 낮시간대 할인 개시’. 9월 5일부터 10월 31일까지 휴일 낮 시간대 전기차 충전 요금을 최대 35% 할인한다는 것이다. 지난 봄에 이어 두번째 실시하는 한시적 전기차 충전 요금 할인은 전기 생산량을 늘리거나 줄이는 기존의 ‘공급 관리’ 대신 ‘수요 관리’를 통해 효율성을 높이려는 정책이다. 
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 <img alt="공영 주차장에 설치된 전기차 충전기" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/08/newstapa/20260908103653630otaw.png" data-org-width="780" dmcf-mid="utxdXuSrEt" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/08/newstapa/20260908103653630otaw.png" width="658">
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 공영 주차장에 설치된 전기차 충전기
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 일반적인 재화 시장은 수요와 공급이 일치하지 않아도 가격을 통해 균형을 맞출 수 있다. 수요가 공급보다  많으면 가격이 오르고, 반대로 수요가 공급보다 적으면 가격이 떨어지면서 점차 균형점을 찾는 식이다. 그러나 전기는 공급이 모자랄 때 뿐만 아니라 너무 많아도 정전이 발생하는 특성을 갖고 있다. 때문에 항상 공급과 수요가 일치해야 하는데 여기서 비효율이 발생한다. 
 한국에서도 봄·가을마다 반복되는 전기 과잉공급 상황이 대표적이다. 봄·가을, 특히 휴일이 되면  냉·난방을 비롯한 전력 수요는 적은데, 맑은 날씨 덕에 태양광 발전소가 생산하는 전력량은 늘어나기 때문이다. 그동안 정부는 다수의 태양광 발전기를 전력망에서 끊어 버리거나, 원전·석탄·가스 발전기의 전기 공급량을 줄이는 ‘공급 관리’를 통해 과잉 공급 문제를 해결했다. 문제는 천문학적인 자금이 들어간 발전기의 가동을 억지로 줄이면 손실도 자연스럽게 늘어난다는 점이다. 그래서 나오게 된 것이 수요 관리 정책이다. 수요보다 공급이 더 많은 봄·가을 철에는 할인을 통해 전기차 소유주들로 하여금 전기를 더 쓰도록 유도하는 것이다. 
 공급이 아닌 수요를 관리하는 전략은 과잉공급 문제 뿐만 아니라 공급 부족 문제를 해결하는 데에도 위력을 발휘한다. 수요와 공급이 항상 일치해야 하는 특성 때문에 대부분의 국가에서는 전기를 가장 많이 쓸 때에도 부족함이 없도록 발전기를 충분히 건설한다. 찰나의 순간이라도 전력이 부족하면 정전이 발생하기 때문에 보수적으로 접근, 필요한 것보다 더 많은 발전기를 짓는 게 일반적이다.   
 그렇다 보니 한국의 경우 가장 무더운 여름 낮에는 전국 대부분의 발전기가 100% 가동에 들어가지만, 날이 시원해지면 전력 수요가 줄면서 가동을 줄이거나 쉬는, ‘남는 발전기’도 늘어난다. 1년에 얼마되지 않는 공급 부족 위기를 대비해 건설된 이 ‘남는 발전기’의 운영·유지에는 막대한 비용이 들어간다. 그 비용은 일반 국민들이 전기요금으로 나눠내고 있다. 
 그런데 여름철 낮에 쓸 전기를 미리 쓰거나 나중에 쓰도록 수요를 관리할 수만 있다면 공급 부족 문제가 줄어들고 그만큼 발전기를 덜 지어도 되는 효과가 발생한다. 수요관리를 유연하게 하면 할수록 발전기 건설은 물론 전력설비, 송전망 등에 소요되는 막대한 사회·경제적 비용을 아낄 수 있다. 한전이 9월 1일부터 삼성전자, LG전자와 협력해 주말·공휴일 오전 11시부터 오후 2시 사이에 IoT(사물인터넷) 기능이 탑재된 세탁기, 건조기 등을 사용하면 전기요금을 할인해 주는 사업을 시행하는 것도 같은 취지다.  
 한국의 ‘수요 관리’ 정책은 아직 일부 전자 제품 사용자를 대상으로 하는 소규모 시범사업에 그치고 있다. 그런데 만약 ‘전기 먹는 공룡’이라고 일컬어지는 AI데이터센터의 전력 사용량과 시간을 조절하는 수요관리가 가능해지면 어떻게 될까. 지난 해 12월 AI데이터센터에서도 전력 사용량 조절이 가능하다는 실증 연구결과가 발표됐다. 
 ‘전기 먹는 공룡’ 데이터센터 길들이기
 에너지 분야에서 세계 최고 권위를 자랑하는 학술지 네이처에너지는 지난해 12월 논문 한 편을 게재한다. 제목은 ‘전력망 상호작용 자산으로서의 AI 데이터 센터(AI Data Centres as Grid-Interactive Assets)’. 
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 <img alt="네이처에너지가 지난해 12월 5일 공개한 논문 ‘전력망 상호작용 자산으로서의 AI 데이터 센터(AI Data Centres as Grid-Interactive Assets)’의 개요" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/08/newstapa/20260908103655041isam.png" data-org-width="512" dmcf-mid="75B2IGkLO1" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/08/newstapa/20260908103655041isam.png" width="658">
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 네이처에너지가 지난해 12월 5일 공개한 논문 ‘전력망 상호작용 자산으로서의 AI 데이터 센터(AI Data Centres as Grid-Interactive Assets)’의 개요
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 논문은 미국 에너지 업계의 '유니콘' 기업 에메랄드AI(현재 기업가치 10억 달러 안팎)사 연구진을 주축으로 작성됐다. 엔비디아·오라클 등 빅테크 기업과 미국 전력연구소(EPRI) 연구진도 참여한 이 논문은 네이처에너지의 동료심사(peer review) 절차까지 마쳤다. 전력연구소(EPRI)가 주도한 데이터센터(DC)의 전력 소비 유연성 실증 사업 ‘DCFlex’이 첫 결실이기도 하다. 에메랄드AI는 논문 공개 5개월여 전, 먼저 실증 실험 결과를 발표하면서 2,450만 달러의 초기 투자 유치에 성공하기도 했다. 
 연구진은 “데이터센터를 1년 내내 쉬지 않고 전력을 최대로 소비하는 시설로 가정하는 보수적인 전력망 계획 때문에 신규 데이터센터를 위해 천문학적인 전력 인프라 보강 비용과 수 년간의 대기 시간이 발생하고 있다”며 연구 배경을 설명한다. 논문의 핵심은 연구진이 에메랄드AI가 개발한 소프트웨어 플랫폼(Emerald Conductor) 을 사용해 AI데이터센터의 성능 저하 없이 3시간 동안 25%의 전력을 덜 쓰도록 조율할 수 있다는 것을 실제로 입증한 것이다. 
 실험은 미국 애리조나주에 위치한 오라클 리전 클라우드 데이터센터의 GPU 256기를 대상으로 지역 전력 회사들의 협조를 얻어 2회에 걸쳐 진행됐다. 각 실험 시간대는 2025년 5월 1일 오후 6시~오후 9시, 3일 오후 4시 30분~오후 7시 30분까지였다. 실험 시작 시점의 기온은 여전히 32~36°C를 오르내릴 정도로 더워 냉방 전력 수요가 높았지만 태양광 발전소가 가동을 멈추기 시작하면서 추가 발전기 가동이 요구되는 시점이었다. 연구진은 소프트웨어 플랫폼을 가동해 기존 전력 사용량의 25%를 감축하는 데 성공했다고 밝혔다. 뿐만 아니라 실험 전반에 걸쳐 테스트를 거친 결과 해당 AI데이터센터에서는 단 한 건의 연산 중단 사고나 AI 서비스 품질 저하도 일어나지 않았다고 강조했다. 
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 <img alt="미국 에너지 소프트웨어 기업 에메랄드AI 홈페이지" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/08/newstapa/20260908103656364zysd.png" data-org-width="512" dmcf-mid="z35l6nb0I5" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/08/newstapa/20260908103656364zysd.png" width="658">
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 미국 에너지 소프트웨어 기업 에메랄드AI 홈페이지
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 연구에 함께 참여한 미국 전력연구소(EPRI)는 전력망 운영자, 규제기관, 하이퍼스케일러 기업들과 함께 추가 실증을 확대하는 한편, AI데이터센터 같은 대규모 전력 소비 시설의 수요 관리 능력을 유연성 등급에 따라 구분하는 표준을 마련하고 있다. 신규 AI데이터센터가 전력망에 진입하면서 발생하는 막대한 인프라 투자 비용을 최소화 할 수 있기 때문이다. 
 실제로 AI데이터센터의 전력 사용량이 유연하게 관리된다면 커다란 효과를 불러올 것으로 전망된다. 미국 듀크대 니콜라스연구소는 미국의 피크 시간대에 데이터센터가 쓰는 연간 전력 가운데 0.5%만 줄이면 신규 발전 설비 없이 약 100GW(기가와트) 규모의 신규 데이터센터 등을 추가할 수 있다는 연구 결과를 내놓기도 했다. 
 미국에서 AI데이터센터의 유연한 전력 사용량 관리는 단순히 산업계와 학계의 관심사로 국한되지 않는다. 조속한 도입을 위해 정부와 규제 당국도 직접 나서고 있다. 지난해 6월 텍사스주 의회는 2026년부터 전력망에 접속하려는 75MW(메가와트) 이상 규모의 전력 소비 시설 관련 법안을 제정했는데, 이 법안에는 전력 사용량을 줄일 수 있는 절차와 장비, 기술을 갖춰야 한다는 의무와 함께 전력망 운영자가 비상시 전력 사용량을 줄이라고 명령할 수 있다는 내용이 포함됐다.  
 나아가 지난 6월 미국 연방에너지규제위원회(FERC)는 광역 전력망 운영자들에게 전력 부족 위기시 사용량을 줄일 수 있는 고객에게 먼저 전력망을 연결해 주도록 올해 11월까지 조건을 만들라는 명령을 내렸다. 전력 공급이 부족할 때 사용량을 줄일 수 있는 AI데이터센터 등 대규모 소비 시설에게 혜택을 주겠다는 의미다.
 어떤 발전소를 얼마나 더 지을지 결정하기 전에
 최근 급증하는 AI데이터센터를 두고 미국의 산업계와 학계, 그리고 정부와 규제 당국이 보여주는 메시지는 명확하다. 치솟는 전력 수요를 감당하기 위해 발전기와 송전망을 얼마나 더 지을지 확정하기 전에, 어떻게 덜 쓸 것인지에 대한 대안을 마련해야 한다는 것이다. 대안을 마련하지 못할 경우 늘어나는 전력 인프라 비용이 국민들에게까지 전가될 뿐만 아니라, AI 산업의 발목까지 잡을 수 있다고 판단했기 때문이다. 
 그러나 한국의 모습은 다르다. 지난 6월 29일 이재명 정부의 3대 메가프로젝트 발표 직후 우리 정부와 언론이 가장 뜨겁게 다룬 질문은 ‘어떤 발전기를, 얼마나 더 지을까’였다. 폭증하는 반도체 팹과 AI데이터센터에 공급할 전기가 부족하다는 지적에 모든 관심이 쏠렸다.
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 <img alt="이재명 대통령이 지난 6월 29일 청와대 영빈관에서 개최된 '3대 메가프로젝트 국민보고회'에서 최태원 SK회장(왼쪽), 이재용 삼성전자 회장(오른쪽)과 포즈를 취하고 있다. 출처 : 청와대." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/08/newstapa/20260908103658112zwjb.jpg" data-org-width="3000" dmcf-mid="qqwLtBWIIZ" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/08/newstapa/20260908103658112zwjb.jpg" width="658">
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 이재명 대통령이 지난 6월 29일 청와대 영빈관에서 개최된 '3대 메가프로젝트 국민보고회'에서 최태원 SK회장(왼쪽), 이재용 삼성전자 회장(오른쪽)과 포즈를 취하고 있다. 출처 : 청와대.
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 정부 기조도 마찬가지다. 김성환 기후에너지환경부 장관은 지난 7월 3일 출입기자 간담회를 통해 “용인과 호남에 현재까지 들어서는 반도체 공장만 해도 1.4GW짜리 대형 원전 15개 정도가 들어가야 감당할 수 있는 수요”라며 막대한 전력 인프라 건설이 불가피하다고 강조했다. 특히 8월 4일 진행된 청와대 업무보고에서는 “인공지능데이터센터(AIDC)나 첨단산단이 즉시 입주 가능하도록 계통을 선제적으로 구축한다”고 못 박았다. 어떤 데이터센터를 어떻게, 얼마나 받아들일지에 대한 언급은 없었다. 
 ‘일단 최대한 짓고 보자’는 정부의 기조는 관련 제도와 정책 마련 단계에서도 구체화되고 있다. 2027년 3월 시행 예정인 AI데이터센터 특별법은 △인허가 원스톱 및 타임아웃제 (과학기술정보통신부를 통해 인허가를 일괄 처리하며, 일정 기한 내 미처리시 자동 승인) △비수도권 전력계통영향평가 면제 (비수도권의 AI데이터센터에 대해서는 전력망 안정 관련 심사 면제) △시설기준 완화 등이 골자를 이루고 있다. 각종 특혜를 통해 AI데이터센터를 신속하게 확대하는 데 초점이 맞춰져 있을 뿐 최소한의 규제조차 찾아보기 어렵다. 특히 이 법에는 ‘국가의 책무(제3조)’ 조항이 있는데 “국가는 AI 데이터센터를 신속하게 구축하고 안정적인 운영환경을 조성하며, 관련 기술개발 및 산업을 육성하기 위해 노력해야 한다”고 되어 있을 뿐 전력망 안정 대책 등에 대한 언급은 전혀 없다. 
 이재명 정부가 국가 전력 계획을 수립하는 과정에서도 AI데이터센터 등 대규모 설비로 인한 전력 수요를 어떻게 관리할 것인지에 대한 구체적 논의는 찾아보기 힘들다. 지난 8월 20일 기후에너지환경부가 주최한 12차 전력수급기본계획(12차 전기본) 토론회에서는 2040년까지 AI데이터센터로 인한 전력 수요가 11.9GW 늘어날 것이라고 전망했다. 전기차, 히트펌프, 산업용 계절·시간별 요금제 등을 통한 수요 관리 방안은 제시됐지만 그보다 훨씬 큰 규모의 전력을 소비하는 AI데이터센터의 전력 수요를 어떻게 관리할 것인지에 대해서는 밝히지 않았다. 
 최근 정부는 전문위원회를 구성해 전기품질 유지 기준(그리드 코드·GRID CODE) 마련 논의에 착수했지만 여기에서도 AI데이터센터의 전력 수요 관리 논의는 빠진 채 재생에너지나 BESS (배터리 에너지 저장 시스템) 등 전력 공급 분야에 편중돼 있다. 
 지난 5월 AI데이터센터 특별법 국회 본회의 표결에서 반대표를 던진 박지혜 더불어민주당 의원은 “데이터센터가 주변지역 경제에 긍정적인 기여를 할수있는지 여전히 의문이 해소되지 않았을 뿐만 아니라 최근에는  '널뛰기 부하'와 전력망 이탈 위험 저적까지 나오고 있다” 며 “현 특별법은 비수도권 계통영향평가 전면 면제 같은 인허가 특례로 그간 애써 갖추어 온 안전장치마저 무력화하고 있다"고 지적했다. 박 의원은 "에너지효율 제고, ESS 연계 의무화 등 AI데이터센터의 책임을 강화하고 전력망 안전장치를 시급히 마련해야 한다"고 덧붙였다. 
 뉴스타파 조원일 callme11@newstapa.org
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