'HBM은 1위인데'… 스탠퍼드 경고에도 전력망에 갇힌 K-AI

스탠퍼드 '2026 AI 지표' 발표
"미·중 격차 사실상 소멸, AI 패권 핵심은 전력·냉각 인프라"
韓 인구당 특허 1위·HBM 주도권 쥐었지만
데이터센터 전력 수요가 '아킬레스건'
전력구매계약(PPA) 갈등에 'AIDC 특별법' 국회 공전

미국과 중국의 인공지능(AI) 성능 격차가 사라진 가운데 AI 산업의 핵심 경쟁력이 소프트웨어 모델 자체에서 막대한 전력과 냉각 인프라를 요구하는 하드웨어 생태계로 급변하고 있다는 진단이 나왔다. 한국이 AI 개발과 특허, 고대역폭메모리(HBM)를 앞세운 반도체 산업에서 앞서가고 있지만, 전력망 확보에 발목을 잡힐 수 있다는 경고로도 읽힌다.

스탠퍼드대학교 인간중심AI연구소(HAI)가 13일(현지시간) 발표한 '2026 AI 지표' 보고서

스탠퍼드대학교 인간중심 AI 연구소(HAI)가 13일(현지시간) 발표한 '2026 AI 지표'는 AI 발전 속도를 따라가지 못하는 전력과 냉각수 수요 폭증을 경고했다.

보고서에 따르면 2025년 기준 글로벌 AI 데이터센터의 전력 용량은 미국 뉴욕주 전체의 피크타임 전력 수요에 맞먹는 29.6GW로 폭증했다.

그래픽처리장치(GPU)의 열을 식히기 위해 소비되는 수자원 문제의 심각성도 부각됐다. 보고서는 챗GPT-4o의 추론 과정에서만 연간 1200만 명의 식수 수요를 초과하는 물이 소비될 수 있다고 파악했다.

미국과 중국 AI 간의 성능 격차가 사실상 사라졌다는 진단과 맞물려 보면 향후 인공지능 시대의 경쟁력이 전력과 냉각에 있다는 추정도 가능하다. 보고서는 지난 3월 기준 미국과 중국 최고 성능 모델 간의 격차는 불과 2.7%포인트로 좁혀졌다고 진단했다.

스탠퍼드의 이 같은 경고는 국회 과학기술정보방송통신위원회에 계류 중인 '인공지능 데이터센터(AIDC) 특별법'을 둘러싼 한국의 현실과도 맞닿아 있다.

과학기술정보통신부는 급증하는 AI 전력 수요에 대응하기 위해 비수도권에 한해 재생에너지 및 액화천연가스(LNG) 기반의 전력구매계약(PPA)을 허용해야 한다는 입장이지만, 기후환경에너지부는 타 산업과의 형평성을 이유로 반대하고 있다. 배경훈 부총리 겸 과기정통부 장관은 지난 9일 "AIDC의 핵심은 전력 문제인 만큼 그 부분에 있어서 양보할 수는 없다"고 단언하기도 했다. 과기정통부 고위관계자도 "장관의 의지가 크지만, 기후에너지부와의 협의가 쉽지 않다"고 토로했다.

한편 이번 보고서에서는 한국의 성과도 두드러졌다. 보고서는 한국이 인구 10만 명당 AI 특허 출원에서 14.31건으로 세계 1위를 기록하며 혁신 밀도 면에서 최고 수준이라고 평가했다. AI 주요 모델 출시 건수는 미국이 50건, 중국이 30건으로 1∼2위를 유지한 가운데 한국은 5건으로 3위 자리를 유지했다.

보고서는 또 고대역폭 메모리 반도체(HBM)가 첨단 AI 데이터센터의 핵심 계층이라고 평가하며, 주요 제조사는 한국의 SK하이닉스·삼성전자·미국의 마이크론이라고 전했다.

백종민 테크 스페셜리스트 cinqange@asiae.co.kr