AI 시대, 데이터센터 전력 소비의 급증
인공지능(AI) 기술의 발전과 함께 데이터센터의 전력 소비량이 급증하고 있다는 소식이 전해졌습니다. 특히 미국의 하이퍼스케일 데이터센터들은 2025년 말까지 전년 대비 22% 더 많은 전력을 소비할 것으로 예상되며, 2030년에는 현재의 약 3배에 달하는 전력을 필요로 할 것이라는 전망이 나왔습니다. 이는 S&P 글로벌(S&P Global)의 일부인 451 리서치(451 Research)의 보고서에서 밝혀진 내용입니다.
AI가 이끄는 전력 수요 폭증의 배경
이러한 전력 소비량 증가는 주로 새로운 머신러닝(Machine Learning) 모델 개발에 대한 막대한 수요 때문입니다. AI 모델을 개발하고 훈련시키려면 전력 소모가 큰 고성능 GPU(Graphics Processing Unit)가 탑재된 서버가 대량으로 필요합니다. 또한, 이러한 고밀도 서버를 위한 전력 및 냉각 인프라를 구축하려면 기존 시설을 개조하는 것보다 새로운 데이터센터를 건설하는 것이 더 효율적이라고 합니다.
하이퍼스케일 기술 기업들의 대규모 투자가 이러한 데이터센터 건설 붐을 더욱 부추기고 있습니다.
- 아마존(Amazon)은 올해 자본 지출 프로젝트에 약 1,000억 달러를 투자할 예정입니다.
- 마이크로소프트(Microsoft)는 인프라 구축에 800억 달러를 투자하고 있습니다.
- 메타(Meta)는 660억~720억 달러를 목표로 하고 있습니다.
- 구글(Google)은 2025년 자본 지출 예상치를 850억 달러로 상향 조정했습니다.
이처럼 거대 기술 기업들의 막대한 투자가 전력 수요를 폭발적으로 증가시키는 주요 원인으로 지목되고 있습니다.
수치로 보는 전력 소비량 예측
451 리서치의 분석에 따르면, 미국의 데이터센터 전력 소비량은 다음과 같이 급증할 것으로 예상됩니다.
- 2025년 말: 61.8 GW (전년 대비 11.3 GW 증가)
- 2026년: 75.8 GW
- 2028년: 108 GW
- 2030년: 134.4 GW
이 수치들은 아마존, 애플(Apple), 구글, 메타, 마이크로소프트와 같은 하이퍼스케일 기술 대기업의 시설과 임대 및 암호화폐 채굴 사이트만을 고려한 것이며, 기업 소유 시설은 제외된 것입니다.
과장된 수요? 전력망의 현실적인 고민
하지만 이러한 급격한 성장에 대한 신중한 시각도 존재합니다. 오하이오(Ohio) 주의 전력 회사인 AEP 오하이오(AEP Ohio)는 데이터센터에 대한 새로운 요금 정책을 도입했습니다. 이 정책은 데이터센터 고객이 실제 사용량과 관계없이 약정한 전력의 최소 85%에 대해 책임을 지도록 하는 내용입니다. 이는 일반 가정 사용자 및 다른 고객들을 데이터센터 확장 관련 인프라 비용으로부터 보호하기 위함입니다.
이 정책 도입 이후, AEP 오하이오 서비스 지역 내 데이터센터의 전력망 연결 요청은 30 GW 이상에서 36개 사이트의 13 GW로 급감했습니다. 이는 일부 운영사들이 새로운 시설에 필요한 전력량을 과장했을 가능성을 시사하며, 전력 회사가 전력망 인프라에 과도하게 투자할 수 있다는 우려를 낳고 있습니다. 또한, 일부 개발자들은 특정 시설에 대한 전력망 연결 요청을 여러 관할 구역에 중복으로 제출하여 예상치를 부풀릴 수도 있다고 합니다.
그럼에도 불구하고, 451 리서치는 전력 수요가 빠르게 증가하는 근본적인 추세는 여전히 유효하다고 강조합니다.
주요 전력 소비 지역과 새로운 대안
현재 미국에서 데이터센터 에너지 공급 수요가 가장 높은 두 주는 버지니아(Virginia)와 텍사스(Texas)입니다.
- 버지니아: 임대 및 하이퍼스케일 시설로 구성되며, 2025년 데이터센터 부하가 12.1 GW에 달할 것으로 예상됩니다 (작년 9.3 GW에서 증가).
- 텍사스: 암호화폐 채굴 및 임대 용량에 의해 수요가 주도되며, 2025년 9.7 GW에 이를 것으로 전망됩니다 (작년 8 GW 미만에서 증가).
하지만 전력망의 한계로 인해 데이터센터 운영사들은 새로운 시장을 모색하고 있습니다. 아이다호(Idaho), 루이지애나(Louisiana), 오클라호마(Oklahoma), 그리고 서부 텍사스(West Texas)의 소규모 도시와 같은 신흥 시장에서 ‘고립된 전력(stranded power)’과 대체 에너지 발전 기회를 찾고 있습니다.
또한, 전력망 연결 용량의 한계 때문에 현장 발전 시스템이 주목받고 있습니다. 이는 충분한 전력망 연결이 제공될 때까지 대기하는 임시 방편으로 활용될 수 있습니다. 보고서에 따르면, 고려되는 옵션으로는 퇴역 원자력 발전 자산, 가스 발전, 배터리 저장, 연료 전지, 재생 에너지, 그리고 다양한 하이브리드 조합 등이 있습니다.
AI 시대의 도래와 함께 데이터센터의 전력 수요는 계속해서 증가할 것으로 보입니다. 이에 따라 전력 공급의 안정성을 확보하고 지속 가능한 에너지 솔루션을 찾는 것이 중요한 과제가 될 것입니다.