AI 돌릴 전기가 부족하다…‘원전+신재생’ 동반 질주 시작됐다

서론: 전력 없인 AI도 없다…폭증하는 전력 수요의 실체

생성형 AI, 자율주행, 고성능 데이터 분석 등 인공지능 기술이 폭발적으로 확산되면서, 글로벌 경제는 새로운 ‘연산 혁명’의 시대에 진입했다. 그러나 눈에 띄게 부각되는 문제가 있다. 바로 AI를 돌릴 ‘전력’이 부족하다는 것이다. 챗GPT나 클라우드 연산을 지원하는 데이터센터 한 곳이 사용하는 전력은 소도시 하나가 소비하는 전력량과 맞먹는다. AI가 뇌라면, 전기는 그 뇌를 움직이는 산소인 셈이다.

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이에 따라 각국 정부와 에너지 기업들은 AI 시대를 뒷받침할 새로운 전력 인프라 구축에 박차를 가하고 있으며, 그 중심에는 ‘원자력’과 ‘신재생에너지’가 동시에 주목받는 이례적인 흐름이 나타나고 있다. 과거에는 서로 대립 구도였던 두 에너지원이, 이제는 AI를 위한 ‘공동 생존 전략’으로 손을 맞잡은 것이다.

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본론: 원전은 베이스, 신재생은 확장…AI 전력 해법의 ‘투톱’

AI가 구동되는 서버는 24시간 안정적 전력이 공급되어야 하며, 순간적인 전압 변화에도 민감하다. 이 때문에 기저 전력을 안정적으로 공급하는 원자력 발전의 가치가 다시 부각되고 있다. 특히 미국, 프랑스, 일본 등은 기존 원전의 수명 연장 및 신규 소형모듈원자로(SMR) 개발에 속도를 내고 있으며, 한국도 신한울 3·4호기 재개, SMR 수출 전략 등으로 원전 르네상스를 맞이할 채비를 하고 있다.

반면, 신재생에너지는 탄소중립 트렌드와 맞물려 친환경 AI 인프라 구축의 핵심 자원으로 주목받고 있다. 구글, 마이크로소프트, 아마존 등 글로벌 테크 기업들은 태양광·풍력 연계형 데이터센터 구축을 통해 ESG 경영을 실천하고 있으며, 에너지 저장장치(ESS)와 연계해 전력 안정성을 보완하는 방식으로 신재생의 단점을 기술로 극복 중이다.

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이처럼 기저 전력은 원전, 유연한 전력 보완은 신재생이 맡는 이중 구조는 AI 시대의 전력 수요에 최적화된 조합으로 부각된다. 실제로 최근 미국과 유럽 증시에서는 원전·신재생 관련 ETF가 동반 상승세를 보이고 있으며, 한국에서도 두산에너빌리티, 한전기술, OCI, 한화솔루션 등 원전·태양광 양축 종목들이 동반 랠리를 보이는 중이다.

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결론: 에너지 전환의 끝은, AI가 정한다

그동안 에너지 산업은 탈탄소와 비용 절감이라는 두 축 사이에서 줄다리기를 해왔지만, 이제는 AI가 ‘세 번째 변수’로 떠오르며 판을 흔들고 있다. 단순히 친환경이라는 이유로 신재생을 택하거나, 전기료 때문에 원전을 배제하는 시대는 끝났다. 지금은 누가 더 빠르게, 안정적으로 AI 연산 인프라를 구축할 수 있느냐가 국가 경쟁력을 좌우하는 시대다.

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특히 고성능 GPU를 대규모로 구동하는 데이터센터는 단순한 클라우드 인프라를 넘어, 국가의 AI 역량을 상징하는 전략 자산이 되었다. 이런 현실에서 전기를 안정적으로, 많이 공급할 수 있는 자원은 더 이상 선택이 아닌 ‘필수’다. 그래서 원전과 신재생이 과거처럼 적이 아닌, ‘AI 문명을 지탱하는 동반자’로 공존하게 된 것이다.

앞으로의 관건은 두 에너지원의 병행 전략을 어떻게 효율적으로 조율하고, 기술과 금융을 붙여 산업화하느냐에 달려 있다. AI가 몰고 온 연산 혁명은 전력산업 전반을 다시 쓰고 있으며, 그 중심에서 원전과 신재생이 나란히 새로운 에너지 생태계를 구축 중이다.