[AI 고속도로] "GPU 있어도 전기 없으면 끝"…엔비디아·구글, 데이터센터 전력판 바꾼다
인공지능(AI) 데이터센터 확산의 최대 제약으로 전력 부족이 떠오르자 엔비디아와 구글이 데이터센터의 전력 사용 방식 자체를 바꾸는 작업에 나섰다. 전력망이 혼잡할 때 AI 연산을 조정하거나 배터리·자체 발전원을 활용해 전력 소비를 낮춰 기존 전력망 활용도를 높이고 계통 연결 기간도 줄이겠다는 구상이다. 엔비디아는 17일 공식 블로그를 통해 구글, 에메랄드AI와 함께 'AI 에너지 관리 연합(AI Energy Management Alliance·AEMA)'을 출범했다고 발표했다. AI·반도체 기업부터 데이터센터 사업자, 전력회사까지 참여해 전력망 상황에 따라 전력 사용량을 조절하는 '유연형 AI 데이터센터' 확산을 추진한다는 방침이다. AEMA에는 앤트로픽과 아날로그디바이스를 비롯해 AES, 내셔널그리드, RWE, 콘스텔레이션, NRG 등 AI·반도체·전력 분야 18개 기업도 파트너로 참여했다. AEMA는 AI 데이터센터의 전력 소비 구조에 주목했다. 기존 데이터센터는 일정한 대규모 전력을 지속적으로 사용하는 시설을 전제로 전력망에 연결돼 왔다. 이에 AEMA는 AI 데이터센터가 빠르게 늘면서 발전·송전 설비 확충과 계통 연결에 필요한 시간이 인프라 구축 속도를 따라가지 못하고 있다고 봤다. 특히 엔비디아는 미국 AI 인프라 확대 과정에서 전력이 핵심 제약으로 떠올랐다고 진단했다. 기존 계통 연결 절차가 일정한 전력을 계속 사용하는 시설을 기준으로 설계돼 전력 소비를 실시간으로 조절할 수 있는 AI 데이터센터의 특성을 충분히 반영하지 못하고 있다고 본 것이다. 이에 AEMA는 AI 데이터센터가 전력망 상황에 따라 연산 작업을 다른 시간이나 지역으로 옮기고 배터리에 저장한 전력을 활용하는 방식을 제시했다. 데이터센터와 연계한 발전원을 가동하거나 전력망 비상 상황에서 전력 사용량을 신속하게 줄이는 방식도 포함된다. 이 경우 데이터센터는 항상 최대 전력을 요구하는 시설이 아니라 필요할 때 소비량을 조정할 수 있는 대규모 수요 자원으로 활용될 수 있다. 전력회사는 기존 전력망의 여유 용량을 활용할 수 있고 데이터센터 사업자는 대규모 송·배전 설비 증설을 기다리는 시간을 줄일 수 있을 것으로 보인다. AEMA는 계통 연결 기준도 함께 손질해야 한다고 보고 있다. 특정 설비 도입 여부보다 전력 소비를 얼마나 빠르게 줄일 수 있는지, 감축 상태를 얼마나 오래 유지할 수 있는지, 비상 상황에서 예측 가능한 방식으로 대응할 수 있는지를 성능 기준으로 삼자는 것이다. 또 계통 연결 전부터 순간적인 전력망 이상 상황에서 데이터센터가 가동을 유지할 수 있는 조건과 전력 사용 감축 의무, 비상 대응 방식을 정하도록 했다. 기술 요건과 성능 지표, 운영 데이터 공유 기준도 표준화하고 실제 전력 유연성을 입증한 사업자에는 계통 연결 절차를 단축하는 방안도 추진한다. 계통 연결 비용 산정 방식 역시 손질 대상에 포함했다. 데이터센터의 전력 소비 조절로 전력망 증설을 피하거나 부하 변동 대응 부담을 낮출 수 있다면 이런 효과를 비용 산정에 반영하자는 취지에서다. 이처럼 AI 업계가 직접 전력망 운영 규칙 논의에 뛰어든 것은 데이터센터 건설 속도와 전력 인프라 확충 속도의 격차가 커지고 있어서다. 최근 AI 모델 규모가 커지고 그래픽처리장치(GPU) 집적도가 높아질수록 데이터센터 한 곳이 요구하는 전력 규모도 늘어나면서, GPU 확보뿐 아니라 전력을 얼마나 빨리 공급받을 수 있는지가 AI 인프라 투자 일정에 영향을 주고 있는 상황이다. 엔비디아는 이번 연합을 통해 자사가 추진해 온 'AI 팩토리'의 범위도 전력 운영까지 넓히는 모양새다. GPU와 네트워크, 스토리지 등 데이터센터 내부 인프라뿐 아니라 전력망 상황에 따라 연산 부하를 조절하는 체계까지 AI 인프라의 일부로 묶겠다는 전략이다. 엔비디아와 에메랄드AI는 이미 에너지·인프라 기업들과 전력망 상황에 실시간으로 대응하는 AI 데이터센터 기술을 개발하고 있다. AEMA는 앞으로 전력회사와 계통 연결 방식을 공동 개발하고 유연한 전력 수요를 인정하는 정책과 기술 표준 마련에도 참여할 계획이다. AI 기업과 전력업계가 데이터센터 구축 단계부터 전력 사용 방식과 계통 연결 조건을 함께 설계하는 사례가 늘어날 경우 AI 인프라 투자 방식에도 변화가 예상된다. 조시 파커 엔비디아 지속가능성 총괄은 "신뢰할 수 있고 저렴한 에너지를 확보하는 가장 빠른 길은 새로운 인프라를 구축하는 동시에 기존 자원을 더 똑똑하게 활용하는 것"이라며 "유연형 데이터센터를 측정 가능한 전력망 신뢰성 지표로 평가하는 기술 중립적·성과 기반 기준을 마련해 AI 구축 속도를 높이고 전력망 효율도 개선하겠다"고 말했다.
