구글, 데이터센터 전력 공급 위해 890메가와트 원자력 구매

10월 6일, 구글과 컨스텔레이션 에너지는 미국 동부 대부분을 포괄하는 전력망인 PJM 지역의 원자력 발전 11기를 업그레이드해 890메가와트의 발전 용량을 추가하는 계약을 발표했다. 컨스텔레이션은 투자 규모를 43억 달러 이상으로 제시했으며, 양사는 이를 뒷받침하기 위해 20년 전력구매계약을 체결했다. 첫 출력 증강은 2028년에 예정되어 있으며, 구글은 전체 용량이 2032년 말까지 가동될 것이라고 밝혔다.

헤드라인 숫자는 890메가와트의 신규 발전 용량이다. 더 흥미로운 숫자는 2,700메가와트로, 이는 같은 양사 간의 별도 15년 전력 공급 계약으로 PJM의 기존 원전 설비에서 나오는 전력을 대상으로 한다. 구글은 신규 발전을 자금 지원하면서 동시에 이미 존재하는 대규모 전력을 계약으로 확보하고 있는 셈이며, 이는 이 지역의 다른 모든 대형 구매자와 희소 자원을 두고 경쟁하는 것을 의미한다.

왜 신규 발전소 대신 출력 증강인가

출력 증강은 새 설비를 짓는 대신 구성 요소와 운영 한도를 개선해 원자로의 출력을 높이는 것을 뜻한다. 발전소와 허가, 전력망 연결이 이미 존재하기 때문에 더 많은 원자력 전력을 확보하는 가장 저렴하고 빠른 경로다. 새 원자로는 15년 가까이 걸리며, 시작하기를 원하는 전력회사가 거의 없는 규제 절차도 필요하다. 기존 호기의 10퍼센트 출력 증강은 몇 년이면 된다.

그래서 컨스텔레이션이 거래 상대방이다. 미국에서 가장 큰 원자력 발전 설비를 운영하고 있어, 단일 전력망 운영자 아래에 있는 11기와 출력 증강을 승인받아 온 실적을 갖고 있다. 구글에게 이 계약은 장기 비용 문제를 장기 공급 계약으로 바꾸는 일이다. 데이터센터 경제성은 전력에 좌우되며, 20년간 고정 가격을 확보하면 5년 투자 타당성을 승인받기 어렵게 만드는 변동성을 제거할 수 있다.

수요 전망은 더 이상 예측이 아니다

발표 시점은 부하가 이미 현실화됐다는 여러 데이터와 맞물린다. 같은 날 발표된 미국 에너지정보청의 단기 전망에 따르면 2026년 3분기 미국 전력 소비는 전년 동기 대비 4퍼센트 증가했고, 상업 부문은 5퍼센트 늘었다. PJM 자체 장기 전망은 향후 10년간 여름 최대 수요가 연평균 약 3.6퍼센트 성장할 것으로 예상한다.

10월 1일 발표된 국제에너지기구의 전력 2026 보고서는 더 직설적이다. 세계 전력 소비는 15년 만에 가장 빠른 속도로 증가하고 있으며, 2030년까지 연평균 3.6퍼센트 늘어날 전망이다. 데이터센터의 전력 수요는 2025년에 17퍼센트 증가했고, AI에 집중된 시설의 소비는 50퍼센트 늘었다. 미국에서는 데이터센터가 전체 증분 수요 성장의 약 절반을 차지한다.

병목은 발전만이 아니다. 2000년부터 2019년 사이에 계통 연계 요청을 제출한 용량 가운데 2024년 말까지 상업 운전에 도달한 비율은 13퍼센트에 불과했다. 약 77퍼센트는 철회됐다. 느리고 분산된 주거 수요 성장에 맞춰 만들어진 전력망 계획 도구는 데이터센터 일정에 맞춰 도착하는 수요 집단을 처리하지 못한다. 그래서 구매자들이 갈수록 대기열을 우회해 자체 전력을 구매하고 있다.

왜 특히 원자력인가

출력 증강만이 유일한 선택지는 아니며, 원자력을 택했다는 점은 대형 구매자들이 무엇을 가치 있게 여기는지 말해준다. 가스터빈은 허가가 더 빠르고 건설 비용이 더 저렴하며, 여러 사업자가 계통 연계 대기열을 건너뛰기 위해 자체 가스 엔진을 주문했다. 그러나 가스는 20년 장기 지평에서 연료 가격 위험을 안고 있으며, 이는 계약이 변동성을 제거하려는 상황에서 기업이 원하는 것과 정반대다. 재생에너지는 메가와트시당 더 저렴하지만 간헐적이며, 훈련 클러스터는 저장 설비 비용을 추가로 지불하지 않는 한 날씨에 좌우되는 발전 프로필로 돌릴 수 없다.

원자력은 평탄한 출력 곡선과 긴 운영 수명을 제공하며, 출력 증강은 새 부지 없이 두 가지를 모두 실현한다. 이런 조합 때문에 같은 전략이 계속 등장한다. 마이크로소프트는 스리마일섬 원자로 재가동 계약을 체결했다. 아마존은 원자력 사업자로부터 직접 전력을 구매해 왔다. 이 패턴은 원자력 에너지 자체에 대한 열의라기보다 2046년에도 가격을 알 수 있는 공급 계약을 찾으려는 움직임을 반영한다.

송전망 비용은 누가 내나

정치적 갈등은 바로 이 우회책에 있다. 에너지부는 전력망 업그레이드에 거의 20억 달러를 투입해 7.5기가와트의 용량을 추가하고 1,500마일 이상의 송전선을 재건하겠다고 발표했다. 이는 그렇지 않으면 요금 납부자에게 전가될 비용을 연방 자금으로 충당하는 것이다. 하원은 9월에 초당적인 요금 납부자 보호법을 통과시켰는데, 이는 주 규제기관이 주거용 고객에게 AI 데이터센터의 전력망 비용을 떠넘기지 못하게 하려는 것이다. 가계는 세금이든 요금이든 어느 쪽으로든 청구서를 받게 되며, 논쟁은 어느 쪽으로 받을지에 관한 것이다.

세계은행은 10월 7일 개발도상국에 이 문제가 얼마나 중대한지 구체적으로 보여주는 수치를 추가했다. 훈련 워크로드의 업계 기준인 500메가와트 AI 데이터센터는 동아시아·태평양의 신흥시장 및 개발도상국에서 평균적으로 이용 가능한 기저 전력의 거의 15퍼센트를 소비하게 된다. 선진 경제에서 같은 시설은 이용 가능한 기저 전력의 약 4분의 1만 차지한다. 에너지는 데이터센터 연간 운영 비용의 약 65퍼센트를 차지하므로, 장기적 제약은 반도체가 아니라 전력 접근성이다.

유럽은 공급 대신 정보 공개를 택한다

유럽연합 집행위원회는 9월에 500킬로와트 이상 데이터센터를 대상으로 의무 지속가능성 등급제를 제안했으며, 2027년 8월부터 매년 라벨이 부여된다. 등급은 에너지 및 물 효율, 재생에너지 조달, 전력망 지원 기능, 지역 물 부족, 폐열 재이용을 다룬다. 에너지 사용을 제한하거나 총 전력 사용량 보고를 요구하지는 않는다.

그 범위를 주의 깊게 읽으면 EU가 무엇을 하는지 알 수 있다. 이 라벨은 비교 도구이지 한도가 아니다. 구매자에게 효율적인 사이트를 선호할 수단을 주고, 공급 문제는 시장에 맡긴다. 미국의 접근은 구글 계약처럼 연방 대출과 장기 기업 계약을 통해 용량을 직접 구매하는 쪽에 가깝다. 같은 문제지만, 두 가지 매우 다른 수단이다.

이 계약 템플릿의 모습

구글의 계약은 일회성이 아니라 하나의 패턴이 될 가능성이 크다. 구조는 세 부분으로 이뤄진다. 신규 용량에 자금을 대는 장기 구매 계약, 기존 발전량을 위한 별도 공급 계약, 그리고 이미 자산과 허가를 보유한 거래 상대방이다. 대규모 전력을 원하는 모든 하이퍼스케일러는 이와 유사한 계약을 협상하게 될 것이다. 대안은 영원히 승인되지 않을 수도 있는 계통 연계를 기다리는 것이기 때문이다.

이 템플릿의 위험은 공급을 집중시킨다는 점이다. 소수 기업이 기존 발전에 대해 20년 계약을 체결할 수 있다면, 사실상 다른 모든 이에게서 그 발전량을 시장에서 빼갈 수 있고, 더 작은 사업자가 지불하는 가격은 오른다. 원자력 출력 증강은 실제 용량을 추가하므로 도움이 된다. 기존 설비에 대한 계약은 그렇지 않다. 구글 주문의 두 번째 부분이 다른 구매자들이 우려해야 할 부분이다.

현재로선 이 계약은 업계가 어디에 있는지 단순하게 말해준다. 1년 전만 해도 AI의 제약은 칩이었다. 오늘날 한 기업은 수십 년간 가동돼 온 원자로에서 더 많은 전력을 짜내기 위해 43억 달러를 쓰고 있으며, 그러기 위해 20년간의 가격 확실성을 내주고 있다. 컴퓨트는 확보 가능하다. 전력은 공급망을 구축하듯 몇 년 앞서 마련해야 하는 것이다.