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[IT뉴스]‘AI 전력 전쟁’에 신규 원전 2기 계획대로…전력망 병목도 풀어야

온카뱅크관리자

2026-01-27 09:07:33

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 [디지털데일리 이상일기자] AI 데이터센터 확산에 따른 전력·용수 문제가 핵심 현안으로 떠오르고 있는 가운데 정부가 제11차 전력수급기본계획(전기본)에 반영된 원자력발전소 건설 계획을 계획대로 추진하겠다고 26일 밝혔다. 11차 전기본에는 총 2.8GW(기가와트) 규모 대형 원전 2기를 2037년과 2038년 도입하고 2035년까지 소형모듈원자로(SMR·0.7GW 규모)를 만든다는 계획이 반영됐다.
 용인 반도체 클러스터만 해도 약 13기가와트(GW)의 전력이 필요한데 이는 원자력발전소 약 10기에 해당하는 규모로 해당 전력을 어디에서 조달할 것인지가 현실적 과제로 지적되는 가운데 정부가 원전으로 전력수급을 선회한 셈이다.
 이재명 대통령은 21일 열린 신년 기자간담회에서 “앞으로 인공지능 산업은 전기를 많이 쓰는, 이른바 ‘에너지 먹는 하마’다. 에너지가 없고 비싼 지역에 굳이 머물 이유가 있겠나. 자연스럽게 재생에너지 중심 사회로 갈 수밖에 없고, 재생에너지가 풍부해 에너지 가격이 싸고 송전이 필요 없는 지역으로 산업이 이동하게 될 것”이라고 밝혔지만 당장에 필요한 전력 수급에 있어 원전의 필요성을 인정한 셈이다.
 업계에선 신규 원전 계획이 마련된 이상 이제는 전력망 구성에 힘을 쏟아야 한다는 지적이 나온다.
 인공지능(AI) 산업 확산으로 데이터센터의 전력 수요가 폭증하면서 전력망 확충과 에너지 조달 전략이 국가 경쟁력의 핵심 과제로 부상했다. 글로벌 기업들은 이미 자구책 마련에 나섰지만, 한국은 여전히 송전망 한계와 제도 병목에 갇혀 ‘AI 전력 전쟁’의 변방에 머물고 있다는 지적이 국회와 업계에서 잇따르고 있다.
 지난 9일 국회의원회관에서 열린 ‘AI 데이터센터의 현실적인 전력 공급 방안 토론회’에서는 AI 산업의 성장 속도와 전력 인프라 확충 속도 간 격차가 산업 경쟁력의 구조적 병목으로 작용하고 있다는 진단이 나왔다. 데이터센터는 2~3년 내 구축이 가능하지만, 송전망 확충에는 최소 5~10년이 걸린다. 박종배 건국대 교수는 “전력산업은 장기 과제로 움직이지만 AI 산업은 이미 속도전으로 돌입했다”며 “두 산업의 시간표가 맞지 않는 것이 전력 병목의 본질”이라고 말했다.
 AI 데이터센터(AIDC)는 기존 대비 전력 밀도가 높아 효율 개선만으로는 수요를 감당하기 어렵다. 특히 수도권에 시설이 집중된 국내의 경우, 송전망 과부하가 심화되고 인허가 지연이 잇따르며 사업 추진이 늦어지고 있다. 조정민 SK브로드밴드 부사장은 “전력계통영향평가가 전국에 일률적으로 적용돼 투자 지연을 초래하고 있다”며 “지역별 전력 여유를 고려한 차등 적용이 필요하다”고 지적했다.
 글로벌 시장에서는 이미 대규모 AI 전력 확보 경쟁이 시작됐다. 메타는 미국 테라파워(TerraPower), 오클로(Oklo), 비스타(Vistra) 등과 협약을 체결해 2035년까지 원자력 기반 청정 전력 6.6기가와트(GW)를 확보할 계획이다. 이는 데이터센터용 전력망에 원자력 발전을 직접 연결하는 최초 시도다. 조엘 카플란 메타 글로벌 업무 총괄은 “이번 계약으로 메타는 미국 역사상 가장 큰 기업 원자력 전력 구매처 중 하나가 됐다”고 밝혔다.
 소프트뱅크 자회사 SB에너지(SB Energy)도 오픈AI(OpenAI)와 손잡고 텍사스주에 1.2GW 규모의 ‘스타게이트(Stargate)’ 데이터센터 건설에 착수했다. 두 회사는 재생에너지와 자체 발전 설비를 결합한 새로운 인공지능 인프라 플랫폼 모델을 구축 중이다. SB에너지 리치 호스펠드 CEO는 “이번 협력은 AI 시대 미국의 에너지 인프라 전환을 이끄는 전환점”이라고 말했다.
 에스앤피글로벌(S&amp;P Global)은 2026년까지 전 세계 데이터센터 전력 수요가 17% 늘고, 2030년에는 연평균 14% 성장해 2200테라와트시(TWh)에 이를 것으로 전망했다. 이는 인도 전체 전력 소비량에 근접한 규모다. 미국의 데이터센터 관련 지출은 2026년 5000억달러에 달할 것으로 예측됐다.
 국내는 상황이 다르다. 한국전력에 따르면 데이터센터 전력 수요는 2025년 4461MW에서 2028년 6175MW로 늘 전망이다. 그러나 송전망 확충은 지연되고 있다. 동해안 발전력을 수도권으로 이송하는 주요 송전선 건설은 주민 수용성 문제로 10년 가까이 늦어지고 있다. 산업계는 “발전소를 지어도 송전선이 없어 가동하지 못하는 송전 제약이 2026년 사상 최대에 이를 것”이라고 우려한다.
 AI 데이터센터의 확산은 단순한 산업 현상이 아니라 국가 에너지 시스템의 재편을 요구하고 있다. 메타와 오픈AI, 소프트뱅크가 원자력·재생에너지·직접전력구매(PPA) 등을 결합하는 이유도 여기에 있다. 반면 한국은 한전 중심의 단일 공급 구조와 인허가 병목으로 혁신적 전력 확보 모델을 시도하기 어려운 환경이다.
 국내 기업들은 냉각 효율을 높이거나 PUE(전력 사용 효율)를 개선하는 기술적 대응에 집중하고 있지만, 재생에너지 조달 비용과 공급 한계로 지속가능성 확보에 어려움을 겪고 있다. 특히 글로벌 탄소 공시 의무화가 2026년부터 시행되면, 전력 조달 비용과 탄소 배출 관리 능력이 곧 기업 경쟁력의 척도가 될 전망이다.
 결국 AI 시대의 경쟁력은 전력망의 용량이 아닌 ‘적응 속도’에 달려 있다. 정부는 전력계통영향평가 제도 개선과 분산에너지 활성화 정책을 추진 중이지만, 산업계는 “법안 통과 속도가 AI 확산 속도를 따라잡지 못하면 국내 AI 인프라는 글로벌 경쟁에서 뒤처질 것”이라고 경고하고 있다.
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