수요 폭증 때 전력 줄이는 '유연한 데이터센터', 전력망 병목 풀 해법으로 주목
데이터센터 급증이 전력망을 압박하면서, 일부 기업은 그 해답이 발전소를 더 짓는 것이 아니라 수요가 치솟을 때 데이터센터의 전력 소비를 낮추는 소프트웨어에 있다고 주장한다.
한 시뮬레이션이 이를 보여준다. 잉글랜드와 독일의 축구 경기 전반전이 무득점으로 끝난 순간 수백만 영국인이 차를 끓이려 전기 주전자를 켜자 전력 수요가 급증했지만, 지역 송전망을 운영하는 내셔널 그리드는 대비가 돼 있었다. AI 프로그램이 런던의 한 데이터센터에 전력을 많이 먹는 칩의 속도를 낮추라는 지시를 보냈고, 이 감축으로 공급과 수요를 맞춰 정전이나 전기 장비 손상을 막았다. 이는 2025년 12월 엔지니어들이 2020년 유로 대회 당시 영국 전력망 수요를 재현해 'Conductor(컨덕터)'라는 소프트웨어의 대응을 시험한 모의 실험이었다.
컨덕터는 워싱턴 DC에 있는 에메랄드 AI의 대표 제품이다. 올해 에메랄드는 버지니아의 '데이터센터 앨리'에 들어서는 새 시설에 컨덕터를 실제 전력망과 연결해 배치할 예정이다. 전체 수요가 치솟으면 컨덕터가 데이터센터 전력 사용을 낮추되 가장 시급하고 중요한 작업은 서버가 계속 수행하도록 한다. 엔비디아와 대형 데이터센터 운영사 디지털 리얼티가 참여한 이 프로젝트를 두고 관계자들은 세계 최초의 '전력 유연형 AI 공장' 중 하나라고 소개한다.
이런 주고받기를 입증하면 시설 가동의 병목을 풀 수 있다. 많은 테크 리더들은 데이터센터를 짓는 것보다 새 발전소를 승인받고 건설해 연결하는 데 훨씬 오래 걸린다고 지적한다. 에너지 연구·옹호 단체 RMI에 따르면 버지니아의 전력망 운영사이자 미국 최대인 PJM은 새 발전 설비를 가동하는 데 8년이 걸린다. 엔비디아의 지속가능성 책임자 조시 파커는 "AI 공장의 유연성은 AI에 대한 엄청난 수요와 전력망의 당면한 한계를 잇는 다리"라고 말했다.
속도만이 문제는 아니다. 일단 연결되면 이웃들은 전기를 너무 많이 끌어다 쓰고 전기료를 끌어올리며 소음과 오염을 일으키고 일자리를 위협한다고 비판한다. 데이터센터 워치에 따르면 2025년 1,500억 달러가 넘는 프로젝트가 반대로 지연됐고, 12개 넘는 주가 금지를 검토 중이며 미니애폴리스와 조지아주 디캘브 카운티 등에는 개발 유예 조치가 시행 중이다. 연방 차원에서는 초당적 상원 법안인 그리드법(GRID Act)이 새 데이터센터를 공공 전력망에서 완전히 분리하는 방안을 제안하고 있다.
전력망은 1년 중 수요가 가장 높은 소수의 시간대에만 거의 가득 차게 돌아간다. 따라서 데이터센터가 그 구간에만 사용량을 제한하면 대규모 인프라 증설을 기다리거나 자체 발전 설비를 짓지 않아도 된다는 것이 일부 전문가들의 주장이다.
실제로 여러 연구가 유연하게 움직일 수 있는 데이터센터를 위한 전력이 충분히 남아 있을 수 있음을 보여준다. 널리 논의된 듀크대의 2025년 보고서는 사용량을 단 0.25%의 시간, 즉 연간 약 22시간만 줄일 의향이 있는 시설에 미 전력망이 76기가와트를 추가로 내줄 수 있다고 분석했다. 이는 전체 용량의 약 5%로, 2030년까지 예상되는 미국 데이터센터 성장을 수용하기에 충분한 규모다. 프린스턴대와 두 곳의 전력망 현대화 기업이 구글의 지원을 받아 PJM 지역의 신규 데이터센터 입지를 분석한 보고서는, 연간 1% 미만의 시간만 유연하게 조절할 수 있는 500메가와트 시설이 그렇지 않은 시설보다 3~5년 빠르게 완전 가동에 이를 수 있다고 봤다.
유연성은 다른 이점도 가져온다. 전력망이 긴장된 시점에 사용을 줄이면 가장 필요한 곳에서 전력을 빼앗는 일을 피해 안정성을 높일 수 있고, 기존 용량을 활용해 새 화석연료 발전소의 필요를 줄이며 고정비를 더 많은 사용자에게 분산해 가격을 낮출 수 있다. 데이터센터는 전기차·에어컨 등과 더해져 2030년 미국 전력 수요를 2023년 대비 25% 끌어올릴 것으로 분석가들은 전망한다. 미시간대의 전력망 전문가 요한나 마티외는 "수요 유연성은 전력망에 대단히 유용하며 전기 비용을 낮추고 전력망 신뢰성을 높여준다"고 말했다.
반론도 있다. 데이터센터로서는 에너지 수요를 양보하기가 쉽지 않고, 유연성은 보수적으로 운영되는 전력회사와 망 운영사가 오랜 관행을 바꾸도록 요구한다. 일부 회의론자들은 유연성이 전력망 인프라를 더 빨리 늘려야 하는 절실한 필요를 가리고 오히려 전력 공급에 위험을 줄 수 있다고 본다. 실제로 마이크로소프트·오라클 같은 하이퍼스케일러는 망과 분리된 천연가스 발전소에 기댄 거대 시설을 제안해 왔고, xAI는 멤피스 외곽 콜로서스 부지 건설을 앞당기려 가스터빈을 평상형 트럭에 실어 들여와 배출과 오염을 둘러싼 규제당국·주민의 반발에 직면했다. 게다가 데이터센터 운영사들의 수요를 채울 만큼 가스터빈이 전 세계적으로 충분하지도 않다.