요약 — 인공지능(AI) 확산과 데이터센터 증설, 운송·난방·제조의 전기화가 결합해 전력 수요를 구조적으로 끌어올리는 국면이 장기화되고 있다. 모건스탠리 리서치는 2030년까지 매년 1조 kWh+의 글로벌 전력 소비 증가를 전망하며, 이 중 약 20%를 데이터센터가 기여할 것으로 본다. 같은 기간 세계 전력 수요는 28,130TWh → 35,093TWh, 발전량은 38,865TWh로 추정된다. 미국은 2030년까지 글로벌 데이터센터 전력 수요의 절반을 차지할 것으로 관측된다(자료: 인베스팅닷컴·모건스탠리 보도 인용). 본 칼럼은 뉴스·지표를 종합해, ‘전력’이 향후 5~10년간 AI의 실물 성장 한계이자 투자 기회의 바로미터가 될 수 있음을 논증한다.
1) 무엇이 달라졌나: AI·전기화가 만든 ‘전력 수요의 상수화’
과거 IT 사이클은 서버·네트워크·반도체로 대표되는 CAPEX(설비투자) 중심의 성장과 조정이 반복되는 경향이 강했다. 그러나 생성형 AI의 급부상은 이 구조를 바꿔 놓았다. 데이터센터는 24/7 상시 전력을 요구하며, 모델 학습·추론의 연산(Compute) 수요는 전력 인프라의 병목과 직결된다. 웰스파고 증권은 “AI와 에너지가 새로운 지정학적 군비경쟁의 핵심”이라며, 미국의 제약(전력), 중국의 제약(GPU 접근성)을 각각 ‘최대 병목’으로 지목했다(인베스팅닷컴). 국제에너지기구(IEA) 역시 데이터센터 전력 수요가 2030년까지 2~3배 확대될 수 있다고 경고한다.
모건스탠리는 글로벌 전력 수요가 2030년까지 해마다 1조 kWh 이상 늘고, 2025~2028년 데이터센터 전력 사용량이 126GW 증가할 것으로 추정한다. 이는 캐나다 연간 소비량에 근접하는 규모다. 동시에 2024년 전력 가격은 전 세계적으로 약 15% 상승했고, 전력 부문 투자는 사상 최대인 1.5조 달러를 기록했다(인베스팅닷컴). 이 수치는 전력망과 발전·저장·장비의 ‘총체적 증설’ 없이는 AI 경제가 실물 제약에 직면할 공산이 크다는 사실을 시사한다.
가격·마진 시그널 또한 바뀌고 있다. 스파크 스프레드(가스발전 기준 도매 전력가격-연료비 마진)는 2027년까지 글로벌 +5%, 아시아 +15% 추가 확대가 전망된다. 선물곡선은 백워데이션(장기 선물이 현물보다 낮은 구조)을 유지하는데, 이는 시장이 장기 타이트함을 충분히 프라이싱하지 못한 신호일 수 있다. 머천트 전력의 비중은 2030년에 전 세계 소비의 1/4로 늘고(2024년의 2배), 발전 사업자 수익률은 약 +300bp 개선될 수 있다는 추정도 나온다(모건스탠리).
2) 텍사스가 보여준 실물 교훈: ‘혹한·상시부하·망 제약’의 삼중고
미국 내에서 전력 수요의 첨단 단면을 가장 선명하게 보여주는 곳이 텍사스다. 풍부한 재생에너지·가스 자원과 친기업 환경 덕분에 데이터센터 연결 요청이 폭발했다. ERCOT(텍사스 전력계통 운영기관)에 따르면, 2025년 11월 기준 프로젝트 접속 요청은 약 220GW로, 1월 83GW 대비 약 170% 증가했다. 그 중 약 73%가 데이터센터다. 실제로 연결이 승인된 추가 부하만도 7.5GW에 이른다(이 역시 절대적으로 큰 규모). 오픈AI의 애빌린(Abilene) Stargate 캠퍼스는 최대 1.2GW에 달할 것으로 거론되며, 이는 대형 원자력발전소 1기에 맞먹는 부하다(CNBC).
그러나 텍사스는 2021년 겨울폭풍 유리(Uri)로 대규모 정전과 인명피해를 경험했다. 당시 천연가스 발전의 계획외 중단이 대거 발생했고, 송전선 손상·연료 공급 차질이 겹치며 계통이 흔들렸다. NERC(북미전력신뢰도공사)는 최근 평가에서, 혹한 시 텍사스의 가용자원 92.6GW 대비 피크수요가 85.3GW까지 치솟을 수 있고, 중첩 고장이 발생하면 가용전력이 69.7GW로 추락해 15GW+ 공급적자 가능성이 있다고 분석했다. 데이터센터의 24시간 상시부하 특성은 혹한과 겹칠수록 계통 균형을 더 어렵게 만든다(CNBC).
다만 유의할 점도 있다. ERCOT 접속 요청은 과다계상·중복제출(일명 phantom 데이터센터) 이슈가 존재해, 실제 연결 실현치는 낮을 수 있다. 그럼에도 승인된 7.5GW라는 확정적 증가분만으로도 겨울철 신뢰도는 과제다. NERC는 데이터센터의 수요 유연성(부하 감축·일시 셧다운·PPA 연동형 DR 계약 등) 확보가 전력망 안정화에 기여할 수 있다고 제안한다. 24/7 운영 구조의 경직성을 가격·계약 설계로 완화하는 작업이 향후 핵심 정책 의제다.
3) 공급의 재편: 가스·원전의 복권, 재생·저장의 한계, 그리고 그리드라는 병목
공급 측 대응은 지역별·연료별로 상이하지만, 분명한 변화의 축이 관찰된다. 천연가스는 2030년까지 추가 1.3조 kWh 발전을 공급, AI 수요의 약 30%를 충당할 것으로 추정된다(모건스탠리). 원자력은 점진적 증설이 예상된다. 반면 재생에너지는 커테일먼트(그리드 제약으로 인한 출력 제한) 증가와 중국 태양광 공급망 합리화(폴리실리콘 증설 축소) 탓에 모듈 가격이 2027년까지 약 +15% 상승할 수 있다. 이는 “저렴한 태양광” 전제에 균열을 낳으며, 저장(ESS) 비용·성능과 함께 레벨라이즈드 코스트(LCOE) 민감도를 높인다.
문제는 그리드다. 수십 년간 송배전망 투자가 발전 대비 절반 이하로 지연돼 왔고, 송배전요금이 전력비용의 약 30%까지 상승한 상황에서, 2030년까지 글로벌 그리드 설비투자는 +30~40% 확대가 불가피하다(모건스탠리). 하지만 대규모 재정·규제·입지 합의가 필요한 ‘사회 간접자본형’ 투자라는 점에서, 의사결정·집행의 시간 불일치(AI는 급하고, 망은 느리다)가 리스크 프리미엄으로 남는다.
그럼에도 가격 신호는 공급 확장을 유도할 여지를 넓히고 있다. 스파크 스프레드의 확대는 가스발전 채산성을 개선하고, 머천트 노출 증가는 발전사의 ROE를 끌어올린다. 그 결과 IPPs(독립발전사)·유틸리티·중유틸리티형 장비사(터빈·차단기·변압기)와 그리드 EPC에 대한 수요는 구조적으로 증가한다. 모건스탠리는 전력 공급망 전반에서 약 $3,500억의 가치 창출 잠재력을 제시했다.
4) 지정학과 산업정책: ‘칩-전력-광물’의 3중 과제
AI는 칩의 계산력과 전력(에너지)이라는 이중 자원을 동시에 요구한다. 어느 하나라도 막히면 전체 역량이 제한된다. 웰스파고는 CHIPS법, 인텔($8.9억)·MP Materials($4억) 지원 등 미국의 방어적 산업정책을 소개했다(인베스팅닷컴). 또한 미·일 무역협정은 전력망 현대화·발전 인프라를 핵심으로 담고, GE Vernova·Kinder Morgan·Carrier Global·Cameco 등 기업들이 이름을 올렸다. 이는 핵연료·천연가스·송전 인프라의 전략적 비중이 커지는 상황과 맞물린다.
미 하원 대중특별위원회 보고서는 중국의 광물 시장 장악과 정련 단계 보조금을 지목하며, 미국이 핵심광물 총괄, 인허가 개혁, 가격 하한선, 전략자원비축, 세액공제 등 혼합형 정책을 검토해야 한다고 제안했다(인베스팅닷컴). 이는 배터리·송변전 장비·원전 연료 등 AI-전력 생태계의 ‘보이지 않는 병목’을 풀기 위한 재정·규제의 결합을 의미한다. 한편 공공 과학 데이터의 축소는 지구 인텔리전스 민간기업 붐을 불러왔으며, 이는 홍수·산불·지반침하·연안 지도화 등 에너지 인프라 리스크 평가와 직결된다(로이터). 데이터의 공익 접근성과 수익화 간 균형은 에너지 투자 의사결정의 품질을 좌우할 의제로 부상한다.
5) 거시·금리 변수: 연준의 ‘속도조절’과 설비투자 디스카운트
자본집약 산업의 밸류에이션은 할인율에 민감하다. 최근 뉴욕 연은 윌리엄스 총재는 “근시일 내 추가 조정”을 시사해 12월 인하 기대를 끌어올렸다(CNBC). 반면 일부 위원은 인하 주저를 표했다. 또한 BLS는 10월 CPI 발표 취소·11월 CPI 연기(12/18)로 연준의 정보 공백을 키웠다(CNBC). 금리 경로의 불확실성은 유틸리티·인프라 섹터의 멀티플 변동성을 증폭시킬 소지가 있다. 그럼에도 AI-전력 구조 변화는 경로 의존적 성장의 성격이 강해, 단기 금리 변동이 장기 추세를 뒤집기는 어렵다. 할인율 완화→프로젝트 IRR 개선→투자 가속의 선순환이 열릴 경우, 그리드·저장·발전 장비의 수주 싸이클은 한층 길어질 수 있다.
6) 주식시장 함의: 승자·패자의 구조적 분화
승자 — (1) 발전·그리드·저장: 스파크 스프레드 확대와 예비율 하락은 도매가 상방 경직성을 높이고, 머천트 익스포저 확대는 발전사의 수익변동성은 크지만 기대수익을 끌어올린다. 그리드 EPC·변전설비 OEM은 발전 대비 뒤늦은 투자 보정의 직격 수혜다. (2) 가스 밸류체인: LNG·파이프라인·저장은 AI 수요가 만든 기저 하중에 힘입어 볼륨·요금 신뢰성이 개선될 공산이 크다. (3) 원전·핵연료: 베이스로드 제공·저탄소라는 특성으로 리프레이징 가능성. (4) 수요 유연성·부하관리: 데이터센터-유틸리티 간 DR 계약, 온사이트 발전·저장(비하인드 더 미터) 도입이 늘며 에너지 관리 소프트웨어·첨단 미터링 수요가 확대될 것이다.
패자 — (1) 전력 수급 변동성에 취약한 전력다소비 업종: 장기 PPA 미체결·온사이트 설비 미흡 기업은 전력가격/정전 리스크에 노출. (2) 커테일먼트·망대기열 직격탄 기업: 재생·저장이 계획 대비 지연되면 수익성 모형의 워스트 케이스가 시장에 반영될 수 있다.
사례: 최근 텍사스 데이터센터 급증 뉴스는 혹한기 순환정전 리스크를 재소환했다(CNBC). 모건스탠리는 머천트 전력 비중이 2030년 25%까지 확대될 것으로 보며, 발전사의 수익률 +300bp 개선을 점친다(인베스팅닷컴). 미·일 협력 사례에선 GE Vernova·Kinder Morgan·Carrier Global·Cameco가 이름을 올렸고(인베스팅닷컴), 핵연료·가스·송전 인프라의 중장기 CAPEX 스토리가 구체화되고 있다.
7) AI 사이클과 전력 병목: ‘호실적에도 주가가 안 오르는’ 역설의 해석
최근 엔비디아는 비트-앤-레이즈에도 기술주 랠리의 체력이 둔화됐고, 중국 지정학 리스크가 발목을 잡았다(CNBC). 여기서 간과하기 쉬운 축이 ‘전력’이다. 구글의 순다르 피차이는 사내 전체회의에서 “컴퓨트를 더 확보했다면 클라우드 실적이 훨씬 더 좋았을 것”이라며 공급 제약을 직설적으로 언급했다(CNBC). AI 인프라 투자의 수익성은 GPU 가격·전력단가·그리드 접근권·냉각 CAPEX·사용률의 함수다. 이 중 전력은 지역별 규제·망 혼잡·기후리스크에 좌우되는 비즈니스 외생 변수다. 따라서 “좋은 실적의 뒤편에 깔린 실물 제약”을 읽는 것이 AI 수혜주의 밸류에이션 상한을 가늠하는 핵심이 된다.
8) 2025~2030 시나리오
- 기본(Base): 2030년 세계 수요 35,093TWh, 데이터센터 기여 20% 내외. 미국은 글로벌 DC 수요의 절반. 스파크 스프레드 완만 확대, 그리드 CAPEX 점증. 유틸리티·발전·그리드 장비 ‘투자-수주-수익’의 선순환 형성. 주가수익률은 금리·정책에 민감하나 펀더멘털 상향 지속.
- 상방(Upside): 인허가 개혁·재정 보조로 그리드 병목 해소 가속. 소형모듈원전(SMR) 탑재형 PPA·장주기 저장 상용화. 데이터센터-유틸리티 DR 계약 표준화로 혹한기 리스크 완화. 전력 체인의 멀티플 리레이팅 가능.
- 하방(Downside): 혹한·가뭄·화재 등 기후충격과 지정학·광물 병목이 동시 발생. 모듈·터빈·케이블 가격 상승, 인력·입지 제약으로 CAPEX 지연. 커테일먼트·망대기열 장기화. 순환정전 빈발로 데이터센터·반도체 팹 운영 리스크 확대. 전력 가격 급등→AI 수익화 지연→밸류에이션 리스크로 전이.
9) 투자 체크리스트(실무)
- 전력 접근권: 데이터센터·팹·AI 팜 기업의 그리드 접속권(서플러스·N-1)·PPA 만기·정산 가격·가상 PPA/REC 구조 확인.
- 망 병목: 지역별 망대기열(Interconnection Queue)·송전선 증설 계획·허가 리드타임 추적.
- 연료 믹스: 가스·원전·재생 비중과 혹한기 가용성. 저장의 상태(SOC) 정책과 야간 피크 대응 로직.
- 수요 유연성: DR 계약·온사이트 CHP/ESS·냉각 최적화(액침·백업수랭) 등 피크 회피 전략 채택 여부.
- 정책·지정학: CHIPS·IRA·핵심광물·미·일 에너지협력 등 보조금·세액공제와 수출통제·관세의 순영향.
10) 모니터링 대시보드
- 예비율·LMP: NERC 계절별 예비율, 지역별 실시간 정산가격(LMP)·가격 급등 빈도.
- 스파크 스프레드: 지역 가스발전 마진 추이(허브 기준). 장단기 스프레드와 백워데이션 체크.
- Queue·Permitting: ISO/RTO별 연결대기열 규모·탈락률·허가 기간(송전선·변전소).
- CAPEX/주문: 터빈·변압기·케이블·PCS·BMS(배터리관리시스템) 업체의 수주잔고·가동률.
- 정책 캘린더: 연준회의·에너지청·FERC·의회 관련 표결 일정, 미·일·EU 에너지 협력 발표.
결론: ‘전력’은 AI 경제의 실물 한계이자 기회다
AI가 이끄는 디지털 전환의 경제적 보상은 더 이상 반도체·클라우드의 CAPEX만으로 설명되지 않는다. 전력이 성장의 속도를 결정짓는 실물 축으로 부상했고, 이는 지정학과 산업정책을 끌어들이며 칩-전력-광물의 3중 과제를 만든다. 모건스탠리·웰스파고 등 주요 보고서와 NERC·ERCOT의 평가, 텍사스의 실무적 경험, 미·일 에너지 협력, 광물 공급망 재편 시그널은 모두 2030년까지 전력시장의 구조적 타이트가 상수에 가깝다는 결론으로 수렴한다.
투자자에게 이는 두 가지를 뜻한다. 첫째, ‘좋은 실적에도 주가가 안 오르는’ 역설의 배후에는 전력·망 병목 같은 실물 제약이 있다는 점을 포트폴리오에 내재화해야 한다. 둘째, 전력 체인 전반—발전·그리드·저장·장비·연료—에서 현금흐름의 질과 정책 가시성을 겸비한 기업군의 멀티플 리레이팅이 장기적으로 가능하다. 금리 경로의 변동성은 단기 멀티플에 그림자를 드리우겠지만, 수요의 상수화와 가격·용량 신호가 합쳐지는 곳에서는 ‘전력의 시대’가 가져올 가치 창출이 이어질 것이다.
참고(기사·지표 출처 요약)
- 인베스팅닷컴 — 모건스탠리: 2030년 글로벌 전력 수요·발전 전망, 데이터센터 전력(126GW, 2025~2028), 스파크 스프레드(글로벌 +5%, 아시아 +15%), 머천트 전력 비중 확대(25%), 발전사 수익률 +300bp, 그리드 투자 +30~40% 등.
- 인베스팅닷컴 — 웰스파고: AI-에너지 지정학, CHIPS·인텔·MP Materials 지원, 미·일 전력망·발전 협력(기업: GE Vernova, Kinder Morgan, Carrier, Cameco) 등.
- CNBC — 텍사스 데이터센터 급증·ERCOT 접속요청 220GW·승인 7.5GW·Stargate 1.2GW, NERC 겨울 신뢰도(예비율·혹한 시 공급적자 가능성), 2021년 유리 사건.
- CNBC — 윌리엄스 총재 완화 시사, BLS 10월 CPI 취소·11월 CPI 연기(12/18) 소식.
- 로이터 — 공공 과학 후퇴→민간 ‘지구 인텔리전스’ 붐·민간 조달 급증(위성·메탄·해양지도).
- 인베스팅닷컴 — 미 하원 대중특위 광물 보고서: 가격하한·전략비축·인허가 개혁·세액공제 등 정책 검토.
- CNBC — 엔비디아 비트-앤-레이즈, 중국 리스크 코멘트; 구글 ‘Gemini 3’ 상위 랭킹·Nano Banana 업데이트, 피차이의 컴퓨트 제약 시사.
필자 의견 — 본 칼럼의 전망과 해석은 상기 보도·지표를 토대로 한 분석이며, 투자 자문이 아니다. 지역별 정책·입지·기후리스크·자본비용에 따라 결과는 상이할 수 있다. 핵심은, 향후 5~10년의 AI 경쟁력은 ‘전력 접근권’과 ‘망 병목 해소력’이 결정한다는 점이다. ‘전력의 시대’에 투자자는 현금흐름의 질·정책 정합성·공급망 회복탄력성을 함께 보아야 한다.
