미국 최대 전력망, AI 수요 폭증으로 '비상' – 펜실베이니아주 주지사 탈퇴 위협까지

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미국 최대 전력망, AI 수요 폭증으로 '비상' – 펜실베이니아주 주지사 탈퇴 위협까지

미국에서 가장 큰 전력망인 PJM 인터커넥션이 심각한 위기에 직면했습니다. 데이터 센터와 인공지능(AI) 챗봇의 전력 소비가 신규 발전소 건설 속도를 앞지르면서, PJM 관할 지역의 전력 요금이 올여름 20% 이상 폭등할 것으로 예상됩니다. 이는 미국 내 전력 시스템의 불안정성을 보여주는 심각한 경고등입니다.

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AI 시대의 전력난: PJM의 몸살

일리노이주부터 테네시, 버지니아, 뉴저지에 이르는 13개 주 6,700만 고객에게 전력을 공급하며, 세계에서 가장 많은 데이터 센터가 밀집해 있는 PJM 지역은 현재 전력 수요 급증과 공급 부족이라는 이중고에 시달리고 있습니다.

이번 사태로 인해 펜실베이니아 주지사는 PJM 전력망 탈퇴를 위협하고 있으며, PJM CEO가 사임 발표를 했고, 이사회 의장과 다른 이사 한 명이 해임되는 등 내부적으로도 큰 혼란을 겪고 있습니다. PJM의 혼란은 1년 전 연간 전력 용량 경매에서 가격이 800% 이상 폭등하면서 시작되었으며, 이 상승된 가격은 고스란히 일반 소비자들의 전기 요금으로 전가되고 있습니다.

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불확실한 전력 경매와 해묵은 문제점

이번 주 수요일에 예정된 다음 용량 경매에서 가격은 더욱 상승할 가능성이 있습니다. 이 경매는 연중 가장 덥거나 추운 기간과 같이 전력망에 가장 스트레스가 가해지는 시기에 발전기들이 전력을 공급하기로 합의하는 요율을 정함으로써 정전을 방지하는 것을 목표로 합니다.

경매에서 높은 가격이 책정되면 새로운 발전소 건설이 촉진되어야 하지만, 노후 발전소는 계속해서 폐쇄되고 데이터 센터 수요는 폭발적으로 증가하면서 PJM 지역에서는 충분한 속도로 신규 발전소 건설이 이루어지지 않고 있습니다. 로이터 통신이 인터뷰한 10여 명 이상의 전력 개발자, 규제 당국 관계자, 에너지 변호사 및 기타 전문가들은 PJM이 경매를 지연하고 신규 발전소 신청 절차를 중단하면서 상황을 악화시켰다고 비판합니다.

펜실베이니아 주지사 조시 샤피로는 로이터와의 인터뷰에서 "PJM으로부터 속도와 투명성이 필요하며, 소비자 비용을 낮춰야 합니다"라고 강조하며 "PJM이 그 방향으로 몇 가지 조치를 취하고 있어 매우 고무적이며, 계속 노력할 것"이라고 밝혔습니다.

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PJM의 항변과 데이터 센터의 막대한 전력 소비

PJM은 이러한 공급 및 수요 부족이 주로 자신들의 통제 범위를 벗어난 요인들, 즉 화석 연료 발전소를 조기에 폐쇄한 주 에너지 정책과 노던 버지니아의 "데이터 센터 앨리" 및 기타 중부 대서양 지역의 급성장하는 허브에서 데이터 센터가 증가한 때문이라고 설명합니다.

PJM 대변인 제프리 실즈는 "수요 증가가 공급을 앞지르는 한 가격은 계속 높을 것입니다. 이는 기본적인 경제 정책입니다"라며 "지금 우리는 모든 메가와트가 필요합니다"라고 말했습니다. 그는 최근 몇 년간 46기가와트(4천만 가구에 전력을 공급할 수 있는 용량)에 달하는 새로운 프로젝트가 승인되었지만, "지역 주민 반대, 공급망 문제 또는 PJM과 무관한 자금 조달 문제로 인해 건설되지 않고 있다"고 덧붙였습니다.

PJM이 규제 당국에 제출한 올해 자료에 따르면, 지난 10년간 발전소가 새로운 발전소보다 빠르게 폐쇄되면서 5.6기가와트 이상의 순 손실이 발생했습니다. 2024년에 PJM은 약 5기가와트의 발전 용량을 추가했는데, 이는 캘리포니아와 텍사스의 더 작은 전력망보다 적은 수치입니다.

한편, 데이터 센터 수요는 급증하고 있습니다. PJM은 2030년까지 시스템에 32기가와트의 수요 증가를 예상하고 있으며, 이 중 2기가와트를 제외한 모든 증가분이 데이터 센터에서 발생할 것으로 보고 있습니다.

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챗봇의 전력 갈증과 PJM의 개혁 노력

지난 몇 년간 PJM의 전력 용량 요금이 급등한 것은 여러 요인이 복합적으로 작용한 결과입니다. 그중에서도 규제 당국이 PJM의 여러 규칙 변경을 검토하면서 경매가 반복적으로 지연되어 개발자들이 발전소 건설 계획을 세울 시간이 부족했습니다.

2022년에는 PJM이 재생에너지 프로젝트로부터 2,000건 이상의 새로운 발전소 연결 신청을 처리하지 못할 정도로 과부하가 걸리면서 새로운 신청 접수를 중단했습니다. PJM은 연결 대기열이 공급 부족으로 이어진 것은 아니라고 주장합니다.

그리고 2023년, 챗GPT가 대중화되면서 전력 수요가 폭발적으로 증가했습니다. 거대 기술 기업들이 미국 전력망의 용량을 찾기 시작했고, 이는 2024년 경매 가격 급등에 기여했습니다. 메릴랜드, 뉴저지 등 여러 주의 소비자 보호 단체들은 연방 규제 당국에 경매 재실시를 요청하는 불만을 제기했습니다.

샤피로 주지사는 펜실베이니아주(PJM에서 'P'를 차지하는 가장 큰 전력 수출 주)가 비용을 낮추지 않으면 전력망에서 탈퇴할 것이라고 거듭 위협했습니다. 지난 6월, PJM 탈퇴가 여전히 고려 대상이냐는 질문에 주지사는 로이터에 "그렇다"고 답했습니다.

이러한 여파 속에서 PJM의 CEO 마누 아스타나는 가족의 텍사스 이주를 이유로 올해 말 직책을 떠날 것이라고 4월에 발표했습니다.

정전 우려를 이유로 트럼프 행정부는 5월에 펜실베이니아주에 있는 두 개의 석유 및 천연가스 발전소(모두 5월에 폐쇄 예정이었음)에 여름 내내 계속 운영하도록 명령했습니다.

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개혁 시도와 남은 과제

이러한 반발에 대응하여 PJM은 메가와트시당 325달러로 가격 상한을 두는 등 여러 개혁을 단행하고, 연간이 아닌 6개월마다 경매를 개최하는 등의 조치를 취했다고 실즈 대변인은 밝혔습니다. PJM은 또한 51개 발전 프로젝트의 시스템 연결을 신속하게 처리하기로 했지만, 이들 중 상당수는 2030년 또는 2031년이 되어야 가동될 것으로 예상됩니다.

그중에는 마이크로소프트와의 계약에 따라 재가동될 예정인 콘스텔레이션 에너지의 스리마일 아일랜드 원자력 발전소(크레인 클린 에너지 센터로 명칭 변경)도 포함됩니다. PJM의 신속 처리 계획 하에서도 이 발전소는 적어도 2027년까지는 가동되지 않을 것으로 예상됩니다.

예일 로스쿨의 에너지 전문가이자 부교수인 조슈아 메이시는 이러한 개혁에도 불구하고 PJM이 새로운 신청을 충분히 빠르게 처리하지 못하고 있다고 지적하며, "연결 대기열을 고치지 않으면 무의미하다"고 말했습니다.

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AI 시대의 도래가 단순히 기술 발전을 넘어 우리 삶의 필수적인 기반 시설에까지 영향을 미치고 있음을 보여주는 사례입니다. 과연 PJM은 이 난관을 극복하고 안정적인 전력 공급을 지속할 수 있을까요? 그리고 이러한 전력난이 AI 산업의 미래에 어떤 영향을 미칠지 관심이 집중됩니다.