전력망 집어삼키는 데이터센터… 韓, 수도권 ‘電力경화’ 온다

글로벌 AI發 ‘전력난’ 갈수록 심화
美 수요예측 실패 전기료 76% 급증
中선 기업까지 전력 현물거래 참여
韓, 데이터센터 60%가 수도권 몰려… 인천 등 전력 대규모 공급 한계에

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인공지능(AI) 시대의 핵심 인프라인 데이터센터가 전 세계 전력망을 흔들고 있다. AI 학습과 추론에 필요한 고성능 그래픽처리장치(GPU) 서버가 폭증하면서 미국에서는 전기요금 급등이 현실화됐다. 한국에서도 수도권 전력망 포화 문제가 심화되며 전력 수급 불균형 우려가 커지고 있다.

18일 정보기술(IT) 업계에 따르면 미국 최대 전력망 운영사인 PJM인터커넥션의 도매 전력 가격은 지난 1년간 76% 급등했다. 미국 전력시장 감시기관 모니터링 애널리틱스가 14일(현지 시간) 발표한 보고서에 따르면 PJM 전력망 내 전력 도매가격은 지난해 1MWh(메가와트시)당 77.78달러에서 올해 136.53달러로 치솟았다.

주요 원인은 AI 데이터센터 급증이다. 특히 빅테크들의 데이터센터가 밀집된 버지니아주 ‘데이터센터 앨리(Data Center Alley)’를 중심으로 대형 AI 데이터센터 건설이 폭증했지만 전력 공급 확대가 이를 따라가지 못했다는 분석이다. 보고서는 PJM이 이 같은 데이터센터 붐에 따른 전력 수요를 사전에 예측해 공급 확대를 꾀하는 데 실패했다고 지적했다.

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‘전기 먹는 하마’로 꼽히는 데이터센터에는 전력 인프라가 필수다. 중국의 경우 데이터센터를 전력 시장에 직접 연결하는 방식으로 대응에 나섰다. 16일 블룸버그통신에 따르면 중국 광둥성의 중국유나이티드네트워크커뮤니케이션그룹과 중국모바일커뮤니케이션그룹 데이터센터 3곳은 최근 처음으로 전력 현물 거래에 참여했다. 데이터센터가 실시간 전기 가격에 따라 직접 전력을 구매하는 구조다. 이들 데이터센터는 전력 수요가 낮고 가격이 저렴한 시간대에 연산 작업을 집중시키고, 전력 사용 피크 시간대에는 가동량을 줄이는 방식으로 운영하고 있다.

한국에서도 전력망 인프라 확대가 ‘숙제’로 떠올랐다. 지난해 10월 국회 산업통상자원중소벤처기업위원회가 한국전력공사로부터 제출받은 자료에 따르면 지난해 6월 전력계통영향평가 제도 시행 이후 인천 지역에 대규모 전력 사용을 신청한 데이터센터 24곳은 모두 ‘공급 불가’ 판정을 받았다. “인천 전력망에 더 이상 여유가 없다”는 이유에서였다.

업계에서는 국내 데이터센터의 약 60%가 수도권에 몰려 있다는 점도 주요 위험 요소로 꼽는다. 이유수 숭실대 경제학과 교수는 “국내 데이터센터 전력 소비는 2025년 약 8TWh(테라와트시)에서 2038년 30TWh 수준으로 4배 가까이로 증가할 전망”이라며 “안정적인 전력 공급을 위해서는 데이터센터를 지방에 분산하도록 다양한 요인을 마련해 수급 불균형을 해결해 나가야 한다”고 말했다.