예전 데이터센터는 보통 10~25MW 정도의 전력을 썼습니다. 그런데 요즘 짓는 하이퍼스케일 AI 데이터센터는 100MW가 넘는 전력을 요구하는 경우가 흔해졌어요. 이건 웬만한 도시 하나가 쓰는 전력량에 맞먹는 수준입니다.

AI 학습은 한 번 시작하면 몇 주에서 몇 달씩 24시간 쉬지 않고 돌아갑니다. 기존 IT 시설처럼 야간에 부하가 줄어드는 패턴도 없어요. 그러니 전력망 입장에서는 갑자기 거대한 고정 부하가 통째로 얹힌 셈이죠. 전기 입장에서 보면 변동 없이 계속 최대치로 끌어다 쓰는 손님이 갑자기 늘어난 것과 같습니다.

국제에너지기구는 글로벌 데이터센터 전력 소비량이 2022년 460TWh에서 2026년에는 620~1050TWh까지 늘어날 거라고 봤습니다. 골드만삭스는 2030년까지 데이터센터 전력 수요가 약 160% 증가할 거라는 전망도 내놨어요. 시장조사기관 가트너 역시 2026년 글로벌 데이터센터 전력소비량이 전년 대비 26.4% 늘어난 565TWh에 이를 것으로 내다봤습니다.

여기서 중요한 건 단순히 전력 사용량 숫자가 아니라 ‘집중도’입니다. AI 데이터센터 한 곳이 소비하는 전력이 최대 40만 대의 전기차나 10만 가구가 1년 동안 쓰는 전력량에 맞먹는다는 분석도 있어요. 한 지역에 이런 시설이 몰리면 그 지역 전력망 자체가 감당하기 어려운 부하를 받게 됩니다. 실제로 미국 일부 주에서는 전력 소비 급증에 대응하려고 원래 폐쇄하려던 석탄화력발전소의 가동을 늦추는 사례까지 나오고 있습니다.

전기를 많이 쓰는 것과 그 전기를 안정적으로 보내는 건 다른 문제입니다. 특히 765kV급 초고압 변압기는 정밀한 숙련 인력의 수작업 공정이 많아서 공장을 늘린다고 바로 생산량이 늘지 않는 구조예요. 코일을 감고 절연 처리를 하는 과정 하나하나에 숙련된 기술자가 필요하다 보니, 사람을 새로 키우는 데도 오랜 시간이 걸립니다.

그런데 미국은 노후 전력망 교체 수요까지 한꺼번에 겹쳤습니다. 인플레이션 감축법(IRA), 반도체법(CHIPS Act)에 따른 공장 신설, 전기차 충전 인프라까지 전부 전력기기를 필요로 하니까요. 현재 미국 내 변압기 자급률은 20% 수준에 불과하다는 분석도 나옵니다. 미국 변압기 시장 자체도 작년 122억 달러 규모에서 2034년까지 257억 달러 규모로, 연평균 7.7%씩 커질 거란 전망이 나오는 상황이에요.

그 결과 시장은 공급자가 가격과 거래 조건을 정하는 ‘Seller’s Market’으로 바뀌었습니다. 기업들이 이제는 주문을 받는 게 아니라 골라서 받는 입장이 된 거예요. 여기에 미국 정부가 수입 철강·알루미늄에 50%의 고관세를 매기고 있고, 이게 변압기 부품에도 적용되다 보니 한국 기업들이 직접 미국 현지에 공장을 짓는 쪽으로 전략을 바꾸는 흐름도 함께 나타나고 있습니다.

송전망에 새로 연결하려면 허가와 공사까지 시간이 오래 걸립니다. 그래서 마이크로소프트, 아마존, 메타 같은 빅테크들은 전력망 연결을 기다리는 대신 데이터센터 옆에 직접 발전 시설을 짓는 ‘온사이트 발전’ 방식을 늘리고 있습니다. 가스터빈을 직접 들여놓거나, 일부는 소형모듈원전(SMR) 같은 새로운 발전 방식까지 검토하고 있는 상황이에요.

여기에 더해 장기 전력 구매 계약(PPA)을 직접 체결해 향후 수년 치 전력을 미리 확보하려는 움직임도 활발합니다. 전력을 사는 것에서 전력을 직접 확보하는 쪽으로 전략이 바뀌고 있는 셈이에요. 미국 전력 업체들은 이미 116GW 규모의 데이터센터 전력 신규 공급을 확정했고, 2040년까지 309GW를 추가로 공급하는 계획도 추진하고 있다고 알려져 있습니다.

이 과정에서 배전반, 중압 전력기기, 에너지저장장치(BESS) 같은 설비 수요가 함께 늘어납니다. 발전부터 저장, 배전까지 전력 밸류체인 전체가 동시에 호황을 맞는 구조예요. 데이터센터 내부적으로는 전력 손실을 줄이기 위한 800V DC 직류 아키텍처 같은 새로운 기술도 빠르게 도입되고 있습니다.

전력대란이 먼 미국 얘기처럼 들릴 수 있지만, 한국도 비슷한 흐름을 피해가긴 어렵습니다. 한국데이터센터연합회에 따르면 국내 민간 데이터센터 시장 규모는 2024년 약 6조 2,200억 원에서 2028년 약 10조 1,900억 원까지 커질 것으로 전망됩니다.

문제는 인프라가 이 속도를 따라갈 수 있느냐입니다. 데이터센터 수요가 수도권에 집중되는 가운데, 송전망 증설을 둘러싼 지역 갈등이나 발전원 입지 제약 같은 구조적 한계가 여전히 남아 있습니다. 대규모 AI 데이터센터가 수도권에 몰릴 경우 계통 병목이 다시 부각될 가능성이 크다는 지적도 나오고 있어요.

이런 배경 때문에 한국전력의 배전 부문 투자 확대, 국내 중저압 변압기 수요 증가 같은 흐름이 함께 거론됩니다. 해외 수출만큼이나 내수 쪽 수요도 구조적으로 늘어날 여지가 있다는 의미로 해석할 수 있어요.