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[AI로 읽는 경제] ⑧ AI가 값싸게 만든 산업, 값비싼 전기로 되돌아온다…AI의 에너지 청구서

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AI 핵심 요약

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  • AI 산업 전환 편익이 전력비용과 충돌했다
  • 데이터센터 수요 급증이 계통과 탄소를 압박했다
  • 효율·분산·재생에너지로 해법을 설계해야 했다

!AI가 자동 생성한 요약으로 정확하지 않을 수 있어요.

[AI, 산업의 판을 바꾸다] 기획시리즈 8편 
IEA, 데이터센터 전력소비 2030년 최대 1000TWh…일본 전체 소비량 수준
국내 AI 데이터센터 추가수요 18.4GW…수도권 계통 병목이 새 병목
산업이 줄인 비용, 늘어난 전력·탄소 비용으로 상쇄되는지 통합 손익 필요
해법은 데이터센터 분산배치·재생에너지 연계·전력과 산업 정책의 결합
 

AI는 이제 문서를 작성하고 질문에 답하는 소프트웨어를 넘어 공장과 농장, 연구소와 선박을 직접 움직이는 기술로 진화하고 있다. AI는 생산량을 늘리고 불량과 연료비, 농약과 연구개발 기간을 줄이지만 새로운 설비투자와 데이터 종속, 고용 변화와 책임 문제, 그리고 막대한 전력수요를 만들어낸다. <뉴스핌>은 산업 현장에 적용된 국내외 AI 사례를 통해 누가 비용을 줄이고 누가 새로운 비용을 부담하는지, 그 편익이 전력망과 정부 거버넌스라는 한계 안에서 지속 가능한지를 10회에 걸쳐 분석한다.

[AI, 산업의 판을 바꾸다] 기획시리즈 10부작
① AI는 왜 공장부터 바꾸는가...숙련의 가격이 데이터로 옮겨갔다
② 밭 전체에 농약 뿌리던 시대 끝난다…AI 농업의 진짜 경쟁력은 '선택'
③ AI 신약은 실패를 없앴나…개발비를 줄이는 진짜 방식
④ AI가 AI 반도체를 설계한다…미세공정 다음 병목은 '설계데이터'
⑤ 선장은 남았지만 AI가 항로를 고른다…조선업이 '운항 SW'를 파는 날
⑥ 100만 로봇이 움직이는 창고…배송 경쟁의 본질은 데이터다
⑦ 운전자가 사라지자 자동차의 고객이 바뀌었다…로보택시는 이동시간을 판다
⑧ AI가 값싸게 만든 산업, 값비싼 전기로 되돌아온다…AI의 에너지 청구서
⑨ AI 팩토리 500개면 제조강국인가…한국의 병목은 모델이 아니라 현장이다
⑩ 부처는 아홉인데 책임자는 없다…AI 산업정책의 컨트롤타워를 묻다

[세종=뉴스핌] 정성훈 경제부장 = 앞선 일곱 편에서 AI는 공장의 쇳물 생산량을 늘리고, 밭의 농약을 줄이며, 신약 후보를 빨리 걸러내고, 반도체 설계기간을 단축했다. 선박의 연료를 아끼고, 물류로봇의 동선을 최적화하며, 자동차의 운전자를 대신했다. 산업의 비용은 분명히 줄었다. 그러나 이 모든 판단을 학습하고 실행하는 것은 어딘가에 있는 데이터센터의 반도체이고, 그 반도체는 전기를 먹는다.

문제는 이 전기가 조금 드는 것이 아니라는 점이다. 전통적인 데이터센터가 10~25메가와트시(㎿) 수준의 전력을 소비했다면, 대규모 인공지능(AI) 학습을 수행하는 하이퍼스케일 데이터센터는 100㎿가 넘는 전력을 요구한다. 게다가 AI 학습은 수주에서 수개월간 중단 없이 진행돼 시설이 24시간 고부하 상태를 유지한다. 사무실의 조명을 끄듯 껐다 켤 수 있는 부하가 아니다.

국제에너지기구(IEA)는 전 세계 데이터센터의 전력 소비량이 2024년 약 415테라와트시(TWh)에서 2030년 최대 1000TWh까지 늘어날 수 있다고 전망했다. 이는 현재 일본이 1년 동안 쓰는 전체 전력 소비량에 맞먹는 규모다. 산업 AI가 각 현장에서 비용을 줄인 만큼, 그 판단을 만들어내는 인프라는 국가 단위의 새로운 전력수요를 만들어내고 있는 셈이다.

[AI 일러스트 = 정성훈 기자]
산업의 절감액과 데이터센터의 전기요금은 같은 장부에 없다

지금까지 이 시리즈가 추적한 절감효과는 대부분 개별 산업 현장의 장부에 기록됐다. 포스코의 연료투입량 감소, 존디어의 농약 절감, 아비커스의 연료절감은 각각 그 공장과 농장, 선박의 비용을 줄였다. 그러나 그 AI를 돌리는 데이터센터의 전기요금은 대부분 다른 주체, 다른 장부에 남는다.

[AI 일러스트 = 정성훈 기자]

경제 전체로 보면 이 둘은 하나의 손익으로 합산돼야 한다. AI가 산업 A에서 100을 줄이고 데이터센터에서 30의 전력비용을 새로 발생시켰다면 순편익은 70이다. 여기에 그 전력을 만드는 과정에서 늘어난 탄소배출과 그 사회적 비용까지 더하면 순편익은 더 줄어든다. AI의 경제성을 개별 현장의 절감률로만 계산하면 이 전력 청구서를 놓친다.

특히 추론(inference) 단계의 전력이 중요하다. 학습이 끝난 AI 모델도 산업 현장에서 실시간으로 판단을 내릴 때마다 전력을 쓴다. 자율운항 선박이 항로를 계산하고, 물류 AI가 배차를 조정하며, 로보택시가 도로를 인식하는 매 순간이 전력 소비다. 산업 AI가 확산될수록 학습용 대형 데이터센터뿐 아니라 현장 가까이의 엣지 컴퓨팅 전력수요도 함께 늘어난다.

[AI 일러스트 = 정성훈 기자]
수도권에 몰리면 계통이 막힌다

전력수요의 총량만 문제가 아니다. 어디에 몰리느냐가 계통을 좌우한다. 국내 민간 데이터센터 시장은 빠르게 커지고 있지만, 수요가 수도권에 집중돼 있다. 반면 발전설비와 송전망은 지역에 분산돼 있어, 대규모 AI 데이터센터가 수도권에 몰리면 전력을 끌어오는 송전망에 병목이 생긴다.

송전망 증설은 기술이 아니라 사회적 갈등의 문제다. 새로운 송전선로가 지나가는 지역의 반대, 발전원 입지 제약, 인허가 지연이 겹치면 데이터센터는 서버를 들여놓고도 전력을 공급받지 못해 가동이 늦어질 수 있다. 해외에서도 '서버는 왔는데 전기 인입 일정이 관건'이라는 현장의 목소리가 나온다.

[AI 일러스트 = 정성훈 기자]

정부는 12차 전력수급기본계획 논의 과정에서 AI 데이터센터의 추가 전력수요를 18.4기가와트시(GW) 규모로 제기했다. 반도체 클러스터 수요까지 더하면 전력수요 전망은 크게 늘어난다. 그러나 이 수요 전망 자체가 불확실하다는 지적도 있다. 기업의 전력사용 신청이 실제 가동으로 이어질지, 계획된 데이터센터가 모두 지어질지는 확정되지 않았다.

■ 전망의 딜레마
전력수요를 과도하게 전망하면 불필요한 발전소와 송전망을 짓게 되고, 그 비용은 전기요금으로 국민에게 돌아간다. 반대로 과소 전망하면 정작 필요할 때 전력이 부족해 데이터센터 가동과 산업 AI 확산이 지연된다. 확실한 수요와 불확실한 수요를 나눠 시나리오별로 관리하는 정교한 전망이 필요한 이유다.

 

 

탄소중립과 충돌하거나, 원전·가스로 돌아가거나

전력을 어디서 만드느냐도 문제다. AI 데이터센터의 급증하는 수요를 단기간에 채우려면 즉시 가동 가능한 발전원이 필요한데, 그 선택이 탄소중립 목표와 부딪힌다. 일부 국가에서는 천연가스 발전소 증설이 논의되지만, 이는 단기 공급 안정에는 도움이 돼도 장기 탄소중립과 충돌한다.

[AI 일러스트 = 정성훈 기자]

해외 빅테크는 다른 길을 찾고 있다. 아마존·마이크로소프트·구글은 태양광·풍력 투자에 더해 소형모듈원자로(SMR)와 기존 원전 재가동으로 영역을 넓히고 있다. 24시간 안정적으로 대규모 전력이 필요한 AI 데이터센터에 재생에너지의 간헐성만으로는 대응하기 어렵다는 판단이다. 이 흐름은 원전을 둘러싼 국내 에너지 논쟁과도 직결된다.

결국 AI 전력 문제는 기후에너지부만의 문제도, 산업부만의 문제도 아니다. AI 데이터센터를 유치해 디지털 산업을 키우려는 산업정책과, 탄소중립을 지키려는 기후정책, 전기요금과 계통을 안정시키려는 에너지정책이 하나의 판에서 조정돼야 한다. 이 조정 없이 각 부처가 따로 움직이면 한쪽의 성과가 다른 쪽의 비용이 된다.

효율과 분산이 진짜 해법이다

전력을 더 만드는 것만이 답은 아니다. IEA는 발전 확대와 함께 에너지 효율 개선, 수요 관리, 저장장치(ESS) 확충이 병행돼야 한다고 제시한다. 데이터센터의 전력사용효율지표(PUE)를 개선하고 냉각 기술을 혁신하면 같은 연산에 필요한 전력을 줄일 수 있다. AI 반도체 자체의 전력효율을 높이는 것도 근본적 해법이다.

[AI 일러스트 = 정성훈 기자]

분산배치도 중요하다. 데이터센터를 전력이 남고 재생에너지가 풍부한 지역으로 유도하면 수도권 계통 병목과 지역 갈등을 동시에 완화할 수 있다. 다만 지연시간이 중요한 실시간 산업 AI는 현장 가까이 있어야 하므로, 학습용 대형 센터는 분산하고 추론용 엣지는 현장에 두는 이원화가 현실적이다.

정책 성과지표도 바뀌어야 한다. '데이터센터 몇 개를 유치했다'가 아니라, 유치한 데이터센터의 전력효율과 재생에너지 사용 비중, 계통에 준 부담, 분산배치 정도를 함께 봐야 한다. AI 산업을 키우면서 전력·탄소 부담을 관리하는 것은 상충하는 목표가 아니라 동시에 설계해야 할 하나의 방정식이다.

[AI 일러스트 = 정성훈 기자]

AI가 산업의 판을 바꾼 대가는 공짜가 아니다. 앞선 일곱 산업이 줄인 비용은 실재하지만, 그 판단을 만드는 전력과 탄소도 실재한다. 한국이 물어야 할 질문은 'AI를 얼마나 빨리 도입하느냐'가 아니라 'AI가 만든 편익이 늘어난 전력 청구서를 넘어서도록 어떻게 설계하느냐'다.

jsh@newspim.com

■ 한 줄 요약
AI 산업 전환의 편익은 데이터센터 전력이라는 물리적 한계와 충돌하며, 한국의 해법은 AI 도입을 서두르는 것이 아니라 전력효율·분산배치·재생에너지 연계를 통해 산업 편익이 전력·탄소 비용을 넘어서도록 산업정책과 에너지정책을 하나로 설계하는 데 있다.

* [AI로 읽는 경제]는 AI 어시스턴트가 분석한 내용을 바탕으로 기자가 정리한 내용입니다. ChatGPT, Google Gemini, Perplexity, Claude AI 모델이 적용됐습니다. 상단의 'AI MY 뉴스' 로그인을 통해 뉴스핌의 차세대 AI 콘텐츠 서비스를 활용해 보기 바랍니다.

jsh@newspim.com

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서울 그린벨트 해제 초읽기 [서울=뉴스핌] 이동훈 기자 = 정부가 수도권 주택 공급 확대를 위해 7만3000가구 이상 규모의 신규 공공주택지구를 추가로 내놓는다. 이르면 다음 달 말 후보지가 공개될 것으로 예상되면서 서울 내 개발제한구역(그린벨트)이 얼마나 포함될지 관심이 커지고 있다. ◆ 서울 그린벨트 해제 여부가 최대 관심 16일 정부와 부동산업계에 따르면 국토교통부는 ′8·13 공급대책′에서 밝힌 연내 7만3000가구+α 규모의 신규택지 공급계획과 관련해 지방자치단체와 막바지 후보지 협의를 진행하고 있다. 김윤덕 국토부 장관은 지난 14일 기자간담회에서 7만3000가구 물량에 대해 "행정·실무 절차만 남아 있다"며 조만간 후보지를 발표하겠다는 뜻을 밝혔다. 김윤덕 국토교통부 장관이 13일 오전 서울 종로구 정부서울청사에서 '전월세 및 매매시장 안정을 위한 주택 신속공급 방안 및 부동산 시장 안정을 위한 금융 종합대책' 발표를 하고 있다. 왼쪽부터 김윤덕 장관, 이억원 금융위원장, 임기근 국무조정실장. [사진 = 뉴스핌DB] 앞서 정부는 서울 강서구 염창공원 일대와 경기 남양주시 와부읍 고려대 덕소농장 일대, 경기 광주시 장지동 경강선 광주역 일원 등 3곳을 신규 택지로 확정했다. 이들 지역에서 총 2만7000여가구를 공급하고 2029년 착공에 들어간다는 계획이다. 여기에 추가 신규택지 7만3000가구+α를 더해 수도권에서 총 23만가구 이상의 추가 공급을 추진한다. 시장의 관심은 서울 그린벨트에 쏠리고 있다. 정부가 추가 택지 확보에 나서면서 그동안 공급 후보지로 꾸준히 거론됐던 지역들이 다시 주목받고 있기 때문이다. 대표적으로 서초구 내곡동 예비군훈련장과 강남구 세곡·자곡동 일대, 수서차량기지, 송파구 방이동 올림픽선수촌 주변이 거론된다. 서울 인접 지역에서는 경기 하남 감북지구가 후보지로 언급된다. 이들 지역은 서울 도심과 가깝고 교통 여건도 비교적 양호해 택지로 활용할 경우 공급 효과가 큰 곳으로 평가된다. 특히 강남권 그린벨트가 포함될 경우 서울 주택 공급을 늘리는 동시에 서울 접근성이 높은 입지를 확보할 수 있다는 점에서 관심이 크다. 다만 실제 후보지 선정까지는 넘어야 할 관문이 적지 않다. 서울시는 그동안 주택 공급을 위한 그린벨트 해제에 부정적인 입장을 보여왔다. 반면 국토부는 주택 공급을 위해 필요한 경우 그린벨트 활용을 검토할 수 있다는 입장이다. 최근 김 장관이 그린벨트 해제와 관련해 서울시와의 협의가 반드시 필요한 것은 아니라는 취지의 발언을 내놓으면서 양측의 입장차도 다시 부각되고 있다. 정부와 서울시의 협의가 원만하게 이뤄지지 않을 경우 중앙정부가 공공주택지구 지정 권한 등을 활용해 사업을 추진할 수 있을지도 관심사다. 그럼에도 서울시와 지역 주민들의 반발 등을 고려하면 실제 사업 추진 과정에서 상당한 진통이 예상된다. ◆ 오세훈·김윤덕 20일 회동…공급 협의 분수령 정부와 서울시 간 협의 결과는 오는 20일 예정된 김윤덕 국토부 장관과 오세훈 서울시장의 면담에서 일부 윤곽이 드러날 가능성이 있다. 김 장관은 지난 14일 "오 시장이 요구한 사안 가운데 상당 부분은 수용했고 일부 쟁점이 남아 있다"며 지속적으로 협의하겠다는 입장을 밝혔다. 8·13 공급대책 발표 이후 정부와 서울시가 서울 지역 주택 공급 방안을 놓고 공식적으로 논의하는 자리라는 점에서 이번 회동에 관심이 쏠린다. 서울시는 그린벨트 해제보다는 정비사업 활성화와 도심 내 유휴부지 활용 등을 통한 공급 확대를 선호하는 것으로 알려졌다. 반면 정부는 정비사업만으로는 단기간에 필요한 공급 물량을 확보하기 어렵다는 판단 아래 신규택지와 그린벨트 등 가용 부지를 폭넓게 활용한다는 방침이다. 결국 이번 추가 신규택지의 핵심은 7만3000가구라는 물량 자체보다 서울 접근성이 높은 입지를 얼마나 확보할 수 있느냐가 될 전망이다. 부동산업계 관계자는 "수도권에 7만3000가구 이상의 신규택지가 추가되더라도 서울 접근성이 떨어지는 지역에 집중되면 시장의 체감 효과는 제한적일 수 있다"며 "강남권을 포함한 서울 그린벨트 활용 여부와 정부·서울시 간 협의 결과가 추가 공급대책의 성패를 좌우할 것"이라고 말했다. leedh@newspim.com 2026-08-16 15:03
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긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
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