데이터센터 전력부족을 해결할 3가지 방법과 주요 관련주

전력부족에 막힌 데이터센터 공급

국내의 경우 각종 민원과 건설 비용 등으로 인해 데이터센터의 개발과 공급이 미국에 비해 상대적으로 늦은 상황입니다. 그리고 전력 상황 역시 양호하기 때문에 데이터센터로 인한 전력부족 문제가 현실화 되고 있지 않습니다.

하지만 조만간 국내에서도 미국처럼 데이터센터로 인한 전력부족이 중요한 이슈가 될 가능성이 큽니다. 지난주 입법조사처에서는 앞으로 5년 간 국내에서 지어질 AI 데이터센터에 필요한 전력을 공급하기 위해서는 53기의 원자력발전소를 지어야 한다는 보고서를 내놓았습니다.

현재 국내에 있는 150여개의 데이터센터가 사용하는 전력 소비량이 1,000MW(1GW)급 원전 2기 수준이라는 것을 생각하면 앞으로 얼마나 많은 전력수요가 있는 지를 생각해볼 수 있습니다.

향후 전부가 수립할 전력수급기본계획에서도 이러한 폭발적인 전력수요를 반영한 전력공급 계획이 담길 것으로 예상됩니다.

이미 현실화 된 미국의 전력문제

미국의 경우 이미 전력 부족으로 인해 신규 데이터센터의 허가가 지연되고 버지니아와 같은 데이터센터가 밀집한 지역은 전력 가용성이 0%대로 하락하는 등 전력문제가 현실화된 상황입니다.

AI혁명이 이제 시작 단계이고 향후 로봇산업과 전기차의 확대 등으로 전력수요의 급증이 지속될 것이라는 점에서 전력부족 문제는 장기화될 가능성이 매우 높습니다. 이에 따라 국내외 전력 기자재 관련주들은 벌써 미래의 기대 실적을 주가에 반영하기 시작했습니다.

미국에서는 전력부족과 전력망 노후화로 인해 데이터센터가 자체적으로 전력을 확보하기를 요구 받고 있습니다. 이 경우 기존 전력 그리드에서 벗어난 외곽에서도 대규모 데이터센터를 지을 수 있습니다.

신재생에너지(태양광, 풍력)와 ESS조합

퍼스트솔라 태양광 패널 (출처 퍼스트솔라)

데이터센터가 자체적으로 전력을 확보하는 방안으로는 우선 태양광과 풍력 등 신재생에너지와 ESS 조합이 있습니다. 이미 신재생에너지의 발전 단가가 화석연료 수준으로 하락한 상황이기 때문에 건설 지역이 풍력과 태양광에 경쟁력을 갖추고 있다면 신규 전력망을 확보하는 것보다 낮은 비용으로 전력을 확보할 수 있습니다.

다만 비교적 넓은 부지가 필요하고 신재생 에너지의 간헐적인 전력 생산 문제를 보완하기 위해 ESS를 별도로 확보해야 하는 문제가 있습니다.

관련해서 미국의 태양광 패널 생산업체인 퍼스트솔라와 ESS공급업체 플루언스에너지, 국내 기업으로는 한화솔루션, 플루언스에너지에 부품을 공급하는 다이캐스팅 업체 서진시스템 등이 수혜주로 평가되고 있습니다.

SOFC 연료전지

수소 연료전지 역시 데이터센터를 위한 독립전원으로 주목 받고 있습니다. SOFC 방식의 연료전지의 경우 1GW이상의 전력공급도 가능하며 데이터센터에 필요한 지속적이고 안정적인 전력공급이 가능합니다.

그리고 수소 대신에 천연가스(메탄)을 사용해서 연료전지를 가동하는 것도 가능하기 때문에 천연가스 파이프 구축 만으로 즉각적인 건설 수요에 대응할 수 있는 장점이 있습니다.

이미 AWS, 에퀴닉스(Equinix) 등에서 데이터센터의 주 전원으로 연료전지를 사용하고 있습니다. 완전한 친환경은 아니지만 기존 화석연료 방식보다는 탄소 배출량이 낮다고 평가됩니다.

또한 연료전지의 경우 향후 에너지원을 수소로 대체할 수 있기 때문에 완전한 탄소중립(Net zero)로 가기 전의 대안으로 인정받고 있습니다.

SMR(소형 모듈형 원자로)

기존 대형 원자로와 SMR비교 (출처 IEA)

SMR은 기존 원자력발전 대비 1/3정도의 전력용량을 갖춘 소규모 원자로입니다. 공장에서 모듈형태로 제작되어 설치할 수 있는 소규모 형태로, 건설비용이 저렴하고 단기간에 설치할 수 있다는 장점을 가지고 있습니다.

기존 원자로 대비 연료공급 주기가 길고 시스템의 안전 면에서 크게 향상된 기술방식으로 낮은 비용으로 안정적인 전력을 공급할 수 있는 수단으로 평가 받습니다. 다만 대규모 상용화를 위해서는 길게는 10년 이상의 시간이 필요하다는 전망도 있습니다.

당장은 부족한 전력에 대응하기 위해 SMR보다는 대형 원자력발전이 보다 현실적인 수단으로 평가 받고 있습니다. 국내에서는 두산에너빌리티가 SMR등 원자력발전 분야에서 세계적으로 가장 앞선 기업으로 평가 받고 있습니다.