Ⅲ.전기화의 꿈
AI데이터센터 전력 수요 급증에 가스발전↑
美 빅테크들 잇따라 에너지 다변화 나서
RE100 한계…구글은 24/7 CFE 선언
2030년 이후 원전 역할 커질 듯

편집자주최근 중동 전쟁으로 인한 공급망 위기, 정부의 메가프로젝트 등으로 에너지의 중요성이 그 어느 때보다 커지고 있습니다. 우리나라는 1차 에너지의 대부분을 해외에 의존하고 있는 상황에서 에너지 안보와 탄소중립, 경제 성장을 동시에 달성해야 하는 어려운 과제를 안고 있습니다. 정부와 산업계에서 에너지 현장을 발로 뛰며 취재하는 기자들이 다양한 현안들을 짚어보고 대안을 찾는 기획 기사를 연재합니다.
국가AI컴퓨팅센터 조감도. 삼성SDS

국가AI컴퓨팅센터 조감도. 삼성SDS

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전라남도 해남군 산이면 구성리 일원 2089만9330㎡(약 632만평)에 조성되는 미래 에너지 도시 솔라시도(Solaseado). 지난 8월 이곳에서 국가AI컴퓨팅센터 착공식이 열렸다. 2028년까지 그래픽처리장치(GPU) 1만5000장을 구축해 초거대 AI 모델 학습과 연구를 지원하는 국가적 AI 컴퓨팅 허브를 건설한다는 계획이다. 국가가 운영하는 AI데이터센터인 셈이다.


솔라시도에 국가AI컴퓨팅센터가 들어서는 배경 중 하나는 인근에 재생에너지가 풍부하기 때문이다. 솔라시도에는 약 158㎡(약 48만평)의 부지에 98메가와트(㎿) 규모 태양광 발전 설비와 306메가와트시(MWh)의 에너지저장장치(ESS)를 갖춘 국내 최대 규모의 태양광발전단지가 있다. 해남은 이같은 강점을 살려 솔라시도를 RE100(재생에너지 100% 사용) 국가산단으로 지정받기 위해 총력을 기울이고 있다.

RE100은 이재명 정부의 재생에너지 확대 정책을 상징적으로 나타내는 용어다. RE100은 기업이 사용하는 전력을 100% 재생에너지로 조달하겠다는 글로벌 캠페인으로 영국의 비영리 단체인 클라이밋그룹이 주도하고 있다.


애플, 구글, 마이크로소프트(MS) 등 주요 빅테크들이 회원사다. 우리나라에서는 삼성전자, SK하이닉스, 현대자동차, LG에너지솔루션 등 2026년 현재 36개 사가 RE100의 회원사로 참여하고 있다.

해남 태양광발전단지 전경

해남 태양광발전단지 전경

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글로벌 캠페인과는 별개로 기후에너지환경부는 공공 기관의 재생에너지 사용 비중을 2030년 60%까지 높인다는 K-RE100 정책을 시행하고 있다. 올해부터 88개 경영 평가 대상 공공기관에 대해 K-RE100 이행 실적을 평가해 경영평가 지표에 반영할 계획이다.

RE100 참여 기관이나 기업들은 직접 생산, 전력구매계약(PPA), 재생에너지인증서(REC) 구매, 녹색요금제 등 다양한 방식으로 RE100을 이행을 인증받을 수 있다.


그렇다면 국내에서 가장 재생에너지가 풍부한 해남 솔라시도에 구축하는 국가AI컴퓨팅센터는 RE100을 얼마나 달성할 수 있을까?

해남 국가AI데이터센터, RE100 달성할 수 있나

국가AI컴퓨팅센터는 1단계로 40㎿ 규모로 건설될 예정이다. 시간당 40㎿의 전력을 소모한다는 뜻으로 하루 24시간 동안 운영하기 위해서는 960MWh의 전기가 필요하다.


솔라시도 단지에 위치한 국가AI컴퓨팅센터는 제도적으로 직접 PPA 방식으로 RE100을 이행할 수 있다. 한전망을 거치지 않고 직접 발전사와 전력 구매 계약을 체결하는 방식이다.


직접 PPA 방식을 이용할 경우 솔라시도에 있는 98㎿의 태양광발전소와 306MWh의 ESS를 모두 동원해도 약 8시간 정도만 국가AI컴퓨팅센터에 필요한 전기를 공급할 수 있다.


결국 직접 PPA가 아닌 한전망을 이용할 수밖에 없는 상황이다. 국가AI컴퓨팅센터의 구축과 운영을 위해 설립한 합작법인 한국AI컴퓨팅센터주식회사(코아크·KOACC)의 오태원 본부장은 "우선 한국전력의 전력망에 연결해 전기를 공급받을 계획"이라며 "이제 사업 초기인 만큼 센터가 어떻게 재생에너지 전기를 이용할지 구체적인 방식은 정하지 않았다"고 설명했다. 국가AI컴퓨팅센터의 준공 예정 시점인 2028년까지는 2년의 기간이 남아 있다.


국가AI컴퓨팅센터는 한전망으로 전기를 공급받는다고 해서 재생에너지를 전혀 이용하지 않는 것은 아니라고 설명했다. 오 본부장은 "재생에너지를 직접 받는 것은 아니지만 지역에서 생산된 풍부한 재생에너지를 간접적으로 한전망을 통해 공급받는다고 이해하면 된다"며 "향후에는 분산 에너지를 활용하거나 재생에너지를 직접 수전하는 방법도 고민할 수 있다"고 밝혔다.


현재 국가AI컴퓨팅센터 건립 사업에는 삼성SDS, 네이버클라우드, 삼성물산, 카카오, 삼성전자, 클러쉬, KT, 전남광주통합특별시, 서남해안기업도시개발이 컨소시엄을 이루어 참여하고 있다. 삼성그룹은 지난 6월 말 정부의 메가프로젝트의 일환으로 솔라시도에 삼성SDS가 17조원을 투자해 210㎿의 AI 데이터센터를 구축할 계획이라고 밝혔다. 지금보다 5배 이상 규모가 커지는 것이다.


AI데이터센터 규모가 확대되는 만큼 필요한 전력의 규모도 늘어난다. 해남 솔라시도는 염해간척지 등 유휴부지 479만㎡를 활용해 단일부지 기준 국내 최대 규모인 400㎿ 태양광 발전단지를 오는 2028년까지 조성할 계획이다. 이중 10㎿는 영농형 태양광으로 추진한다.

김성환 기후에너지환경부 장관이 전남광주 해남군 신재생복합단지 태양광발전시설 착공식에 참석해 국내 단일규모 최대(400MW)의 태양광 발전시설의 착공을 알리는 시삽을 하고 있다.2026.8.7 기후에너지환경부

김성환 기후에너지환경부 장관이 전남광주 해남군 신재생복합단지 태양광발전시설 착공식에 참석해 국내 단일규모 최대(400MW)의 태양광 발전시설의 착공을 알리는 시삽을 하고 있다.2026.8.7 기후에너지환경부

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재생에너지만 확대한다고 해서 바로 AI데이터센터에 전력을 공급할 수 있는 것은 아니다. 간헐성을 보완할 수 있는 ESS 등 인프라도 함께 갖춰야 하는데 이 경우 비용도 함께 증가할 수밖에 없다.


재생에너지 전기가 비싸다면 기업들은 사용할 필요성을 느끼지 못할 것이다. 재생에너지만으로 24시간 안정적으로 전기를 공급할 수 있는지도 관건이다.

RE100 탈퇴한 메타, 무슨 일 있었나

전 세계적으로 AI데이터센터 건설이 확산하면서 전력 확보가 병목으로 대두되고 있다. 그동안 탄소 중립과 온실가스 감축을 위해 RE100 캠페인에 동참했던 빅테크(거대 기술 기업)들도 AI 시대를 맞아 고민에 빠졌다. 이들은 재생에너지만으로는 대규모 AI 데이터센터를 가동하기에 충분한 전기를 확보할 수 없다고 보고 전략을 수정하고 있다.


대표적인 사례가 페이스북 모기업인 메타다. 메타는 지난 7월 더 이상 RE100 회원사가 아니라고 인정했다. 메타는 페이스북 시기인 2016년 RE100에 가입했으며 2021년 RE100을 달성했다고 밝혔다.


RE100을 달성하기 위해 태양광이나 풍력 등 재생에너지를 직접 공급받아야 하는 것은 아니다. 기업들은 REC 구매, PPA, 녹색요금제 등 간접적인 방식을 통해 재생에너지 사용을 증명하면 된다.


실제로는 어디서 만든 전기인지 확인할 수 없는 전력망에서 전기를 공급받지만, REC 구매나 PPA를 통해 연간 전기 사용량을 재생에너지와 '매칭'하면 RE100을 달성한 것으로 인정하는 것이다. 예를 들어 연간 1기가와트시(GWh)의 전기를 사용하는 A라는 회사는 1GWh에 해당하는 REC를 구매하거나 풍력발전소와 계약을 맺으면 RE100을 달성했다고 인정해준다.


하지만 메타는 이러한 'RE100 매칭' 방식으로도 연간 100% 재생에너지 사용 조건을 맞추지 못하자 RE100 회원에서 탈퇴했다. AI데이터센터에 안정적이고 신속하게 전력을 공급하기 위해 가스발전소에 투자를 늘렸고 그 결과 RE100 달성이 어렵게 된 것이다.


메타는 루이지애나주에 초대형 데이터센터인 하이페리온(Hyperion)을 건설하고 있다. 이 데이터센터에 필요한 전력을 공급하기 위해 총 7.5기가와트(GW) 규모의 천연가스 발전소 10곳에 투자하고 있다. 메타는 또한 오하이오주에서 건설중인 200㎿ 규모의 가스발전소로부터도 전기를 공급받을 계획이다.

전력 다변화 나서는 美 빅테크들

비단 메타만의 일이 아니다. 미국 빅테크들은 또한 AI 데이터센터를 위해 잇달아 가스발전소에 투자하거나 대형원잔, 소형모듈원자로(SMR)와 구매 계약을 맺고 있다. AI 전력 확보를 위해 에너지원을 다변화하고 있는 것이다.


구글은 지난 6일 미국 와이오밍주에서 건설할 데이터센터에 전력을 공급하기 위해 블랙힐스와 신규 가스발전소에 대한 장기 전력공급계약을 체결했다. 블랙힐스는 2048년까지 구글 데이터센터에 최대 590㎿의 전기를 공급한다. 이를 위해 18억 달러(약 2.4조원)를 투자해 564㎿ 규모의 가스발전소를 건설할 계획이다.


구글은 이틀 뒤인 이달 8일에는 미국 최대 원전 기업인 콘스텔레이션과 3950㎿ 규모의 PPA 계약을 체결했다. 이는 1GW급 원전 3~4기가 생산하는 전력량과 맞먹는 규모다. 앞서 콘스텔레이션은 2024년 9월 MS와 835㎿ 규모의 장기 전력 구매 계약을 체결한 데 이어 지난해 6월에는 메타(1.1GW), 올해 9월 아마존(690㎿)과 잇달아 공급 계약을 맺기도 했다.


아마존도 가스발전, 원전 등 닥치는 대로 전력 확보에 나서고 있다. 아마존은 지난 8월 텍사스주 패코스카운티에 대규모 데이터센터 단지 'GW랜치'를 인수했다. 이곳에 데이터센터 3개를 지을 예정이다. 7.65GW 규모의 가스발전소도 들어선다.


미국 석유기업 셰브론은 지난 6월 MS와 텍사스주에 건설하는 2.67GW 규모 가스발전소의 전력을 20년간 공급하는 계약을 체결했다. MS가 발전소 인근에 데이터센터를 건설한 후 기존 전력망을 거치지 않고 직접 전기를 공급받는 비하인드더미터(Behind-the-Meter) 방식이다.

AIDC의 역설, 메타는 왜 RE100을 탈퇴했나[에너지 오디세이]⑭ 원본보기 아이콘

AI 데이터센터 확산에 따른 가스발전의 증가는 통계로도 확인된다. 시장조사기관인 글로벌에너지모니터(GEM)의 2026년 8월 보고서에 따르면 2026년 상반기 미국 가스발전 설비 계획은 378GW에 달한다. 이중 절반인 189GW는 데이터센터와 직접 연계된 사업이다. 데이터센터와 연계된 가스발전 계획은 지난해 97GW에서 1년 새 두배가 늘어났다.


원전, 가스발전 사용을 늘리고 있지만 미국 빅테크들이 재생에너지 투자를 포기한 것은 아니다. 메타 측은 데이터센터 전기를 "100% 청정하고 재생가능한 에너지로 매칭하기 위해 노력하고 있다"고 밝히고 있다.

구글의 '24/7 CFE', RE100과는 어떤 차이?

김정관 산업통상부 장관은 지난 6일 국회 산업통상자원중소벤처기업위원회 국정감사에서 용인국가산업단지의 RE100 대책을 묻는 질문에 "탄소중립 이슈에 대해 반도체 업계에서는 이걸 처음 제기했던 기업들이 사실상 포기, 연기하고 있는 상황"이라며 "이제 구글 같은 기업도 RE100에서 CF100(Carbon Free 100)으로 바꿨다. 지금 RE100만 갖고는 AI 데이터센터나 이런 수요를 감당할 수 없는 상황"이라고 말했다.


김 장관의 말이 전해지자 기후환경 단체에서는 곧바로 이를 반박하고 나섰다. 구글이 RE100에서 CF100으로 바꾼 사실이 없다는 것이다. 재생에너지 팩트체크 플랫폼 리팩트는 22일 발간한 보고서에서 구글 측에 직접 문의한 결과 "구글은 RE100을 탈퇴하고 CF100에 가입한 적이 없다"고 밝혔다. 구글은 2021년부터 지난해까지 9년째 RE100을 달성했다.


그렇지만 김 장관이 아예 틀린 말을 한 것도 아니다 "RE100만 갖고는 AI데이터센터 수요를 감당할 수 없는 상황"이라는 진단은 정확하다.

구글이 RE100 회원을 유지하고 있다고 해서 RE100을 절대적인 기준으로 삼고 있는 것은 아니다. 구글은 RE100의 한계를 인식하고 더 까다로운 24/7CFE(Carbon Fee Energy)를 추구하고 있다. 김 장관이 언급한 CF100과 구글의 24/7 CFE는 다른 개념이다.


구글은 2020년 9월 전 세계 모든 데이터센터와 사무실에서 24시간 365일 무탄소 에너지를 사용하는 24/7CFE를 2030년까지 달성하겠다고 선언했다.


연간 단위로 재생에너지 사용을 매칭하는 RE100과 달리 24/7 CFE는 시간 단위로 무탄소 전원 사용을 인증한다. 24시간 내내 무탄소 전원을 사용해야 하는 것이다. 실질적으로 탄소중립을 실현하기 위해서는 24/7 CFE가 더 적합하다고 구글은 판단하고 있다.


24/7 CFE는 태양광, 풍력 등 재생에너지뿐 아니라 원자력까지도 포함하고 있다는 점에서 RE100보다는 인정 범위가 넓다. 24/7 CFE에 원자력을 포함하는 것은 태양광, 풍력 등 재생에너지는 간헐성으로 인해 전기 생산과 소비를 시간 단위까지 일치하는 것이 사실상 불가능하기 때문이다. ESS 등 저장장치에 대한 투자를 병행하고 있지만 24시간 재생에너지를 공급하기 위해서는 막대한 투자가 필요하다.


한편, CF100은 윤석열 정부가 2023년 국제사회에 제안했던 CFE 이니셔티브를 일컫는다. CFE 이니셔티브는 재생에너지뿐 아니라 원자력과 청정수소, 탄소포집·저장(CCS) 기술 등을 포괄한다.


윤석열 정부는 민간 기업들이 참여한 가운데 CF연합을 구성해 국제 표준화 작업을 추진했으나 정권이 바뀌며 흐지부지됐다. CF100이 RE100처럼 연간 매칭 방식인지, 시간 단위인지에 대해 정해지지 않았으며 어떻게 인증할지에 대해서도 공개된 적이 없다. 따라서 구글이 CF100으로 바꿨다는 표현은 잘못된 것이다.

구글식 해법이 정답일까

구글의 지난해 전력 사용량은 43.6테라와트시(TWh)로 전년도(31.7TWh)에 비해 37.5% 증가했다. 그럼에도 불구하고 연간 전력 소비량 100%를 재생에너지 구매량으로 충당하면서 RE100을 달성할 수 있었다.


전 세계 구글 데이터센터나 사무실에서 가스발전 전력을 사용하더라도 그에 상응하는 재생에너지를 연간 구매함으로써 전체 재생에너지 100% 사용 요건을 충족했다는 뜻이다. 구글은 2025년에만 12GW가 넘는 신규 청정에너지 구매 계약을 체결했다고 밝혔다.


RE100을 달성한 구글은 24/7 CFE에서는 몇 년째 제재라다. 구글의 2025년 전 세계 CFE 사용 비율은 65%를 기록하고 있다. 2021년 66%였던 구글의 CFE 비율은 5년째 정체하고 있다. 현재 상태라면 2030년 24/7 CFE 달성은 어려울 것으로 보인다.

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구글의 CEF 비율에 진전이 없는 것은 AI 데이터센터의 전력 수요가 무탄소 전력 확보 속도보다 빠르게 증가하고 있기 때문이다. 태양광, 풍력만으로 24시간 전력을 안정적으로 공급하는데 한계가 있는 데 비해 이를 보완할 수 있는 원전, 핵융합, 지열 등 다른 무탄소 전원을 구축하는 데는 시간이 필요하다.


구글은 2024년 10월 SMR 개발 업체인 카이로스파워와 500㎿급 전력 구매 계약을 체결했다. 이 원자로는 2030년 이후에나 가동될 예정이다. 구글은 2025년 7월 핵융합발전 기업인 커먼웰스퓨전시스템과 200㎿의 전력을 구매하는 계약을 체결했다. 이 발전소 역시 2030년대 초에야 운전을 시작할 수 있을 것으로 예상된다.


RE100 달성에도 불구하고 구글의 온실가스 배출량이 크게 늘어난 점도 주목된다.


구글은 '2026 환경보고서'에서 2025년 온실가스 배출량이 전년 대비 18% 증가한 1450만 이산화탄소상당량톤(tCO₂e)이었다고 밝혔다. 이는 구글이 연례 환경보고서를 내기 시작한 2016년 이래 역대 최고 증가율이다. AI 데이터센터 확충에 들어가는 대규모 인프라가 배출량 급증의 원인으로 분석된다.


IEA "원전, 2030년대 이후 중요 역할"

미국 빅테크들이 당장 AI데이터센터에 필요한 전력을 공급하기 위해 가스발전에 의존하고 있지만 장기적으로는 원전이 가스발전의 역할을 상당 부분 대체할 것으로 보인다.


국제에너지기구(IEA)가 2025년 발간한 'AI를 위한 에너지(Energy supply for AI)' 보고서를 보면 천연가스가 미국에서 데이터센터 전력 공급에서 가장 높은 40%의 비중을 차지한다. 그 뒤를 이어 재생에너지가 24%, 원자력과 석탄이 각각 20%와 15%를 기록했다.


IEA는 2030년까지 향후 5년간 천연가스가 연간 130TWh의 추가 전력을 공급하며 가장 큰 공급원이 될 것으로 예상했다. 재생에너지는 110TWh로 그 뒤를 이을 것으로 내다봤다.

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IEA는 "원전은 미국 데이터센터 전력 수요를 충족하는 중요한 역할을 할 것"이라며 "특히 소형모듈원자로(SMR)가 가동될 것으로 예상되는 2030년대 이후에 더욱 중요해질 것"이라고 전망했다. IEA는 재생에너지와 SMR의 확대가 천연가스 사용량을 줄일 것으로 봤다. 재생에너지 발전량 증가와 SMR의 확대로 2035년에는 저배출 에너지원이 데이터센터 전력 공급의 절반을 차지할 것으로 예상했다.


강희종 에너지 스페셜리스트 mindle@asiae.co.kr

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