AI 전력 수요 충격파, 어디까지 퍼질 것인가?

AI 전력 수요 파동을 들어 보셨나요? AI는 정말 우리 삶을 더 편리하게 만들어줄까요?

아니면 에너지 소비 급증으로 기후위기를 부추길까요?

최근 AI 기술의 혁신적 발전과 더불어 그 전력 수요도 가파르게 늘고 있는데요.

이는 AI 관련 산업에는 기회가 되지만, 동시에 에너지 부족과 환경 악화를 초래할 수도 있습니다.

AI가 정말 우리에게 미칠 충격과 파장은 어디까지일까요?

지금부터 AI 전력 수요의 실체와 그 여파를 들여다보겠습니다.

AI가 많은 전력을 소비하는 이유는 무엇인가?

안녕하세요. 오늘은 AI 기술의 급속한 발전으로 인해 전력 수요가 가파르게 증가하고 있는 현상에 대해 알아보겠습니다.

AI 모델을 구동하고 학습시키기 위해서는 엄청난 컴퓨팅 파워와 데이터 처리 능력이 필요합니다.

이를 위해 고성능 GPU, TPU 등 전력 소모가 높은 하드웨어를 대량 활용해야 하죠.

최근 화제가 되고 있는 ChatGPT나 DALL-E 같은 대규모 AI 모델들은 학습 과정에서 무려 수십만 개의 GPU를 동시에 가동해야 할 정도입니다.

또한 AI 시스템은 학습만이 아니라 추론 과정에서도 지속적으로 연산 자원을 사용합니다.

실시간으로 데이터를 분석하고 결과를 도출해내야 하므로 전력 소비가 계속되는 것이죠.

심지어 ChatGPT는 하루에 564MWh의 전력, 즉 5만 가구 이상의 하루 전력 사용량에 해당하는 에너지를 소비한다고 합니다.

이렇듯 AI 모델 학습과 추론을 위해 엄청난 전력이 소비되고 있습니다.

더구나 AI 기술이 고도화될수록 모델 크기와 복잡도가 커지면서 전력 수요도 기하급수적으로 늘어날 전망입니다.

복잡한 AI 하드웨어를 지원하고 대규모 데이터센터를 운영하기 위해서도 상당한 에너지가 필요한 것이 현실입니다.

요컨대, 보다 정교한 AI 구현을 위해서는 현재로서는 많은 에너지 소모가 불가피한 상황이라고 할 수 있습니다.

AI 전력 소비량 증가 추세는 어떻게 변화하는가?

AI 전력 수요는 이미 가파른 증가 곡선을 그리고 있으며, 향후 수년간 계속 급증할 전망입니다.

IDC에 따르면 2027년경 AI 학습과 서비스 제공에 스웨덴, 네덜란드 국가 수준의 연간 전력량이 필요할 것으로 예측되고 있습니다.

글로벌 AI 시스템 전력 소비량이 연간 80TWh를 넘어설 수도 있다는 관측도 나오고 있습니다.

이는 데이터센터 전력 수요 급증과도 직결됩니다.

데이터센터에 AI 서버를 구축할 경우 기존 대비 전력 수요가 연평균 26~36% 높아질 것으로 예상되고 있습니다.

국제에너지기구(IEA)도 2026년 글로벌 데이터센터 전력 소비가 최대 1,050TWh에 이를 것으로 내다봤죠.

AI 전력 수요가 이렇게 가파르게 증가하는 이유는 무엇일까요?

• 첫째, AI 모델의 복잡도가 높아지면서 데이터 처리와 연산 요구량이 많아졌기 때문입니다.
• 둘째, 제너러티브 AI와 같은 신기술과 실시간 AI 서비스가 확산되면서 에너지 수요가 가중되고 있죠.

예를 들어 ChatGPT 등 대화형 AI 운영에는 하루 564MWh에 달하는 전력이 소모된다고 합니다.

1회 AI 요청 시마다 3~9Wh의 전력비용이 추가로 발생하는 실정입니다.

결국 AI 기술 수준이 높아질수록 전력 수요 또한 폭증할 수밖에 없어 보입니다.

다만 전력 효율을 높이고 재생에너지를 확대한다면 이러한 충격은 어느 정도 완화될 수 있을 것입니다.

AI 전력 소비량 증가 추세는 어떻게 전력기기 업체에 영향을 미치는가?

이처럼 AI로 인한 전력 수요가 급증하면서 관련 기기 제조업체들에게는 기회가 되고 있습니다.

AI 전력 소비량 증가 추세는 어떻게 전력기기 업체에 영향을 미치는가?

AI 전력 수요 급증은 전력기기 제조업체들에게 실로 호재가 되고 있습니다.

전 세계적으로 데이터센터 및 AI 인프라 구축이 가속화되면서 변압기, 차단기, 케이블 등 전력기기 판매가 큰 폭으로 늘어나고 있기 때문입니다.

이에 따라 국내 주요 전력기기 업체들의 수주 잔고와 실적이 크게 개선되는 모습을 보이고 있습니다.

대표적으로 HD현대일렉트릭의 경우 올해 매출 3조 3,400억 원, 영업이익 4,280억 원을 기록할 것으로 전망되고 있습니다.

이는 전년 대비 두 자릿수 이상 큰 폭의 증가세입니다.

효성중공업도 최근 북미 초고압 변압기 시장에서 경쟁력을 확보하며 수주 잔고가 전년 동기 대비 12% 증가했습니다.

이 같은 성과를 바탕으로 역대 최대 실적을 거둘 것으로 기대를 모으고 있죠.

전력기기 업체들의 호실적 기대감에 주가도 동반 상승세를 보이고 있습니다.

HD현대일렉트릭은 올해 들어 주가가 무려 79% 상승해 52주 신고가를 경신했습니다.

LS일렉트릭, 일진전기, 대한전선 등 업체들도 3~5% 가량 주가가 오르는 등 긍정적인 분위기입니다.

이런 호황은 전력 인프라 교체 수요가 크게 늘어나면서 전력기기 공급 업체들 주도의 시장이 형성되고 있기 때문입니다.

기존 설비 노후화에 따른 대체 수요와 AI 데이터센터 신규 건설 등으로 인해 향후 수년간 공급이 수요를 크게 앞설 것으로 예상되고 있습니다.

이 같은 공급 부족 현상으로 전력기기 업체들의 영업이익률도 점차 높아질 전망입니다.

기존 10% 수준이던 영업이익률이 20%를 넘어설 것으로 기대를 모으고 있죠.

결과적으로 AI 확산으로 촉발된 전력수요 급증세는 전력기기 업체들에게 실적 개선과 주가 상승, 영업이익률 향상이라는 긍정적 효과를 가져다주고 있습니다.

이 같은 호조세가 지속되는 만큼 관련 기업들의 투자도 증가할 것으로 예상됩니다.

AI 전력, 미래는 어떻게 될까?

AI 기술의 지속적인 발전과 더불어 그 전력 수요 또한 기하급수적으로 증가할 것으로 예상됩니다.

일부 전망에 따르면 2030년경에는 글로벌 AI 전력 소비량이 연간 200TWh를 넘어설 수 있다고 합니다.

이는 스웨덴, 네덜란드 두 나라의 전력 수요를 합친 것보다 많은 규모입니다.

향후 AI 전력 수요가 이렇게 폭증하는 배경에는 AI 모델의 복잡도 증가와 AI 서비스 확산이 주된 요인으로 작용할 것입니다.

제너러티브 AI를 비롯해 실시간 대화, 번역, 콘텐츠 생성 등 AI 응용 서비스가 일상화되면서 전력 요구량도 가파르게 늘어날 전망입니다.

이에 따라 AI 데이터센터의 전력 사용량도 급격히 증가할 것으로 예측됩니다.

2027년 이후에는 기존 IT 데이터센터의 전력 소비량을 넘어설 가능성이 높습니다.

다만 AI 하드웨어와 데이터센터의 전력 효율 개선이 이루어진다면 그 증가세는 다소 완화될 수 있을 것입니다.

이런 AI 전력 수요 폭증은 그야말로 에너지 공급과 관련된 전 산업에 큰 충격을 가져올 것으로 예상됩니다.

전력산업은 물론 전력기기, 발전 부문, 송전망, 전력IT 등 여러 관련 산업의 기회 요인으로 작용하겠죠.

특히 전력기기 업체들의 호황은 지속될 전망입니다.

향후 수년 간 데이터센터와 AI 인프라를 중심으로 변압기, 차단기, 케이블 등 각종 전력기기 수요가 크게 늘어날 것으로 예상되기 때문입니다.

이로 인해 해당 업체들의 수주와 실적, 투자도 계속 증가할 것으로 보입니다.

더 나아가 전력 산업 전반의 시장 환경도 AI 수요에 맞춰 재편될 가능성이 높습니다.

데이터센터 최적 입지 선정, 전력망 증설, 신규 발전소 건설 등 전력 공급 인프라 수립에 큰 변화가 불가피해 보입니다.

다만 AI 전력 소비 증가가 기후환경에 미치는 부정적 영향도 만만치 않을 전망입니다.

석탄, 천연가스 등 화석연료 의존도가 높아지면서 온실가스 배출이 가중될 수밖에 없기 때문입니다.

따라서 친환경 재생에너지 발전과 CO2 포집·저감기술 발전도 중요한 과제가 될 것입니다.

AI 데이터센터의 탄소중립 및 에너지 절감화도 필수적일 것으로 보입니다.

요컨대, 향후 AI는 에너지 수요와 공급, 기후와 환경에도 지대한 영향을 미치는 혁신기술이 될 것입니다.

이에 따라 국가 차원의 에너지 정책 재설계와 관련 산업의 대응책 마련이 시급한 과제가 될 전망입니다.