요즘 빅테크 기업들이 왜 이렇게 전기에 진심인가 공부해보았더니, 다 이유가 있었습니다. 생성형 AI 작동을 위해서는 컴퓨터가 복잡한 연산을 처리해야 하는데 그 과정에서 엄청난 전력을 소비하기 때문이다.
국제에너지기구(IEA)에 따르면 생성형 AI가 본격적으로 개발되고 상용화된 2022년에 세계의 데이터 센터가 썼던 연간 전력량은 460테라와트시(TWh)에 달했다. 2015년(200TWh)의 두 배 이상으로 늘어난 용량이다. 파이낸셜 리뷰는 IEA가 2026년 데이터 센터들이 전 세계적으로 1000TWh 이상 전력을 소비할 것으로 추정했됩니다.
Generative Pre-trained Transformer 3(또는 GPT-3)와 같은 모델을 훈련하는 데는 약 1,300메가와트시 (MWh)의 전기가 사용되는 것으로 추정됩니다. 이는 미국 130가구 의 연간 전력 소비량과 거의 같습니다 .
특히나 AI가 구동되는 모든 과정은 ‘데이터센터’에서 발생됩니다. 데이터센터는 서버, 컴퓨터, 네트워크 회선, 데이터 스토리지 등과 같은 IT 서비스 제공에 필요한 모든 장비를 한 건물에 모아둔, 연중 365일 하루도 쉬지 않고 24시간 전력을 써야 하는 ‘전력 다소비 시설’이다. 과거 데이터센터는 서버 수천 대를 돌리는 수준이었다. 그러나 지금은 서버 수십만 대를 운영하며 대량의 데이터를 집적하고 연산하는 AI 전용 ‘하이퍼스케일(Hyperscale)’ 데이터센터가 만들어지고 있습니다.
데이터센터를 운영하는 빅테크 입장으로서는 전력 공급이 중단된다는 것은 말그대로 "재앙"으로 다가올 것입니다. 그렇다면 왜 굳이 친환경 에너지를 두고 원자력 발전을 원하는 것일까요?
답은 24시간 쉬지 않고 돌아가는 데이터센터에 안정적인 전력을 공급할 수 있는 소형원자로에 이유가 있습니다. 친환경 에너지인 풍력발전은 24시간 바람이 부는 것도 아니고, 태양열은 밤에는 구동되지 않기 때문에 일정한 전력을 데이터센터에 공급할 수 없게 됩니다.
만약에 된다고 하더라도 이를 데이터센터까지 옮길 수 있는 인프라인인 전력시장들에 새로운 전신주(?)들을 설치해야 하는데 기존 주민들의 반발과 인프라 설비 비용에 들어가는 원자재인 "구리"가 그만큼 가용할지도 의문입니다.
몇일전 마이크로소프트에서 소형원자로를 재활용한다는 방침을 내놓았습니다. 24년 9월에 9월에 Microsoft는 837MW, 20년 계약으로 Three Mile Island 원자력 발전소의 부활을 100% 인수한다고 발표했습니다 .
Amazon Web Services(AWS)는 미국에서 3건의 원자력 계약을 체결했습니다.
이미 24년 3월에 AWS는 펜실베이니아주 Susquehanna Steam Electric Station 원자력 발전소 옆에 있는 Talen Energy의 데이터 센터 캠퍼스를 6억 5천만 달러에 인수했습니다. 당시에는 최대 960MW를 지원할 수 있다고 합니다. 5월에 AWS는 1,600에이커 규모의 재지정 요청을 승인받아 15개의 데이터 센터 건물을 개발했습니다 .
AWS는 버지니아주의 전력 회사인 Dominion Energy와 계약을 체결해 Dominion의 기존 North Anna 원자력 발전소 근처에 소형 모듈형 원자로를 개발하기로 했다고 발표했습니다.
AWS는 Amazon의 클라우드 컴퓨팅 자회사로, 생성형 AI로 서비스를 확장하면서 깨끗한 에너지에 대한 수요가 엄청나고 증가하고 있습니다. 이 계약은 또한 Amazon의 탄소 순 제로 배출 경로의 일부입니다.
Amazon은 데이터 센터의 증가하는 수요를 충족하기 위해 원자력에 투자하는 최신 대형 기술 회사입니다. Google과 Microsoft도 비슷한 계획을 발표했습니다.
아마존은 데이터 센터의 증가하는 수요를 충족하기 위해 핵 전력을 인수한 최신 대형 기술 회사 입니다 . 이번 주 초, 구글 SMR 개발업체인 Kairos Power로부터 전력을 구매할 것이라고 발표했습니다 . Constellation Energy는 Microsoft 데이터 센터 에 전력을 공급하기 위해 Three Mile Island를 재시작합니다 .
AWS의 CEO 매튜 가먼은 ”앞으로 몇 년 동안 기가와트 전력이 필요할 것으로 예상하고, 풍력과 태양광 프로젝트가 수요를 충족할 만큼 충분하지 않을 것이므로 핵은 좋은 기회입니다.”라고 말했습니다. ”또한, 이 기술은 SMR과 함께 안전하고 훨씬 더 작은 형태로 제조하기 쉬운 새로운 기술이 될 곳으로 실제로 발전하고 있습니다.”
버지니아는 미국 전체 데이터 센터의 거의 절반이 있는 곳이며, 버지니아 북부의 한 지역은 Data Center Alley라고 불리며, 그 대부분은 Loudon County에 있습니다. 전 세계 인터넷 트래픽의 약 70%가 매일 Data Center Alley를 통과하는 것으로 추산됩니다.
Dominion은 버지니아의 서비스 지역에 있는 452개 데이터 센터에서 약 3,500메가와트를 공급합니다. 약 70%가 Data Center Alley에 있습니다. Dominion Energy에 따르면 단일 데이터 센터는 일반적으로 약 30메가와트 이상을 요구합니다. 사장 겸 CEO인 Bob Blue는 최근 분기 실적 발표에서 이 유틸리티가 현재 60메가와트에서 90메가와트 이상에 대한 개별 요청을 받고 있다고 말했습니다. Dominion은 향후 15년 동안 전력 수요가 85% 증가할 것으로 예상합니다. AWS는 새로운 SMR이 버지니아 지역에 최소 300메가와트의 전력을 공급할 것으로 예상합니다.
버지니아 주지사 글렌 영킨은 보도자료에서 ”소형 모듈형 원자로는 버지니아를 선도적인 핵 혁신 허브로 자리매김하는 데 중요한 역할을 할 것”이라고 말했습니다. “Amazon Web Services의 이 기술에 대한 헌신과 Dominion과의 파트너십은 성장하는 버지니아의 미래 전력 수요를 충족하기 위한 중요한 진전입니다.”
영킨이 작년에 발표한 바에 따르면 AWS는 2040년까지 350억 달러를 투자하여 버지니아 전역에 여러 개의 데이터 센터 캠퍼스를 설립할 계획입니다.
Garman은 ″ 이러한 SMR은 전력망에 직접 전력을 공급하므로 모든 것에 전력을 공급하게 될 것입니다. 그 중 일부는 데이터 센터이지만 전력망에 연결된 모든 것이 혜택을 보게 될 것입니다.”라고 덧붙였습니다.
Amazon은 또한 주 공공 유틸리티 컨소시엄인 유틸리티 회사 Energy Northwest와 새로운 계약을 체결하여 워싱턴 주에서 4개의 SMR을 개발, 허가 및 건설하는 데 자금을 지원한다고 발표했습니다. 이 원자로는 Energy Northwest가 건설, 소유 및 운영하지만 전력망에 직접 에너지를 공급하여 Amazon 운영에도 도움이 될 것입니다.
이 계약에 따라 Amazon은 처음 네 개의 모듈에서 전기를 구매할 권리가 있습니다. Energy Northwest는 최대 8개의 추가 모듈을 구축할 수 있는 옵션이 있습니다. 이 전력은 Amazon과 Northwest의 유틸리티에서도 가정과 사업체에 전력을 공급하는 데 사용할 수 있습니다.
SMR은 SMR과 연료를 개발하는 메릴랜드에 본사를 둔 X-energy의 기술로 개발될 예정입니다. Amazon의 다른 발표와 함께 Amazon의 Climate Pledge Fund는 X-Energy에 대한 5억 달러 자금 조달 라운드에서 리드 앵커임을 공개했습니다. Climate Pledge Fund는 초기 단계의 지속 가능성 회사에 투자하는 기업 벤처 캐피털 펀드입니다. 다른 투자자로는 Citadel 설립자 겸 CEO인 Ken Griffin, Ares Management Corp. 계열사, NGP 및 University of Michigan이 있습니다.
X-energy CEO J. Clay Sell은 “Amazon과 X-energy는 상업 시장에서 첨단 핵 에너지의 미래를 정의할 준비가 되어 있습니다.”라고 말했습니다. ”인공지능을 통해 제공되는 기회를 완전히 실현하려면 수요에 따라 확장 및 성장할 수 있는 입증된 기술을 통해 깨끗하고 안전하며 신뢰할 수 있는 전자를 그리드에 가져와야 합니다.”
바이든 행정부는 수십억 달러를 청정 에너지 생산에 투자했습니다. 이 AWS 발표의 일환으로, 미국 에너지 장관 제니퍼 그란홀름은 더 많은 SMR을 배치하려는 사람들을 위해 9억 달러의 새로운 자금이 현재 사용 가능하다고 말했습니다.
″우리는 국가 안보를 포함한 다양한 이유로 이러한 데이터 센터가 미국에 건설되기를 원합니다. 그렇게 하려면 추가 전력이 필요하고, 그 전력이 깨끗한 전력이 되기를 바랍니다.”라고 Granholm은 말했습니다.
지난 봄, AWS는 Talen Energy 와 함께 핵 에너지 프로젝트에 투자했습니다.
펜실베이니아주 세일럼 타운십에 있는 원자력 발전소인 회사의 기존 Susquehanna Steam Electric Station에서 원자력을 구매하기로 계약을 체결했습니다. AWS는 또한 Talen으로부터 인접한 원자력 데이터 센터 캠퍼스를 6억 5천만 달러에 구매했습니다.
<참고 : Amazon goes nuclear, to invest more than $500 million to develop small modular reactors>
<참고 : AWS preparing to start work at Lake Anna Technology Campus; Dominion exploring feasibility of small modular nuclear reactor at North Anna>