AI와 데이터 센터의 미래, 새로운 에너지 전환의 시작

AI is everywhere, transforming energy

AI와 데이터 센터의 에너지 수요 증가

바야흐로 AI 시대다. 디지털 혁신과 AI 기술의 급속한 발전은 데이터 센터의 에너지 수요를 폭발적으로 증가시키고 있으며, 이에 따라 기업들은 더욱 강력하고 지속 가능한 에너지원 확보에 나서고 있다.

빅테크의 새로운 선택, 원자력 에너지가 가져올 변화

빅테크 기업들은 인공지능(AI) 연산 및 클라우드 서비스를 위한 대규모 데이터 센터 운영에 안정적이고 지속 가능한 에너지를 공급하기 위해 혁신적인 에너지 솔루션을 도입하고 있다. 현재 태양광 및 풍력과 같은 재생에너지를 활용하고 있지만, 간헐성 문제로 인해 24시간 안정적인 전력 공급이 어려운 한계가 있다. 이에 따라 최근 빅테크 기업들은 안정성과 지속 가능성을 동시에 확보할 수 있는 원자력 에너지로 눈을 돌리고 있다.

물론 원자력은 여전히 논란의 여지가 있는 에너지원이다. 핵폐기물 처리 및 안전성 문제에 대한 우려가 존재하지만, 온실가스 배출을 최소화하면서도 안정적으로 대규모 전력을 공급할 수 있는 대안으로 평가받고 있다. 또한, 수입 화석연료 의존도를 줄이고, 지정학적 리스크 및 가격 변동성에서 자유로운 에너지 안보를 제공하는 점에서도 주목받고 있다.

이러한 이유로 기업들이 움직이기 시작했다.

이러한 흐름을 반영하듯, 아마존과 구글, 메타는 최근 AI 및 데이터 센터 운영을 위한 전력 수요 증가에 대응하기 위해 원자력 발전 확대를 적극 추진하고 있다. 특히 이들 기업은 2025년 3월 휴스턴에서 열린 CERAWeek 행사에서 세계원자력협회(World Nuclear Association)가 주도한 '대규모 에너지 소비자 서약(Large Energy Consumers Pledge)'에 서명하며, 2050년까지 전 세계 원자력 발전 용량을 최소 3배 확대하겠다는 목표를 지지했다.

아마존과 구글은 2024년 말부터 소형 모듈 원자로(SMR) 개발에 투자하기 시작했으며, 이를 통해 기존 대형 원자로의 높은 비용과 긴 건설 기간 문제를 해결하려 하고 있다. 아마존은 Dominion Energy 및 X-energy와 함께 총 5GW 규모의 계약을 체결했고, 구글도 SMR 개발업체 카이로스파워(Kairos Power) 와 500MW 규모의 전력구매 계약을 체결했다. 메타는 미국 내 최대 4GW 규모의 신규 원자력 발전 프로젝트 제안서를 요청하며, 적극적으로 원자력 에너지 도입을 추진하고 있다.

더나아가 빅테크 기업들은 최근 원자력 에너지 수요를 충족하기 위해 폐쇄된 원자력 발전소를 재가동하는 움직임도 나타나고 있다. 대표적으로 미국 펜실베이니아 주의 Three Mile Island 발전소가 2028년 재 가동을 목표로 하고 있다. 기존 인프라를 활용하는 방식은 새로운 발전소 건설보다 비용과 시간을 절감할 수 있고 기업들은 이러한 프로젝트에도 적극 참여하는 방식을 택하고 있다.

향후 전망

골드만삭스 연구에 따르면, 데이터 센터의 전력 소비는 2030년까지 2023년 대비 160% 이상 증가할 것으로 예상되며, 이를 충족하기 위해서는 약 85~90 GW 규모의 신규 원전 설비가 필요하다고 밝혔다. 그러나 실제로는 이 중 10% 미만만이 2030년까지 현실화될 것으로 보인다. 따라서 단기적으로는 천연가스 및 재생에너지를 포함한 혼합형 에너지 전략이 불가피할 전망이다.

더불어 원자력은 청정 에너지원으로 평가받지만, 핵폐기물 처리 문제 등 환경적 논란이 지속되고 있기 때문에 테크 기업들의 원자력 에너지 도입 움직임은 일부 재생에너지 정책과 충돌할 여지가 남아있다. 이에 균형있는 전략으로 원자력과 재생에너지가 지속 가능한 방식으로 발전할 수 있도록 하이브리드 에너지 시스템, 정책적 일관성 유지를 만들어 가야한다. 이러한 원자력 발전 확대 움직임은 AI 시대의 급증하는 에너지 수요와 탄소중립 목표를 실현하기 위한 전략적 선택이다. 이것은 단순한 에너지 전환이 아닌 미래를 대비하는 생존 결정인 것이다.

AI 기술이 더욱 광범위하게 활용됨에 따라 안정적이고 지속 가능한 에너지원 확보는 기업의 경쟁력과 직결될 것이다. 또한, 이러한 변화는 데이터 센터 운영 방식뿐만 아니라 글로벌 에너지 시장의 구조적 재편을 촉진할 것으로 예상된다.

AI와 데이터 센터의 미래, 원자력이 답이 될 수 있을까?

분명한 사실은 이 변화는 새로운 에너지 전환의 시작을 알리며 에너지 산업의 구조를 재편하고 있다.