홍종호·한병화, AIDC 전력망 해법은 태양광·ESS 메인

태양광과 에너지저장장치(ESS)를 메인으로 하고 천연가스 발전을 보조하는 전력 공급 방식이 주목받고 있다. 인공지능 데이터센터(AIDC)가 요구하는 전력 수급 변동에 대응하기 위해서다.

기존의 일정하게 돌아가는 대형 발전소로는 AI 인프라가 일으키는 전력 변동을 감당하기 어렵다는 분석이다. 이에 따라 전력망 부족 문제를 해소하기 위해 '태양광·ESS 메인'과 '가스 피커 보조'의 조합이 확산하고 있다.

급증하는 초대형 인프라와 전력망 부하 우려

연방에너지규제위원회(FERC, 미국의 에너지 시장 및 전력망 감독을 담당하는 연방 기구) 데이터에 따르면 2025년 말 기준 미국 내 누적 데이터센터 용량은 약 50GW 수준이다. 현재 확정돼 건설 중인 규모는 30GW를 넘어섰고, 추가로 추진되는 파이프라인은 200GW 이상으로 집계됐다. 서울대 환경대학원 홍종호 교수와 유진투자증권(한국의 금융투자회사) 한병화 이사는 막대한 규모의 수요로 인해 전력 부족과 인프라 확충 지연이 핵심 병목으로 작용한다고 진단했다.

AI 데이터센터의 전력 소비 패턴은 일반적인 산업 시설과 다르다. 사용자가 인공지능에 질문을 던져 그래픽처리장치(GPU)가 추론을 시작할 때 전력 사용량이 급증했다가, 데이터 전송이 끝나면 다시 급락하는 구조다. 이러한 전력 소비 패턴은 하루에도 수만 번 이상 반복된다. 전력량 자체의 부족 문제도 존재하지만, 짧은 시간에 발생하는 전력 급격한 변동성을 제어하는 것이 시스템 운영의 핵심으로 떠올랐다.

전력망 신설의 어려움 속에서 기존 전력 인프라를 최적화하는 연계 모델들이 등장하고 있다. 이미 전력망 연결 허가를 받은 미국의 유휴 가스 발전소, 이른바 가스 피커(Gas Peaker, 전력 수요가 피크(최대)일 때만 가동하는 가스 발전소) 발전소와 데이터센터 개발업체들이 협력하는 사례가 대표적이다.