(3)·끝 리스크 떠오른 전력 불균형
에이전틱 AI 등 고성능화 영향
AI데이터센터 에너지 소비량
일반 산업시설 대비 50배 이상
서울·경기·인천에 수요 몰리는데
수도권 전력 자립 전국 평균 하회
인공지능(AI) 수요와 공급이 폭증하는 상황에서 전력 인프라 확충이 핵심 과제로 떠오르고 있다. AI 데이터센터를 중심으로 향후 5~10년간 고밀도 전력 수요가 지속적으로 늘어날 것으로 예상되는 가운데 수도권 중심의 수요 집중, 송전망 제약 등 불안정한 전력 공급 구조를 개선해야 한다는 목소리도 높아지고 있다.
■데이터센터發 전력 소모량 폭증
5일 업계에 따르면 AI 확산으로 인해 글로벌 데이터센터의 전력 수요는 향후 5~10년 내 두 배 이상 증가할 것으로 전망된다. 전체 전력 공급 중 AI 관련 인프라가 차지하는 비중도 급상승한다. 국제에너지기구(IEA)는 전 세계 데이터센터의 전력소비량 비중이 지난 2022년 1%에서 2030년 2~3%로 급증할 것으로 분석했다.
에이전틱 AI 등 고성능화 영향
AI데이터센터 에너지 소비량
일반 산업시설 대비 50배 이상
서울·경기·인천에 수요 몰리는데
수도권 전력 자립 전국 평균 하회
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인공지능(AI) 수요와 공급이 폭증하는 상황에서 전력 인프라 확충이 핵심 과제로 떠오르고 있다. AI 데이터센터를 중심으로 향후 5~10년간 고밀도 전력 수요가 지속적으로 늘어날 것으로 예상되는 가운데 수도권 중심의 수요 집중, 송전망 제약 등 불안정한 전력 공급 구조를 개선해야 한다는 목소리도 높아지고 있다.
■데이터센터發 전력 소모량 폭증
5일 업계에 따르면 AI 확산으로 인해 글로벌 데이터센터의 전력 수요는 향후 5~10년 내 두 배 이상 증가할 것으로 전망된다. 전체 전력 공급 중 AI 관련 인프라가 차지하는 비중도 급상승한다. 국제에너지기구(IEA)는 전 세계 데이터센터의 전력소비량 비중이 지난 2022년 1%에서 2030년 2~3%로 급증할 것으로 분석했다.
AI 데이터센터는 고성능 AI 모델 구동을 위해 대규모 서버가 24시간 쉬지 않고 가동된다. 특히 그래픽처리장치(GPU)는 다른 반도체에 비해 전력 소모와 열 발생이 더 크다. 이 때문에 데이터 처리 중 서버에 발생하는 열을 식히기 위한 냉각 처리에도 기존 설비와 비교해 훨씬 많은 양의 전력이 필요하다.
부동산 컨설팅 기업 쿠시맨앤웨이크필드 조사를 보면 10~25메가와트(㎿) 규모인 기존 데이터센터와 달리 AI 데이터센터는 단일 부지에서만 200~400㎿의 전력이 요구된다. 일반 산업시설 대비 단위 면적당 에너지 소비량은 50배 이상에 달한다. 특히 생성형 AI를 넘어 스스로 목표를 설정하고 계획을 수립해 기존 거대언어모델(LLM)보다 수십배 이상의 연산이 필요한 에이전틱 AI 등 AI 모델의 급격한 발전에 발맞춰 데이터센터 전력 소비량이 폭증할 것이란 전망이 나온다.
한국이 현재 운영 중인 AI 데이터센터 용량은 725㎿ 수준으로 파악된다. 이는 아시아태평양 지역의 핵심 데이터센터 허브인 싱가포르의 70% 수준이다. 다만 현재 계획단계에 있는 국내 데이터센터 시설까지 모두 합치면 1.2GW에 달해 데이터센터 운영 용량이 싱가포르를 넘어설 것으로 전망된다.
■수도권 몰리는데 서울 전력자립 최저
그러나 한국은 수도권 집중, 전력망 제약, 송전용량 포화, 인허가 절차 강화 등으로 안정적 전력 공급에 어려움을 겪고 있다. 데이터센터 입지 선정에서 전력 확보가 핵심 요인으로 부상한 이유다. 국내에서 운영 중인 데이터센터 용량의 약 75%가 서울·경기·인천 등 수도권에 집중돼 있다. 현재 계획 중인 신규 시설도 68%가 수도권에서 진행되는 것으로 파악된다.
반면 2024년 기준 수도권의 전력 자립도는 66%에 불과하다. 전국 평균(108%)에 크게 못 미친다. 특히 서울의 전력 자립도는 11.6%로 전국 최저 수준이다. 이 같은 전력 인프라 불균형은 데이터센터 개발의 핵심 리스크로 떠올랐다.
쿠시맨앤웨이크필드 김수경 연구원은 "개발 가능 입지의 제약 및 전력 배정 소요 기간을 고려할 때 향후 시장 구조에도 영향을 미칠 가능성이 크다"고 말했다.
전력 수요가 급증하는데도 한국전력은 경영난 여파로 올해까지 송·변전망 투자 축소를 이어갈 전망이다. 앞서 한전은 지난 2023년 일부 전력시설의 건설 시기를 미뤄 2026년까지 1조3000억원을 절감하는 내용의 자구안을 내놓은 바 있다. 산업통상부 제11차 전력수급기본계획에 따르면 한전에 제출된 데이터센터 전기 사용신청 용량은 2023년 906㎿에서 2027년 7343㎿로 약 8배 증가했다. 하지만 공급 가능한 전력은 그 절반에도 미치지 못한다. 데이터센터 증가에 따른 실제 전력소비는 2023년 5.0테라와트시(TWh)에서 2038년에는 15.5TWh로 증가할 것으로 예상되는 가운데 전력 부족에 따른 병목 현상은 지속될 것으로 예측된다.
지방 이전을 통한 전력 소비 분산이 최우선 과제로 떠오르면서 전기요금 할인, 세제 혜택, 보조금 지원 등 AI 데이터센터 지방 이전 인센티브를 제공해야 한다는 지적이 잇따르고 있다. 전력분산 특구에 한해 전력계통 영향평가 간소화를 허용하고, 인근 발전소와 전력을 직접 거래할 수 있도록 지원하는 직접전력거래 시행 등 제도적 보완이 시급하다는 목소리도 나온다.
mkchang@fnnews.com 장민권 기자
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