젠슨 황도 경고했는데..."80%가 수입" 미국 AI 약점 찾는 중국

미국과 AI(인공지능) 기술 패권 경쟁중인 중국에서 미국 AI 산업의 최대 약점은 '변압기 부족'이란 분석이 나왔다. 초대형 데이터센터가 들어설 때마다 전력원의 전압을 바꿔 효율적으로 전송하는 변압기 설치가 필수적인데 미국의 변압기 공급 부족이 장기간에 걸쳐 이미 구조화됐다는 것. AI가 점점 에너지 집약형 산업으로 바뀌어가는 가운데 젠슨 황 등 미국 AI 산업을 대표하는 기업인들 사이에서도 미국의 전력 문제가 심각하단 지적이 나온다.

미국 변압기 공급 현황/그래픽=윤선정

중국 경제매체 차이롄서는 현재 미국에 필요한 대형 전력 변압기 수요 가운데 80%는 수입에 의존하고 있어 전력이 중요한 AI 산업에 약점으로 떠올랐다고 18일 분석했다. 매체는 배전 변압기 역시 약 50%가 수입산일 것이라고 추산했다. 또한 수입 의존도가 높을 뿐 아니라 현재 미국의 변압기 공급 물량 자체가 부족한 상태다. 우드맥킨지에 따르면 올해 미국의 대형 변압기 주문량은 공급량을 약 1만4000대 초과했다. 우드맥킨지는 올해 배전 변압기의 공급 부족분도 12만3000대에 이를 것으로 추산했다.

차이롄서는 이러한 미국의 변압기 공급 병목 탓에 전력을 생산할 가스발전소와 가스터빈 건설이 지연돼 관련 프로젝트의 적체가 수년째 이어지고 있다고 지적했다. 변압기는 전력 시스템에서 사실상 심장과도 같은 역할을 하기 때문이다. 전압을 바꿔 전력을 효율적으로 송전하고 안전하게 사용할 수 있도록 하는 것이 변압기의 주된 기능이다. 발전 단계에서는 발전소에서 생산된 전력을 고압으로 올려 송전망으로 보내고, 소비 단계에서는 다시 전압을 낮춰 공장과 데이터센터 등 수요처에 보낸다. 변압기 부족이 전력 생산원 건설 지연으로 연결되는 이유다.

이처럼 변압기 부족 탓에 전력 증산은 쉽지 않은데 AI 혁명으로 전력 수요는 기하급수적으로 늘어나는 것이 미국 AI산업의 약점이라고 차이롄서는 지적했다. 컨설팅업체 ICF는 2023~2030년 미국 전력 수요가 데이터센터 확장을 타고 25% 증가할 것으로 전망했다. 미국 에너지부와 로런스버클리 국립연구소는 2028년까지 데이터센터 전력 사용이 미국 전체 전력 소비의 12%를 차지할 것으로 내다봤다.

차이롄서는 변압기 공급 부족현상이 장기간에 걸쳐 고착화돼 단기간에 해결 가능한 문제가 아니라고 분석했다. 미국의 전력 수요는 2000~2020년 장기적으로 정체돼 에너지 정책 당국은 변압기 제조를 전략산업으로 보지 않았고 글로벌 분업에 따른 수입이 효율적이라고 판단했다. 지금부터 자체 공급망을 갖추려 해도 시간이 너무 오래 걸리게 되는 셈이다.

더욱이 변압기 생산에 필요한 원자재와 숙련공 확보도 여의치 않다. 벤저민 부셰 우드맥킨지 수석 애널리스트는 "어떤 규격의 변압기든 방향성 전기강판, 고순도 절연 구리선 등이 필요한데 자체 조달이 어렵고 공장 증설과 인력 채용 역시 제약을 받고 있다"고 지적했다. 차이롄서는 이 때문에 현재 미국은 변압기 공급의 상당 부분을 외국에 특히 한국에 의존하고 있다고 분석했다.

상황이 이렇자 미국 AI 산업을 이끄는 기업인들 사이에서도 변압기와 전력이 미국의 최대 약점이란 지적이 나온다. AI 기반 솔루션 기업 엑시저의 브랜던 대니얼스 최고경영자(CEO)는 대형 변압기를 AI 인프라 붐에서 가장 부족한 핵심 설비 중 하나로 꼽았다. 젠슨 황 엔비디아 CEO는 "전력 비용이 싼 중국이 AI 경쟁에서 미국을 이길 것"이라고 말했다.

벤저민 부셰 우드맥킨지 수석 애널리스트는 "미국 변압기 시장은 중대한 기로에 서 있다"며 "변압기 공급 제약은 전력 수요의 폭발적 증가와 취약한 공급망 탓에 2030년대까지 이어질 것"이라고 내다봤다.

베이징(중국)=안정준 특파원 7up@mt.co.kr