[녹색경제신문 = 문슬예 기자] AI 데이터센터가 곧 전력 부족 문제에 부딪힐 것이라는 전망이 나온 가운데, 빅테크 기업이 전력 확보를 위해 SOFC(고체산화물연료전지)·SMR(소형원전)·수중 데이터센터 등 여러 해법을 모색하고 있다. 

중국 최대 데이터센터 개발·운영 기업 GDS와 아일랜드 럼클룬에너지는 각각 지난해 9월과 11월 데이터센터 구축을 위해 SK에코플랜트의 SOFC를 도입했다. 

SOFC는 천연가스에서 수소를 추출해 산소와 반응시켜 전기를 생산하는 고효율·저탄소 신재생 분산발전원이다. 좁은 부지에서도 고효율 전력 생산이 가능해 도심형 분산전원으로 주목받고 있다. 

또한 SK에코플랜트는 최근 인천 부평구 국가산업단지 내에 싱가포르 디지털 플랫폼 기업 ‘디지털엣지’와 손을 잡고 하이퍼스케일 데이터센터의 1차 사업 준공을 완료하기도 했다. 국내 최초로 330kw(킬로와트) 규모의 SOFC를 설치해 보조전원으로 활용한다는 방침이다. 

아마존, 구글, 마이크로소프트 등은 전력 확보의 해법으로 소형모듈원자로인 SMR에 주목했다. SMR은 기존 원전의 구성품을 소형화해 하나의 용기에 넣고, 공장에서 미리 제작한 뒤 조립하는 방식의 원전 기술이다. 

아마존은 SMR 개발과 관련해 X-에너지·도미니언 에너지·에너지 노스웨스트 등 미국의 3개 에너지 업체와 계약을 맺었고, 구글은 미국 스타트업 카이로스 파워와 SMR 구매 계약을 체결했다. 마이크로소프트도 미국 최대 원자력발전 기업인 콘스텔레이션 에너지와 데이터센터에 20년간 공급할 수 있는 규모의 전력 구매 계약을 맺었다. 

냉각 소모전력 감소를 위해 수중에 데이터센터를 구축하는 방안도 논의되고 있다. 

한국해양과학기술원은(KIOST) 지난달 울산광역시, GS건설, 포스코와 ‘친환경 수중 데이터센터 단지 구축 기술연구’ 협력을 위한 업무협약을 체결했다. 수중 데이터센터의 해수를 이용한 냉각 시스템을 통해 냉각 비용을 육상 데이터센터 대비 최대 70% 절감한다는 방침이다.

막대한 양의 데이터센터 전력수요를 충당하기 위해 빅테크 기업들이 전력 확보 대안 모색에 힘을 쏟는 것으로 풀이된다. 

실제로 데이터센터는 365일 24시간 수많은 정보를 실시간으로 저장·유통해야 하는 만큼 안정적이고 효율적인 전력시스템 확보가 필수적이다. 서버, 스토리지 등 대규모 설비의 작동은 물론 내부 온도와 습도를 일정하게 유지하기 위한 전력 소비량도 많다. 

한편, 최근 글로벌 시장 조사 기관 가트너는 오는 2027년까지 기존 AI 데이터센터의 40%에서 전력 가용성 문제가 발생할 것으로 전망했다. 

가트너는 향후 2년간 데이터센터의 전력 소비량이 160%까지 증가할 것으로 예상했으며, 오는 2027년에는 데이터센터가 AI 최적화 서버를 운영하기 위해 연간 500Twh의 전력이 필요할 것이라고 밝혔다. 이는 지난 2023년 대비 2.6배 증가한 수치다. 

밥 존슨 가트너 VP 애널리스트는 “생성형 AI를 구현하기 위한 신규 하이퍼스케일 데이터센터의 성장은 끝없는 전력 수요를 만들어내고 있고, 이는 전력 공급업체의 용량 확장 능력을 초과할 것”이라며 “이는 궁극적으로 에너지 가용성을 저해하고 전력 부족으로 이어질 위험이 있다”고 말했다. 

이어 “머지않아 신규 데이터센터 설립과 생성형 AI의 성장은 이를 운영할 수 있는 전력 가용성에 따라 좌우될 것”이라며 기업은 전력 부족이 자사 제품과 서비스에 미칠 수 있는 잠재적인 위험을 파악해야 한다”고 덧붙였다.