AI 데이터센터 전력 급증 고민 빠진 美中, 연료전지 관심 갖는 이유는

AIDC 전력 뒷받침·24시간 공급
폐열은 인근 지역 난방에 활용도
전력부족 열쇠…美 상업화 폭발
韓은 정책 불확실성에 고사 위기

위 이미지는 기사와 무관함.클립아트코리아

인공지능 전환(AX)과 그린전환(GX) 시대의 주요 전력 인프라로 연료전지 산업이 주목받고 있다.

연료전지는 태양광· 풍력 대비 설치 면적이 적어 도심형 AI 데이터센터에 적합한 전력 인프라로 평가받는다. 기상 조건에 관계 없이 상시 전력 생산이 가능하고, 발전시 발생하는 폐열을 인근 지역 난방에 활용할 수 있다는 점에서 고효율 에너지 관리가 가능한 점도 장점이다.

18일 한국수소연료전지협회에 따르면 AI 데이터센터 전력수요는 2026년 1050TWh에서 2030년 1800TWh로 증가할 것으로 전망된다.

연료전지는 AI 데이터센터 시대의 전력망 부족 문제를 해결하는 주전원으로 격상되고 있다.

실제 미국 최대 전력 유틸리티 AEP가 2024년 11월 AI 데이터센터 전력 수단으로 연료전지 기업인 불룸에너지와 최대 1GW 공급계약을 체결하면서 상업화가 본격화됐다. 이는 한국의 전체 누적 설치량에 맞먹는 규모다.

이창현 단국대 에너지공학과 교수는 “지난해 미국 연료전지 업체인 불룸에너지의 흑자전환 시도는 산업이 연구 단계를 지나 상업화 폭발단계로 진입했음을 의미한다”고 설명했다.

복수의 시장조사 기관은 전체 연료전지 시장(수송 포함)이 2025년 기준 8~17조 원 규모에서 2030년대까지 연평균 10~26% 성장할 것으로 전망하고 있다. 데이터센터 수요가 확대되면서 발전용 비중은 약 55~70% 수준에 달할 것으로 추정된다.

서울경제

AI 시대를 맞아 선진국들은 연료전지 사업을 전력 인프라로 육성하고 있다.

미국은 데이터센터 사업자가 전력 확보 및 비용을 직접 책임지는 ‘Build, Bring, or Buy’ 원칙으로

데이터센터 인근에 설치하는 온사이트 전력원으로 연료전지 수요 폭발을 뒷받침했다. 중국 역시 정부 보조금 등을 통해 고분자전해질막 연료전지(PEMFC) 중심의 발전용 연료전지 대량 보급 정책을 추진 중이다.

국내는 연료전지 설치량과 기술력은 세계 수준이지만, 정부 정책의 불확실성이 산업의 발목을 잡고 있다. 국제에너지기구(IEA) 연계 국제 연료전지 기술협력기구(AFC TCP)에 따르면 2024년 글로벌 신규 설치량은 418MW로 한국의 누적 설치량은 글로벌 1년치 신규 설치량을 훌쩍 넘었다.

경북 포항시 남구 블루밸리국가산업단지에 설치된 수소연료전지발전소. 뉴스1

국내 연료전지 제조사와 협력업체의 투자 및 연구개발(R&D) 투자 비용은 약 2조 원에 달하는 것으로 추정된다.

하지만 기후에너지환경부는 이번 달 청정수소발전시장(CHPS) 입찰 고시를 통해 CHPS 내 일반수소 발전 시장의 의무 공급 물량을 중단 또는 대폭 축소하는 방안을 고려하고 있는 것으로 전해졌다. CHPS는 발전사업자에 연료전지로 생산된 전력을 의무적으로 구매하게 하는 제도로 연료전지 중심의 일반수소와 저탄소 연료 중심의 청정수소 발전 시장으로 구분된다. 정부는 국내 연료전지 대부분이 액화천연가스(LNG) 등 화석연료 기반의 ‘그레이수소’라는 점을 문제로 보고 있다.

박우인 기자 wipark@sedaily.com