AI(인공지능)가 '혁신의 키워드'로 첨단 테크 트렌드를 넘어 산업과 일상 생활 전방위로 빠르게 확산되고 있다. 이미 국내외 주요 기업들을 중심으로 제품과 서비스는 물론 실제 업무 영역에서도 AI 활용이 일상화되고 있는 추세다. 이에 따라 AI 산업과 기술은 이제 단순한 적용 단계를 넘어, 다음 발전 국면에 대한 관측으로 관심이 옮겨가고 있다. 특히 고도화되는 AI 환경을 안정적으로 뒷받침할 전력·인프라 등 필수 기반과 함께, 예상치 못한 부작용에 대한 대응 방안에도 경제·산업계의 이목이 집중된다. <비즈니스플러스> 는 신년 기획으로 '넥스트 AI' 시대가 맞닥뜨릴 난제를 짚고, 그 해법을 선제적으로 조망한다. [편집자주]
AI 산업의 고속 성장과 초대형 데이터센터 확산이 전력 산업의 판을 흔들고 있다. 생성형 AI와 고성능 연산(HPC) 수요가 폭증하면서 데이터센터는 이제 '전기 먹는 블랙홀'을 넘어 국가 에너지 전략을 좌우하는 핵심 변수로 떠올랐다. 업계에선 AI 전력 수요는 산업혁명 이후 가장 급격한 구조 변화라는 평가까지 나온다.
9일 국제에너지기구(IEA)에 따르면 AI와 데이터센터 전력 소비는 향후 10년간 가장 빠르게 증가하는 수요처로 꼽힌다. 문제는 송배전망 확충과 발전소 건설이 수요 증가 속도를 따라가지 못하면서, 전력 수급 불안과 전기요금 상승 우려가 확대되고 있다는 것이다. 이 과정에서 SMR(소형모듈원자로), LNG(액화천연가스), 재생에너지의 역할이 다시 정의되고 있다.
가장 주목받는 변화는 원자력, 그 중에서도 SMR의 부상이다. SMR은 대형 원전에 비해 출력은 작지만, 건설 기간이 짧고 안전성이 높으며 데이터센터 인근 설치가 가능하다는 점에서 AI 시대 맞춤형 전원으로 평가받는다.
미국과 유럽에서는 빅테크 기업과 에너지 기업이 손잡고 '데이터센터 전용 SMR' 모델을 검토 중이다. 24시간 무탄소 전력 공급이 가능해 재생에너지의 간헐성을 보완할 수 있고, 전력망 부담도 줄일 수 있다는 점이 강점이다. 특히 AI 데이터센터는 중단 없는 전력이 가장 중요한데, 장기적으로 SMR이 가장 안정적인 선택지로 부상할 가능성이 큰 것으로 업계에선 보고있다.
다만 상용화까지는 넘어야 할 산도 적지 않다. 규제 정비, 주민 수용성, 초기 투자비 부담 등은 여전히 해결 과제로 남아 있다. 그럼에도 불구하고 SMR은 '탈탄소·안정성·대규모 전력'이라는 세 마리 토끼를 동시에 잡을 수 있는 거의 유일한 카드로 평가된다.
SMR이 중장기 해법이라면, 당장의 전력 공백을 메우는 역할은 LNG다. LNG 발전은 기동이 빠르고 출력 조절이 자유로워, 수요 변동성이 큰 AI 데이터센터 운영에 최적화된 전원이다.
재생에너지 비중이 높아질수록 전력망 안정성을 유지하기 위한 '조정 전원'의 중요성은 커진다. 이 과정에서 LNG는 단순한 화석연료가 아닌, 전력 시스템 안정화를 위한 전략 자원으로 재평가되고 있다. 국내에서도 데이터센터를 LNG 발전소 인근에 배치하거나, 전용 LNG 발전을 연계하는 방안이 논의 중이다.
업계 관계자는 "현실적으로 AI 전력 수요를 단기간에 충당할 수 있는 수단은 LNG뿐"이라며 "탄소 배출을 줄이면서도 안정성을 확보하는 과도기적 해법"이라고 설명했다.
태양광과 풍력 등 재생에너지는 여전히 AI 시대 에너지 전략의 중심 축이다. 글로벌 빅테크 기업들은 RE100 달성을 위해 대규모 재생에너지 전력구매계약(PPA)을 확대하고 있다. 데이터센터 입지 선정에서도 재생에너지 접근성은 핵심 요건으로 자리 잡았다.
하지만 재생에너지가 AI 데이터센터 전력을 단독으로 책임지기에는 한계가 분명하다. 날씨와 계절에 따른 발전량 변동, 저장 비용 문제 때문이다. 이에 따라 에너지저장장치(ESS), LNG, SMR을 결합한 하이브리드 전력 모델이 현실적인 대안으로 부상하고 있다.
업계에선 AI 데이터센터를 '에너지 전환의 촉매'로 평가한다. 데이터센터 유치는 곧 전력·가스·원전 정책과 직결되며, 국가 간 산업 경쟁력에도 영향을 미친다는 분석이다. 실제로 각국 정부는 데이터센터 유치를 위해 전력 요금, 전원 구성, 인허가 제도를 패키지로 재설계하고 있다.
결국 AI 시대의 에너지 전략은 선택의 문제가 아니라 조합의 문제로 귀결된다. SMR은 장기적 저탄소 기저전원으로, LNG는 유연한 조정 전원으로, 재생에너지는 친환경 핵심 전원으로 각각의 역할이 재정의되고 있다. 이들 에너지원의 최적 조합을 얼마나 빠르고 효율적으로 구축하느냐가 향후 AI 산업과 국가 경제의 성패를 가를 전망이다.
박성대 기자 / 경제를 읽는 맑은 창 - 비즈니스플러스
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