“AI 시대 승부처는 GPU 아닌 전력”…우드맥킨지 “비트에서 와트로 중심 이동”

▲▲김나영 우드맥킨지 이사가 10일 에너지미래포럼에서 발표하고 있다. 사진=전지성 기자

“AI 시대의 마지막 병목(Bottleneck)은 알고리즘도, 반도체도 아닌 전력(Power)입니다."

김나영 우드맥킨지(Wood Mackenzie) 전력·신재생에너지 컨설팅 디렉터는 10일 열린 에너지미래포럼에서 'From Bits to Watts: Why AI is Becoming an Energy Story'를 주제로 발표하며 “세계는 비트(Bit)를 중심으로 한 시대에서 전력(Watt)이 산업 경쟁력을 좌우하는 시대로 넘어가고 있다"고 진단했다.

김 이사는 “과거에는 석유와 가스를 가진 국가가 경쟁력을 가졌고, 이후에는 데이터와 반도체가 산업을 주도했다"며 “AI 시대에는 결국 충분한 전력을 얼마나 빠르게 공급할 수 있는지가 승자를 결정하게 될 것"이라고 강조했다.

그는 이를 '분자(Molecule)의 시대→비트(Bit)의 시대→와트(Watt)의 시대'라는 산업 패러다임 변화로 설명했다. 20세기는 석유기업이 세계 경제를 주도했지만, 2011년 애플이 처음으로 엑손모빌 시가총액을 넘어선 이후 데이터 중심 시대가 열렸고, 생성형 AI 등장 이후에는 다시 전력이 핵심 경쟁 요소로 부상하고 있다는 것이다.

김 이사는 “AI 산업은 알고리즘과 GPU만으로 완성되지 않는다"며 “마지막 퍼즐은 결국 전력"이라고 말했다.

그는 AI 시대를 가능하게 하는 세 가지 축으로 △대형언어모델(LLM) 등 알고리즘 △엔비디아 GPU와 같은 병렬연산 칩 △전력을 제시하며 “전력이 없으면 알고리즘도 GPU도 아무 의미가 없다"고 설명했다.

이어 “AI 붐의 수혜는 반도체 기업에서 끝나지 않는다"며 데이터센터 가치사슬 전반으로 투자 대상이 확대되고 있다고 분석했다.

실제로 광통신 기업 코닝(Corning), 데이터센터 냉각기업 버티브(Vertiv), 연료전지 기업 블룸에너지(Bloom Energy), 소형모듈원전(SMR) 개발사 오클로(Oklo), 지열기업 퍼보에너지(Fervo Energy), 송전망 건설기업 퀀타서비스(Quanta Services) 등도 시장의 주목을 받고 있다고 소개했다.

김 이사는 “예전에는 유리회사 정도로 인식됐던 코닝도 AI 데이터센터용 광케이블 수요가 급증하면서 다시 시장의 중심으로 올라섰다"며 “데이터센터와 연결된 거의 모든 밸류체인에서 새로운 기업들이 등장하고 있다"고 설명했다.

특히 최근 미국에서는 빅테크들이 데이터센터뿐 아니라 전력 확보에도 직접 뛰어들고 있다고 강조했다.

그는 “구글은 신재생에너지 개발사를 인수했고, 메타도 광통신 인프라에 대규모 투자를 진행했다"며 “이제 자본은 컴퓨팅이 아니라 전력을 사고 있다"고 말했다.

대표 사례로는 미국 최대 민간 발전기업 넥스트에라에너지(NextEra Energy)의 도미니언에너지(Dominion Energy) 인수를 꼽았다.

그는 “넥스트에라가 약 670억달러 규모의 도미니언 인수를 추진한 이유는 단순히 발전설비를 늘리기 위해서가 아니라 미국 최대 데이터센터 밀집지역인 버지니아 '데이터센터 앨리(Data Center Alley)'를 확보하기 위한 전략"이라며 “전력 공급능력과 데이터센터 고객을 동시에 확보한 상징적인 거래"라고 평가했다.

김 이사는 AI 시대 최대 과제로 여섯 가지 병목도 제시했다.

첫 번째는 발전원이다. 그는 “데이터센터 전력 공급을 위해 LNG냐, 재생에너지냐, SMR이냐를 많이 묻지만 현재 정답은 '모두(All of the above)'"라며 “어떤 발전원이든 가장 빠르게 전력을 공급할 수 있다면 모두 필요한 시대"라고 말했다.

이어 “지금 중요한 것은 특정 기술이 아니라 '스피드 투 파워(Speed to Power)'"라고 강조했다.

두 번째는 송전망이다. 김 이사는 “데이터센터는 2년이면 건설되지만 송전망은 10년 이상 걸린다"며 “전 세계적으로 전력망이 가장 큰 병목이 되고 있다"고 설명했다.

이에 따라 초기에는 자체 발전원을 활용하는 '비하인드 더 미터(Behind-the-Meter)' 방식이 확대되겠지만 장기적으로는 결국 송전망 확충이 필수적이라고 전망했다.

세 번째는 지역사회 수용성이다. 그는 “미국에서도 데이터센터 반대 여론이 60%를 넘는다"며 “소음과 물 사용, 전기요금 상승 등에 대한 주민 반발이 커지고 있다"고 설명했다.

이 밖에도 △변압기·가스터빈 등 공급망 부족 △AI 투자 확대로 인한 전기요금 상승 △AI 투자 과열과 수익성 검증 여부 등을 향후 산업의 핵심 변수로 제시했다.

김 이사는 발표를 마무리하며 “시대의 중심은 이미 비트에서 와트로 이동했다"며 “역사적으로도 항상 병목을 해결한 기업이 산업의 승자가 됐듯 AI 시대 역시 전력 공급 문제를 해결하는 기업들이 새로운 승자가 될 것"이라고 말했다.

전지성 기자 jjs@ekn.kr