AI 데이터센터 시장, 공급망 리스크·지역 사회 반발 직면
자체 에너지 확보에 힘 싣는 빅테크, 발전소 건설부터 직거래까지
"태양광 적극 이용하겠다" 우주 데이터센터 구축 시도도 이어져

미국 인공지능(AI) 데이터센터 시장이 암초에 부딪혔다. 공급망 병목 현상이 발생하며 핵심 장비 수급에 차질이 생긴 가운데, 막대한 전력 소비로 인한 지역 사회 및 정계의 압박까지 가중되며 인프라 확장에 제동이 걸린 것이다. 이에 빅테크 기업들은 자체적인 전력 수급 방안을 마련하고 우주 데이터센터 구축 기술을 연구하는 등 대안 마련에 속도를 내고 있다.

성장 제동 걸린 美 데이터센터 시장

2일(이하 현지시각) 블룸버그통신은 올해 계획된 미국 데이터센터 프로젝트 중 약 절반이 지연되거나 취소될 위기에 놓였다고 전했다. 변압기를 비롯한 핵심 장비 수급에 차질이 생기며 다수의 데이터센터가 전기 관련 기초 설비를 구축하는 데 난항을 겪고 있다는 전언이다. 실제 최근 시장의 AI 인프라 확장 계획에는 줄줄이 제동이 걸린 상태다. 시장조사업체 사이트라인 클라이밋 분석에 따르면, 미국에서 올해 내 가동을 목표로 한 데이터센터의 총 전력 용량은 12GW(기가와트)에 달하지만, 실제 착공 물량은 이 중 3분의 1 수준인 4GW 내외에 불과하다.

데이터센터 프로젝트가 지역 사회의 반대로 인해 암초에 부딪히는 사례도 흔하게 확인된다. 데이터센터의 막대한 전력 수요가 지역 전력망에 부담을 끼칠 가능성이 큰 데다 △물 사용 증가 △소음·열 배출 △환경 훼손 등 데이터센터 인근 지역 거주민이 짊어지게 될 리스크 역시 상당하기 때문이다. AI 안전 컨설팅 기업 10a LAbs 연구원 미겔 빌라에 따르면 지난 한 해 동안 조직적인 반대로 중단·지연된 데이터센터 프로젝트는 최소 48개로, 그 규모만 1,560억 달러(약 235조원)에 달한다.

미국 정치권의 압박 역시 거세지는 추세다. 현재 최소 12개 주(州)가 데이터센터 건설 중단을 검토 중이며, 뉴올리언스와 챈들러 등 수십 곳의 지방 정부가 모라토리엄을 도입한 상태다. 지난달 25일에는 버니 샌더스(버몬트주·무소속) 상원의원이 알렉산드리아 오카시오코르테스(뉴욕주·민주당) 하원의원과 국가적 AI 안전 규제 마련 이전 미국 내 데이터센터 건설을 전면 중단하는 법안을 발의하기도 했다. 해당 법안은 연방 정부가 AI 안전성과 부의 재분배 문제를 보장하는 규정을 마련할 때까지 데이터센터 건설을 멈추고, 기술 발전 속도를 정책적으로 통제해야 한다고 규정하고 있다.

빅테크 업계의 에너지 수급 전략

데이터센터 시장을 둘러싼 잡음이 거세지자, 미국 빅테크 기업들은 자체 전력 확보를 통해 활로를 모색하고 있다. 일례로 메타는 최근 미국 루이지애나주 하이페리온 데이터센터를 위해 10기의 초대형 천연가스 발전소를 직접 건설하겠다고 밝혔다. 하이페리온 데이터센터의 전력 설계 용량은 7.5GW로, 루이지애나주의 전체 전력 발전 설비 용량(약 24.7GW)의 30%에 육박한다. 자체적인 전력 수급 통로를 마련하지 않으면 지역 전력망에 엄청난 부하를 줄 수밖에 없다는 의미다. 메타는 지역 전력 회사인 사우스웨스턴 일렉트릭 파워 컴퍼니와 협력해 필요한 전력 인프라 비용을 100% 부담하고, 자연 공기를 활용한 냉각 방식을 도입해 전력 사용을 최소화하겠다는 방침이다.

데이터센터 전용 전력 확보를 위해 에너지 공급사와 직접 전력구매계약(PPA)을 맺는 사례도 증가하는 추세다. 구글은 2024년 넥스트에라 에너지와 재생에너지 전력 구매 계약을 체결했다. 아마존은 오스테드와의 해상풍력 PPA로 미국·유럽 데이터센터용 전력을 직접 확보했고, 메타 역시 인베너지와의 장기 계약을 통해 대규모 태양광·풍력 발전 전력을 공급받는다. 애플은 미국 네바다·노스캐롤라이나 등지에서 넥스트에라, 라이트소스 비피와 태양광 PPA를 맺어 데이터센터 전력을 직접 조달 중이다.

원자력 관련 투자에도 속도가 붙고 있다. 마이크로소프트(MS)는 2024년 9월 사고로 폐쇄됐던 스리마일섬 원전 1호기를 재가동해 20년간 전력을 독점 공급받기로 결정했다. 가동 목표 시점은 오는 2028년이다. 구글은 같은 해 10월 4세대 소형모듈원전(SMR) 개발사인 카이로스 파워와 기업용 SMR 전력 구매 계약을 체결했다. 양 사는 2030년 첫 가동을 시작으로 2035년까지 6~7기의 원자로를 순차적으로 배치할 계획이다. 아마존도 비슷한 시기 SMR 개발사인 X-에너지에 5억 달러(약 7,530억원) 규모의 지분 투자를 단행했으며, 향후 에너지 노스웨스트와 손을 잡고 SMR 단지를 건설해 전력을 확보할 예정이다.

우주 데이터센터 사업도 '각광'

최근 들어서는 우주에서 데이터센터를 구축하기 위한 시도도 늘어나고 있다. 니혼게이자이신문에 따르면 구글은 자사 고성능 AI 반도체인 텐서처리장치(TPU)를 탑재한 인공위성 시험기 2기를 2027년 초까지 지구 궤도에 발사할 예정이다. 이는 앞서 구글이 발표한 프로젝트 선캐처(Project Sun Catcher)의 일환으로 풀이된다. 선캐처는 지구 밖 궤도에서 태양광을 활용해 AI 연산을 수행하는 '우주형 데이터센터' 개념을 실험·검증하기 위해 추진되는 프로젝트다.

기업공개(IPO)를 추진 중인 일론 머스크의 스페이스X도 상장 조달 자금을 우주 기반 AI 데이터센터 구축 등에 투입할 예정이다. 앞서 지난 1월 스페이스X는 미 연방통신위원회(FCC)에 관련 내용이 담긴 위성 발사 허가 신청서를 제출한 바 있다. 신청서에는 AI로 인해 폭증하는 데이터 수요를 수용하기 위해 태양광 기반의 네트워크를 구축하겠다는 계획이 명시됐다. 지구 궤도에 데이터센터 역할을 수행하는 100만 개의 위성 군집을 발사해 태양의 모든 에너지를 활용할 수 있도록 하겠다는 구상이다.

벤처업계도 관련 기술 개발에 박차를 가하고 있다. 우주 스타트업 스타클라우드는 최근 엔비디아의 그래픽처리장치(GPU) H100을 탑재한 인공위성 스타클라우드-1을 우주에 배치해 언어 모델 나노챗 학습을 진행했다. 엔비디아 테크 블로그에 게재된 보고서에 따르면 스타클라우드-1은 소형 냉장고 크기의 60kg급 위성이다. 필립 존스턴 스타클라우드 최고경영자(CEO)는 “우주 데이터센터 활용 시 비용(발사+에너지)을 지구 대비 10배 절감할 수 있다”며 “10년 후에는 거의 모든 새로운 데이터센터가 우주 공간에 건설될 것”이라고 분석했다.