기후위기 속 AI 전력수요 급증 대응책 마련
재생에너지 확대·ESS 활용 스마트그리드 구축
데이터센터와 전력망 협력으로 탄소중립 추진

이재걸 한국전력공사 전력연구원 전력계통연구소 계통해석팀장은 26일 "AI산업의 폭발적 성장으로 2030년까지 데이터센터가 연간 1.24억톤의 탄소를 배출할 것으로 예상되는 가운데, 기후위기 극복을 위해 전력망과 AI산업이 상생하는 통합 솔루션이 시급하다"고 밝혔다.
이 팀장은 이날 서울에서 열린 '2025 서울 기후-에너지 회의'에서 한전이 무탄소 전원 중심의 전력망 재편과 AI 기반 스마트그리드 구축을 통해 탄소중립과 전력망 안정성을 동시에 추구하는 혁신 전략을 제시했다.
이 팀장에 따르면 전력·에너지 분야의 핵심 키워드는 '기후, 안보, 성장'으로 재편되고 있다. 특히 기후변화로 인한 극한 기상현상이 빈발하면서 전력망의 안정성 확보가 시급한 과제로 떠올랐다. 지난해 국내에서는 폭염, 가뭄, 홍수, 태풍 등으로 인한 전력설비 피해가 잇따랐다.
AI산업의 폭발적 성장이 전력 수요를 급증시키고 있다. 세계 데이터센터 전력수요는 2030년까지 연간 1.24억톤의 탄소를 배출할 것으로 예상된다. 국내에서도 온실가스 배출량이 2018년 대비 분야별로 감소하는 가운데 전력 부문만 30년까지 연간 1.24억톤의 탄소배출이 저감될 것으로 전망된다.
한전은 이에 대응해 무탄소 전원 중심의 전력망 재편을 추진하고 있다. 국제에너지기구(IEA)는 2030년까지 전 세계 전력사용량의 90% 이상을 무탄소 전원으로 충당해야 한다고 권고했다. 국내에서도 2029년 데이터센터 전력수요를 49GW(현재 337기)로 전망하며, 태양광과 풍력 중심의 재생에너지 확대가 불가피한 상황이다.
전력망 설비 확충도 시급하다는 지적이다. 이 팀장은 "주민 수용성 약화로 송전선 건설이 어려워지면서 초고압직류송전(HVDC) 설비 도입이 확대되고 있다"며 "2025년 2월 에너지 3법(전력망특별법 등)이 시행되면 전력망 구축이 가속화될 것"이라고 설명했다.
AI를 활용한 전력망 운영 고도화도 핵심 전략이다. 데이터센터는 막대한 전력을 소비하는 동시에 정전에 대비한 무정전전원장치(UPS)와 에너지저장장치(ESS), 비상발전기를 갖추고 있어 전력망 안정화에 기여할 수 있다. 한전은 지역 에너지관리시스템(LRMS), 광역 모니터링시스템(WAMS), 온라인 동태안정도 평가시스템 등을 구축해 AI 기반 전력망 운영을 고도화하고 있다고 설명했다.
특히 '유연성 증대'가 중요한 과제로 떠올랐다는 설명이다. 이 팀장은 "재생에너지 증가로 전력망 유연성이 요구되는 상황에서 ESS, 분산에너지자원(DERs), 수요반응(DR) 등을 통합 운영해야 한다"고 강조했다. 아마존의 SMR(소형모듈원자로) 프로젝트처럼 데이터센터가 무탄소 전원과 직접 연계하는 사례도 늘고 있다.
이 팀장은 "기후위기 시대에 환경·사회적 책임과 경제적 번영을 동시에 추구하려면 전력망과 AI산업의 긴밀한 협력이 필수"라며 "탄소중립 목표 달성과 AI산업 성장을 위해 통합적 접근이 필요하다"고 강조했다.



