미국 중서부의 심장부, 아이오와 주의 드넓은 옥수수밭 한가운데에서 거대한 흰색 풍차들이 쉴 새 없이 돌아가고 있습니다. 새로 설치된 전선은 수 킬로미터 떨어진 곳에 있는 건물로 이어지는데, 이 건물 역시 밤낮으로 가동됩니다. 이 건물은 철강을 생산하거나, 식품을 가공하거나, 자동차를 제조하는 곳은 아니지만, 엄청난 양의 전력을 끊임없이 소비합니다. 서버 랙 사이사이에 수많은 고성능 GPU가 병렬로 가동되고 있기 때문입니다.

지난 10년간 IT 기업들의 핵심 키워드는 "클라우드, 빅데이터, 그리고 막대한 컴퓨팅 파워"였습니다. 하지만 이러한 용어 뒤에 숨겨진 가장 근본적인 질문에 진정으로 관심을 기울인 기업은 거의 없었습니다.전기는 어디에서 오는 걸까요?하지만 지난 2년 동안 이 문제는 점점 더 피하기 어려워지고 있습니다.

OpenAI, Google DeepMind, Anthropic이 동일한 컴퓨팅 성능 곡선에서 서로를 추격하고, NVIDIA의 GPU가 AI 시대의 '새로운 석유'로 여겨지는 지금, 기술 대기업들은 진정으로 부족한 것이 웨이퍼 제조 시설이나 모델 매개변수에 있는 것이 아니라 고전압 케이블을 통해 흐르는 안정적인 전력이라는 사실을 깨닫고 있다.전기 요금 상승, 전력망 정체, 지방 정부의 전력 배급제 시행, 데이터 센터 승인 지연생성형 인공지능이 인간의 생산성을 재편하기 전에, 다양한 현실적인 제약 조건으로 인해 기술 기업들은 더욱 근본적인 문제, 즉 누가 이 지능형 혁명을 지속적으로 이끌어갈 것인가라는 문제를 해결해야 합니다.

이처럼 검색 엔진 회사로 시작한 기업이 풍력 발전소에 투자하고, 소프트웨어 회사가 원자력 에너지를 진지하게 논의하며, 클라우드 서비스 대기업이 수십 년에 걸친 재생 에너지 전력 구매 계약을 체결하는 것을 볼 수 있습니다. 청정 에너지는 더 이상 ESG 보고서의 장식적인 요소에 그치지 않고, 인공지능 경쟁에서 가장 근본적이고 핵심적인 인프라로 조용히 자리매김하고 있습니다.

컴퓨팅 성능부터 전력 공급에 이르기까지, 이는 인공지능 경쟁에 새로운 전환점이 될 수 있습니다.

2025년 4월 국제에너지기구(IEA)가 발표한 보고서에 따르면 전 세계 데이터센터의 전력 수요는 2030년까지 두 배 이상 증가할 것으로 예상되며, 이러한 전력 소비 급증의 주요 원인은 인공지능(AI)입니다. 구체적으로,2030년까지 전 세계 데이터센터의 전력 수요는 약 945테라와트시에 달할 것으로 예상되며, 이는 일본의 현재 총 전력 소비량보다 약간 높지만, 2030년 전 세계 총 전력 소비량의 31테라와트시에는 못 미치는 수준입니다.보고서는 또한 급증하는 데이터 센터의 전력 수요를 충족하기 위해 전 세계적으로 다양한 에너지원이 사용될 것이며, 경제성과 공급 용이성 때문에 재생 에너지와 천연가스가 중요한 역할을 할 것이라고 지적합니다.

같은 해 11월, 국제에너지기구(IEA)는 "2025년 세계 에너지 전망" 보고서를 발표했는데, 이 보고서에 따르면 데이터 센터 투자액은 2025년까지 5,800억 달러에 달할 것으로 예상됩니다. "데이터는 새로운 석유"라고 부르는 사람들은 이 수치가 전 세계 석유 공급에 지출된 5,400억 달러를 이미 넘어섰다는 사실에 놀랄 것입니다.2035년까지 데이터센터의 전력 소비량은 두 배로 증가할 것이지만, 전 세계 전력 수요 증가분의 101 TP3T 미만을 차지할 뿐이며, 지리적으로 매우 집중될 것입니다.향후 10년 동안 미국, 중국, 유럽 연합에 851,000톤 이상의 신규 데이터 센터 용량이 추가될 것으로 예상되며, 이 중 상당수는 기존 데이터 센터 밀집 지역 인근에 위치하여 이미 혼잡한 전력망에 추가적인 부담을 줄 것입니다.

컴퓨팅 성능이 인공지능의 가능성을 결정한다면, 전력 공급은 인공지능이 얼마나 오랫동안 그 일을 할 수 있는지를 결정하는 중요한 요소입니다.과거에는 칩 성능 향상이 주로 무어의 법칙을 따랐습니다. 인공지능 기능의 비약적인 발전은 모델 매개변수의 크기, 학습 데이터 양, 계산 부하가 지수적으로 비례하여 선형적인 성능 향상을 가져온다는 스케일링 법칙에 기반했습니다. 이 과정에서 칩의 에너지 효율성도 향상되었지만, 컴퓨팅 성능 요구의 기하급수적 증가 속도를 따라가지 못했습니다.

2024년 자료에 따르면, 뉴요커지는 해외 연구기관의 보고서를 인용하여 ChatGPT가 매일 약 2억 건의 요청에 응답하며, 이 과정에서 50만 킬로와트시 이상의 전력을 소비한다고 밝혔습니다. 다시 말해,ChatGPT의 일일 전력 소비량은 미국 가정 17,000곳이 사용하는 전력량과 맞먹습니다.오늘날 모델 성능이 지속적으로 향상됨에 따라 학습에 필요한 에너지도 증가하고 있습니다. 동시에 인공지능 애플리케이션의 도입이 늘어나면서 전 세계적으로 지속적인 추론으로 인한 전력 소비량도 증가하고 있습니다.

전력 소비량 증가 외에도 부하 특성의 변화는 더욱 주목할 만합니다.

과거에는 데이터 센터가 많은 전력을 소비했지만, 그 부하를 상당히 예측 가능하게 조절할 수 있었습니다. 기업 운영에는 피크 시간대와 비피크 시간대가 있고, 서버 활용률도 일정하지 않았기 때문에 전기 요금은 최적화 가능한 운영 비용에 가까웠습니다. 그러나생성형 AI 추론 서비스는 24시간 365일 중단 없이 운영되어야 하며, 전력 안정성과 신뢰성에 대한 요구 사항이 매우 높습니다.다시 말해, AI는 "전력 소비량이 최고조에 달하는 요소"가 아니라 안정적이고 지속적이며 중단 없는 전력 소비 요소입니다. 이러한 점은 많은 전력 회사의 재무 보고서와 투자자 회의에서 반복적으로 언급되어 왔습니다. 도미니언 에너지, 듀크 에너지, 넥스트에라 에너지와 같은 미국의 주요 전력 회사들은 AI 데이터 센터가 전력 부하 예측 및 자본 지출의 핵심 변수가 되고 있다고 공개적으로 밝혔습니다.

더욱 중요한 것은, 주요 AI 기업들의 중심지인 미국은 지난 수십 년 동안 이러한 유형의 수요를 감당할 수 있도록 전력 시스템을 설계하지 않았다는 점입니다.

한편으로는,미국의 전력망은 매우 파편화되어 있고, 주 간 조정은 복잡하며, 전력망 개선에는 시간이 오래 걸립니다.반면에,노후화된 대규모 전력 송전 인프라와 재생 에너지 계통 연결에 대한 긴 승인 절차가 맞물려 "계통 대기" 현상이 발생하고 있습니다. 즉, 발전 시설은 이미 건설되었지만 장기간 시스템에 연결되지 못하는 상황입니다. 여기에 생성형 AI가 등장하면 이미 가동 중인 시스템에 갑자기 엄청난 전력 소비량을 가진 집단이 추가되는 것과 같습니다. 이는 새로운 데이터 센터들이 전력 공급을 기다리게 되고, 지방 정부는 신규 데이터 센터에 대한 승인 서류를 재검토하게 되는 결과를 초래할 것입니다.기술 기업들은 "돈이 있다고 해서 당장 전기를 사용할 수 있는 것은 아니다"라는 사실을 깨닫고 있다.

동시에, 인공지능 경쟁에서 중국 전력망의 이점이 점점 더 두드러지고 있다.

12월 초, 월스트리트저널은 "내몽골에서 목격한 중국의 AI 경쟁에서의 또 다른 비장의 카드: 세계 최대 규모의 전력망"이라는 제목의 보고서를 발표했는데, 이 보고서는 미국이 가장 강력한 인공지능 모델을 개발하고 최첨단 컴퓨터 칩에 대한 접근을 통제하고 있음에도 불구하고,하지만 인공지능을 둘러싼 세계적인 경쟁에서 중국은 비장의 카드를 쥐고 있다.

중국은 현재 세계 최대 규모의 전력망을 보유하고 있습니다.

보고서는 2010년에서 2024년 사이에 중국의 전력 생산 증가율이 전 세계 나머지 국가들의 총합을 넘어섰다고 지적합니다.지난해 중국의 전력 생산량은 미국의 두 배였다.실제 비용 측면에서 보면, 중국 내 일부 데이터 센터의 전기 요금은 현재 미국 데이터 센터의 절반에도 미치지 못합니다. 보고서는 또한 중국 국가 데이터 관리국(NDAC) 국장인 류례훙의 말을 인용하여 "중국에서 전기는 우리의 경쟁 우위 요소입니다."라고 전했습니다.

실제로 전력망 건설 측면에서 중국은 국가 주도의 미래지향적인 인프라 우선 모델을 채택하고 있습니다. 이 모델의 핵심은 국가 차원의 프로젝트를 통해 수년, 심지어 수십 년 앞서 에너지 생산 및 송전을 위한 "고속도로"를 구축하고, 안정적인 전력 공급 능력과 예비력을 갖춘 전국적인 통합 전력망 시스템을 구축하는 것입니다. 중국은 5만 킬로미터가 넘는 초고압(UHV) 송전선을 건설하여 전 세계적으로 90만 1천 3톤 이상의 UHV 송전 용량을 처리하고 있습니다. 이러한 "전력 동맥"은 내몽골과 신장과 같은 서부 에너지 기지에서 생산된 청정 전력을 동부 컴퓨팅 허브로 손실률을 극히 낮춰 송전함으로써 "서부에서 동부로의 전력 송전"이라는 전략적 개념을 실현하고 있습니다. 이와 함께 추진되는 "동서 데이터센터" 프로젝트는 에너지 자원이 풍부하고 기후 조건이 적합한 중서부 지역으로 데이터센터 클러스터를 유도하여 에너지와 컴퓨팅 파워의 지리적 배분을 최적화하고 있습니다.

이러한 배경을 고려할 때, 현재 AI 데이터 센터의 전력 소비는 "우려할 만한 수준이 아니다".

흥미롭게도 월스트리트 저널의 보도는 트럼프의 관심을 끌었고, 기사가 publicado된 후 그는 Truth Social에 여러 트윗을 올렸습니다.월스트리트저널의 보도는 "늘 그렇듯 틀렸다"는 평을 받았다.또한 미국에서 건설 중인 모든 대규모 AI 공장에는 자체 발전소가 설치될 것이며, 이 발전소에서 생산되는 잉여 전력은 국가 전력망으로 송전될 것이라고 언급되었습니다.

실제로 그렇습니다. 데이터센터 건설에 집중해야 할 거대 기술 기업들이 이제 전력 공급 문제를 걱정하고 있습니다. 이는 미국 전력망이 현재 인공지능 경쟁에서 업계를 선도하는 기업들에게 충분한 지원을 제공하지 못하고 있음을 명확히 보여주는 사례가 아닙니까?

친환경 전력 구매자에서 에너지 기업으로 – 거대 기업들의 전략적 변화

전력 공급이 심각한 병목 현상으로 대두되면서, 기술 기업들의 전략적 변화도 거의 동시에 일어났습니다. 불과 몇 년 전만 해도 재생에너지 조달은 주로 기업의 책임감 있는 이미지를 구축하기 위한 매력적인 ESG 뉴스 항목에 불과했습니다. 그러나 오늘날 상황은 완전히 달라졌습니다. 청정에너지 사업은 "브랜드 구축"의 부수적인 요소에서 핵심 사업의 지속성과 경쟁력 확보에 필수적인 "전략적 요소"로 급부상했습니다. 이러한 과정에서,기업들이 친환경 전기를 선택하는 이유는 단순히 비용 절감 때문만이 아니라, 통제 가능하고 장기적인 전력 솔루션을 찾기 위해서입니다.

이에 대한 대응으로 청정에너지, 특히 풍력과 태양광 발전은 확장성, 가격 안정성, 그리고 사회적 정당성이라는 세 가지 핵심 가치를 제공합니다.

첫째, 기존 에너지원과 비교했을 때, 새로운 재생 에너지 프로젝트는 확장이 빠르고 데이터 센터와의 연계 계획 수립이 용이합니다. 둘째, 장기 전력 구매 계약(PPA)을 통해 기술 기업들은 10년 또는 20년 동안 전기 가격을 고정하여 미래 에너지 시장 변동에 대비할 수 있습니다. 동시에 청정 에너지는 여론, 지방 정부 및 규제 기관의 관점에서 대규모 전력 소비를 위한 합법적인 근거를 제공합니다.

지난 2년 동안 구글, 아마존, 마이크로소프트, 메타는 모두 청정에너지에 대한 투자와 조달을 확대해 왔습니다.

안에,구글의 모회사인 알파벳은 2025년 말 미국의 에너지 저장 및 청정에너지 개발업체인 인터섹트 파워를 약 47억 5천만 달러에 인수할 것이라고 발표했습니다.이번 인수는 회사가 기존의 전력 구매 계약(PPA)에만 의존하는 방식에서 벗어나 에너지 자산 건설 및 운영 분야에 직접 진출한다는 것을 의미합니다. 이번 거래는 2026년 상반기에 완료될 예정이며, Intersect는 독립 자회사로 계속 운영되지만, 그 전력 개발 역량은 주로 Alphabet의 전 세계 데이터 센터 및 컴퓨팅 인프라에 전력을 공급하는 데 사용될 것입니다.

또한 구글은 넥스트에라 에너지와의 파트너십을 확대하여 새로운 청정에너지 계약을 통해 데이터 센터와 재생에너지 발전 프로젝트 통합을 촉진하고 있으며, 브룩필드 자산운용과 최대 3GW의 수력발전을 구매하는 계약을 체결했는데, 이는 구글 역사상 가장 큰 규모의 청정에너지 조달 계약 중 하나입니다.

마이크로소프트의 행보는 단순히 전 세계적으로 대규모 태양광 및 풍력 발전 구매 계약을 체결하는 것 이상으로, 훨씬 더 미래지향적입니다.그들은 또한 안정적이고 탄소 배출이 없는 에너지를 제공하는 궁극적인 해결책 중 하나로 여겨지는 원자력 에너지에도 관심을 기울이고 있습니다.에너지 회사인 콘스텔레이션 에너지와 합의에 도달하여 펜실베이니아주 스리마일 아일랜드 원자력 발전소의 재가동 계획을 추진함으로써 장기적인 전력 공급을 안정화하기로 했습니다.

주목할 만한 또 다른 회사는 2013년에 설립된 핵융합 회사인 헬리온 에너지(Helion Energy)입니다. 이 회사는 탄소 배출이 없고 저렴하며 지속 가능한 청정 에너지를 제공하기 위해 상업용 핵융합 발전 기술 개발에 전념하고 있습니다.

2025년 1월헬리온 에너지(Helion Energy)는 4억 2,500만 달러 규모의 시리즈 F 투자 유치를 완료했다고 발표했습니다.이번 투자 유치 자금은 회사의 획기적인 핵융합 기술 상용화 노력을 확대하는 데 사용될 예정입니다. 초과 청약된 이번 투자 유치에는 Lightspeed Venture Partners, SoftBank Vision Fund, 주요 대학 기금 등 신규 투자자와 Sam Altman, Mithril Capital, Capricorn Investment Group 등 기존 투자자가 참여했습니다. 회사는 지난 7월 세계 최초의 핵융합 발전소인 ORION 건설을 위한 부지 매입 및 착공을 발표한 바 있습니다.목표는 2028년까지 마이크로소프트에 50MW의 핵융합 발전 전력을 공급하는 것입니다.

헬리온 에너지는 샘 알트먼이 청정에너지 분야에 투자한 유일한 사례가 아닙니다. 그는 오랫동안 소형 모듈형 원자로(SMR) 개발에 주력하여 저탄소, 안정적인 원자력 발전을 제공하는 오클로(Oklo)에 투자하고 회장직을 역임해 왔습니다.

메타는 공격적인 에너지 조달 전략과 더불어 데이터 센터 에너지 효율 최적화 및 비용 절감 조치에도 막대한 투자를 해왔습니다. 메타의 시설은 일반적으로 외부 공기 자유 냉각 및 증발식 냉각과 같은 효율적인 냉각 기술을 채택하고 있으며, 첨단 냉각 시스템 설계 및 운영 최적화를 통해 여러 데이터 센터에서 업계 최고 수준인 약 1.07~1.08의 전력 효율(PUE)을 달성하여 이상적인 값인 1.0에 근접하고 있습니다.

결론

지능형 혁명이 궁극적으로 전력 공급과 불가분하게 연결되어 있다는 점에는 의심의 여지가 없습니다.

오늘날 컴퓨팅 파워 경쟁은 에너지 부문으로까지 확대되었습니다. 미래의 AI 경쟁에서는 단순히 모델 매개변수와 추론 효율성 경쟁만이 아니라, 안정적이고 확장 가능하며 지속 가능한 에너지 공급 또한 결정적인 요소가 될 것입니다. 옥수수밭의 풍력 발전기는 여전히 돌아가고 있고, 데이터 센터의 GPU는 여전히 고속으로 작동하고 있습니다. 컴퓨팅 파워는 기하급수적으로 증가할 수 있지만, 전기는 토지와 장비 사이를 흐르도록 공급되어야 합니다. 이러한 사실을 일찍이 인식하고 투자한 기업들은 에너지 시장의 주도권을 잡기 위해 적극적으로 경쟁하고 있습니다.

참고 자료
1.https://www.wsj.com/tech/china-ai-electricity-data-centers-d2a86935
2.https://www.reuters.com/technology/alphabet-buy-data-center-infrastructure-firm-intersect-475-billion-deal-2025-12-22/

3.https://mp.weixin.qq.com/s/ky0AnkdJFSeTq0TQxjMl3Q