"대형 기술 기업들의 인공지능(AI) 야망이 미국 전력망을 재편하고 있다."

 

미국 야후 파이낸스(Yahoo Finance)는 10월 18일, 위와 같은 제목의 기사에서 AI 모델과 이를 뒷받침하는 데이터센터가 막대한 전력을 필요로 하며, 미국 전력 산업은 AI 발전 속도를 따라잡기 위해 전력을 다하고 있다고 보도했다. 그러나 대형 기술 기업들이 AI 경쟁에 뛰어들면서, 이들의 전력 수요가 미국 전력망의 취약성과 낙후성을 드러내고 주민 전기요금을 상승시키면서 광범위한 우려를 초래하고 있다. 기술적 야망과 에너지 보장 사이의 균형을 어떻게 찾을지는 미국 사회가 직면한 중요한 시험대이다.

 

ㅡ AI 검색 한 번이 구글 검색의 10배 전력을 소모

 

미국 데이터센터는 빠르게 증가하는 중이다. 시장 조사 기관인 ‘시너지 리서치 그룹(Synergy Research Group)’에 따르면, 올해 2분기 말 기준으로 미국에는 약 522개의 초대형 데이터 센터가 있으며, 이는 세계 전체 데이터 처리 능력의 약 55%를 차지한다. 2028년 말까지 미국에는 추가로 약 280개의 데이터센터가 운영될 것으로 예상된다.

 

미국 《월스트리트 저널》은 대부분의 데이터센터 개발업체가 전력망 접속을 최우선 과제로 삼고 있다고 전했다. 미국 에너지 기업 Bloom Energy의 창립자인 스리다르(Sridhar)는 “데이터센터는 오랫동안 전력이 당연히 제공되는 것으로 간주해왔다. 데이터센터를 건설한 뒤 전기를 연결하기만 하면 된다고 생각했다”라고 말했다. 그러나 AI의 발전으로 막대한 전력 수요로 인해서, 이는 더 이상 가능하지 않게 되었다. 하나의 데이터센터가 소비하는 전력은 1,000개의 월마트 매장이 소비하는 전력과 맞먹으며, 한 번의 AI 검색이 구글 검색 한 번의 전력 소모량보다 10배 많을 수 있다.

 

미국 에너지부(Department of Energy)의 데이터에 따르면, 2020년 이전까지는 데이터센터가 소비하는 전력은 미국 전체 전력 소비량의 2%에도 미치지 못했다. 그러나 2028년에 데이터센터의 전력 소비가 미국 전체 전력 소비량의 12%에 이를 것으로 전망된다. 딜로이트(Deloitte)가 올해 6월 발표한 보고서에 따르면, 2035년까지 미국 AI 데이터센터의 전력 수요는 2024년 대비 30배 이상 증가할 것으로 보인다. 2025년 4월, 딜로이트가 미국 내 120개 전력 회사 및 데이터센터 경영진을 대상으로 실시한 조사에 따르면, 전력망에 가해지는 압박이 데이터센터 개발의 주요 과제로 지목되고 있다.

 

시장 조사 기관 가트너(Gartner)의 분석가 존슨은 “미국 전력 산업은 현재 이러한 발전 추세를 따라갈 능력이 없다”라고 지적했다.

 

ㅡ AI의 폭발적 성장으로 전력망의 취약성 드러나

샤먼대학 중국 에너지 정책 연구소장 린보창은 환구시보와의 인터뷰에서, 미국의 전력 수요는 오랫동안 주거용 및 상업용 전력이 중심이었으며, 이러한 수요는 비교적 안정적이어서 전력망 시스템이 “충분히 사용할 수 있는 수준”으로 유지되어 왔다고 설명했다. 그러나 AI 산업의 폭발적 성장은 이 균형을 깨뜨리고 있다. 그는 “AI가 가져오는 압박은 매우 크다”라면서, 미국 전력망의 기반이 본래부터 취약하며, 이는 투자 부족과 직접적으로 관련되어 있다고 강조했다.

 

더욱 중요한 점은, 미국 전력망은 분산형 구조여서, 각 주의 전력망이 독립적으로 운영되기 때문에 통합적이고 조정된 관리 체계가 부족하다는 것이다. 이는 AI 데이터센터와 같은 집중적 고부하 전력 수요를 감당하는 데 한계를 드러낸다.

 

골드만삭스는 미국이 AI의 급격한 성장을 뒷받침하려면 약 50GW(약 4천만 가구의 전력 수요를 충족할 수 있는 양)의 추가 전력 용량이 필요하다고 예측했다. 업계 전문가들은 미국의 전력 부족이 앞으로 3~5년간 지속될 것으로 예상했다.

 

ㅡ AI의 전력 수요가 전력망에 미치는 영향

 

《월스트리트 저널》은 대형 발전소 건설이나 전력망 인프라 확장 과정이 여러 가지 제약으로 인해서 매우 어려워졌다고 보도했다. 최근에는 그 어려움은 더욱 심화되고 있다. 프로젝트들은 허가 취득, 공급망 및 인력 자원의 병목 현상, 급등하는 비용 등 여러 가지 제약에 직면해 있다. 트럼프 정부가 철강, 알루미늄 및 일부 구리 제품에 부과한 관세는 이러한 문제를 더욱 악화시켰다.

 

대형 발전소에 필요한 거대 터빈의 주문은 밀려 있으며, 납품 주기는 몇 년에 달한다. 동시에 송전 시설 건설도 더디게 진행되고 있다. 미국은 지난해 888마일의 고압 송전선을 새로 건설했는데, 그 전년도에는 450마일을 건설했다. 이는 2015~2019년 연평균 900마일 이상 건설되던 수준에도 미치지 못한다.

 

데이터센터의 전력 수요는 노후화된 인프라에 막대한 부담을 주고 있으며, 공공 유틸리티 회사들은 이를 해결하기 위해 수십억 달러를 지출하고 있다. 《USA 투데이》는 2025년부터 2029년 사이에 전력 회사들이 전력망 업그레이드에 1조 1천억 달러를 지출할 것으로 보도했다.

 

ㅡ AI 데이터센터와 전력망의 구조적 불일치

 

칭화대학 언론학 및 인공지능 학과 교수 션양은 미국 대형 기술 기업들의 AI 확장이 미국 전력망에 전례 없는 충격을 주고 있다고 지적했다. 그러나 미국 전력 시스템은 노후화가 심각하며, 송전 네트워크의 주간 승인 절차는 시간이 오래 걸리고, 원자력 발전소 건설 속도는 더디다. 반면, AI 데이터센터의 확장 속도는 매우 빠르다.

 

 

이런 ‘전력망 확장 속도가 AI 확장 속도에 뒤처지는 구조적 불일치’는 전기요금 상승과 지역적 전력 부족 문제를 초래할 수밖에 없다. 특히, 텍사스주와 조지아주와 같은 AI 산업이 집중된 지역에서는 이미 전력망 압박과 조정 리스크가 뚜렷하게 나타나고 있다.

 

미국 에너지 정보국(EIA)의 데이터에 따르면, 2022년 이후 미국 평균 전기요금은 13% 상승했다. 스탠퍼드 대학 프리코트 에너지 연구소의 선임 연구원 라자고팔은, “AI 산업이 필요로 하는 자원은 과거 어느 때보다 많다”면서, 이는 전기요금 상승의 주요 촉매제가 될 것이라고 말했다.

 

ㅡ 화석 에너지로 AI의 미래를 뒷받침할 수 있을까?

 

《월스트리트 저널》은 "AI 데이터센터가 자체 전력 공급을 시작하고 있다"라며, 자체 전력 생산이 전력망 접속 문제를 해결하기 위한 임시방편이 되고 있다고 전했다.

 

린보창은 일부 기술 기업들이 자체 발전소를 건설하고 있지만, 발전소만으로는 충분하지 않으며 전력망의 전송 및 접속 능력이 핵심 병목 현상이라고 지적했다. 

 

션양은 다른 국가들은 "분산형 배치 + 청정에너지 + 효율적 조정"이라는 통합 전략을 채택함으로써 AI시대의 에너지 도전에 대응하고 있다고 설명했다. 중국은 ‘동수서산(东数西算)’ 프로젝트를 통해 에너지 소모가 많은 데이터센터를 서부의 청정에너지가 풍부한 지역에 배치하고, 초고압 송전을 활용해 동부 지역의 연산력 수요를 지원하고 있다. 유럽연합(EU)은 엄격한 에너지 효율 기준과 탄소 배출 감시 체계를 기반으로, 데이터센터의 에너지 절감과 폐열 회수 활용을 추진한다. 싱가포르는 토지와 전력의 부족으로 인해 ‘승인 중단’과 할당제 등 규제 정책을 실시하고 있다. 

 

이들 국가의 핵심 공통점은 AI를 ‘핵심 부하’로 인식하고, 에너지 구조 개선, 지역 간 전력 조정, 규제 체계 혁신 등을 통해 연산력의 폭발적 성장에 따른 전력 충격을 완화한다는 데 있다.

 

로이터통신에 따르면, 트럼프 행정부는 발전소와 송전선 개발을 가속화하는 ‘전력 가속(Power Accelerate)’ 프로젝트를 시작했다. 미국 에너지부는 원래 폐쇄 예정이었던 일부 석탄 및 천연가스 발전소의 운영을 지속할 것을 명령했으며, 이는 미국이 화석 연료를 지원하는 최신 조치이다. ‘전력 가속’ 프로젝트는 미국 에너지부가 자금과 국가 비상 권한을 어떻게 활용해 발전 규모를 확대할지 결정하는 데 도움을 줄 것이다.

 

하지만 《월스트리트저널》은 분석가들의 전망을 인용해, 트럼프 행정부의 정책에 따라 미국 내 풍력 및 태양광 프로젝트의 취소가 늘어날 것이라고 보도했다. 이 정책으로 인해 해당 프로젝트들은 핵심적인 연방 세금 혜택을 상실하게 된다. 트럼프 행정부는 청정에너지 프로젝트가 인공지능(AI)이 필요로 하는 24시간 발전 능력을 제공하지 못한다고 보고, 풍력 및 태양광 프로젝트의 승인 조건을 강화할 방침이다.

 

션양은 트럼프 행정부의 화석 에너지 전략 회귀, 천연가스 및 원자력 프로젝트 승인 완화, 인프라 건설 가속화 등이 단기적으로 전력 부족을 완화할 수 있다고 평가했다. 하지만 충분한 청정 기저 발전원(지속적이고 안정적인 전력 공급 시설)을 빠르게 구축하기는 어렵다고 지적했다. 원자력, 소형 모듈 원자로(SMR), 송전망 개혁 등은 모두 중장기 사업이기 때문에 2~3년 내에 AI 연산력의 기하급수적 성장을 지원하기 어렵다. 만약 송전망 업그레이드와 비용 분담 체계 개혁이 동반되지 않는다면, 미국의 AI 호황은 결국 주민 전기요금 인상과 지역 간 전력 불균형이라는 ‘에너지 게임’으로 변질될 수 있다. 진정으로 지속 가능한 경로는 화석 에너지를 활용한 ‘안정적 전환’과 청정에너지의 ‘구조적 속도 향상’ 사이에서 균형을 찾아, AI 성장과 에너지 전환이 선순환을 이루어야 한다는 것이다.

 

린보창(林伯强)도 현 미국 정부가 화석 에너지 발전에 치중하는 정책이 단기적으로는 전력 공급 압박을 완화할 수 있다고 평가했다. 하지만 이 정책이 AI 산업 발전을 뒷받침할 수 있을지의 핵심은 건설 속도에 달려있다. “AI의 전력 수요는 단기간에 대규모로 증가하기 때문에, 발전원과 전력망의 동시 구축에 매우 높은 요구가 있습니다.” 린보창은 미국 사회의 핵심 우려는, 화석 에너지에 의존해 전력 공급을 확대하더라도 전력망 개조 및 발전원 건설 속도가 AI 수요 증가를 따라잡지 못할 수 있다는 점이라고 지적했다. 이런 공급과 수요 성장 속도의 불일치는 미국 AI 산업 발전의 주요 장애물이 될 수 있다.

 

2025년 10월 21일 , 출처: 환구시보

(원문보기) https://world.huanqiu.com/article/4OoFmttX3x0

 

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