AI-전력 동맹이 여는 ‘전력의 시대’: 데이터센터가 촉발한 장기 전력 타이트닝과 미국 증시·인플레이션 정권의 재편

작성자: 이중석(경제 칼럼니스트·데이터 분석가)

요약: AI가 만든 ‘전력의 시대’, 시장과 정책의 판이 바뀐다

인공지능(AI) 경쟁이 ‘칩-전력-인프라’의 삼중 축으로 확장되며 세계 전력 시장이 장기적 공급 타이트 국면으로 진입하고 있다. 모건스탠리는 2030년까지 글로벌 전력 소비가 매년 1조kWh 이상 증가하고, 특히 데이터센터가 증가분의 약 20%를 차지한다고 추정했다. 같은 기간 발전량 38,865TWh 전망에도 불구하고, 예비율 하락·그리드 병목·연료비 변동이 결합해 스파크 스프레드 확대(글로벌 +5%, 아시아 +15%, 2027년까지)와 도매가격 상방 경직을 시사한다. 웰스파고 증권은 AI와 전기를 ‘신(新) 군비경쟁’의 핵심으로 규정했고, 미국은 CHIPS 법과 핵심 광물 내재화, 동맹국과의 전력망 현대화(미·일 협력)로 산업정책을 가속 중이다. 텍사스에선 데이터센터 러시로 겨울철 순환정전 위험이 재부상했다(NERC·ERCOT). 이 흐름은 미국 증시 섹터 구조, 인플레이션 레짐, 연준의 중기 판단까지 재편할 잠재력이 크다. 본 칼럼은 최근 데이터·정책·시장 신호를 종합해, 향후 5~10년을 규정할 ‘전력의 시대’의 구조적 함의를 심층 진단한다.

1) 수요 충격: 데이터센터 상시 부하가 만든 ‘전력 수요의 질적 변화’

AI 연산은 전력 집약형이다. 학습과 추론 모두에서 대용량·24/7 가동 특성이 강해, 과거 경기와 계절에 탄력적이던 수요 구조를 변형한다.

주목

전 세계 수요 가속: 모건스탠리는 2024년 28,130TWh → 2030년 35,093TWh로 전력 수요가 증가할 것으로 전망했다. 데이터센터는 증가분의 약 20%를 차지한다.
미국 비중 확대: 2030년까지 미국이 글로벌 데이터센터 전력 수요의 약 50%를 차지. 2025~2028년 데이터센터 전력 사용량 126GW 순증(캐나다 연간 소비량에 근접) 전망.
상향 조정의 상시화: 2024년 4월 이후 2025~2027년 데이터센터 수요 전망이 +56% 상향. AI 모델 고도화와 컴퓨팅 집약도 상승이 배경이다.
상시 부하의 의미: 데이터센터는 야간에도 부하가 꺼지지 않는 ‘기저적 수요’. 이 특성은 전력망의 예비율 관리와 계통유연성에 새로운 압력을 준다.

“AI는 칩에서 계산력을, 전기에서 작동력을 얻는다. 어느 한 축의 병목만으로도 전체 역량이 제한된다.” — 웰스파고 증권

텍사스 사례는 이 질적 변화를 적나라하게 보여준다. ERCOT의 접속요청은 2025년 1월 83GW → 11월 220GW로 급증, 이 중 73%가 데이터센터 프로젝트다. ‘유령(phantom) 데이터센터’처럼 동시다발·중복 신청도 포착된다(NERC). 비현실적 규모는 걸러진다고 하더라도, 승인된 연결만 7.5GW에 달해 겨울 피크 시 계통 부담은 현실적 위험으로 부상한다.

2) 공급·그리드: 가스·원전 ‘기저부하’ 회귀, 재생+저장 확대와 병목의 공존

전원 믹스는 빠르게 재편 중이다.

가스·원전 재부상: 데이터센터의 상시 전력은 안정적 기저부하를 요구한다. 미국에선 천연가스와 원자력이 핵심 축으로 부상. IEA·웰스파고는 이 경향을 강조한다.
재생 확대의 비용상승 압력: 중국 태양광 공급망 합리화로 폴리실리콘 능력 -1/3, 모듈 가격은 2027년까지 약 +15% 전망(모건스탠리). 그리드 제약 지역의 커테일먼트(출력 제한) 증가로 저장·가스의 보완 필요성도 확대.
그리드가 병목: 수십 년간 발전투자 대비 송전망 투자가 지체. 전력 비용 중 송배전 요금이 약 30%. 모건스탠리는 2030년까지 그리드 CAPEX +30~40% 증가를 예상하며 요금 인상 불가피성을 지적.
자본의 재배치: 2024년 전력부문 투자 $1.5조 사상 최대. 머천트(시장가격 노출) 전력 비중은 2024년의 2배인 2030년 25%로 증가 전망, 발전사의 수익률 약 +300bp 개선 추정.

미국 내연연료 측면에서도 변화가 포착된다. EIA는 2025년 미국 천연가스 생산을 하루 107.67bcf(+1.0% 상향)로 제시했다. BNEF는 본토 48개 주 드라이가스 생산을 111.1bcf/day(+7.9% y/y), 수요는 82.8bcf/day(-9.2% y/y)로 집계. 베이커휴즈의 가스 리그 수는 127기로 2.25년래 고점 근처다. 생산 측 탄력성이 크지만, 겨울 강한 한파나 LNG 흐름 변화에 따라 단기 가격 변동성은 확대될 수 있다. 실제로 최근 한파 예보에 Nymex 가스 선물(NGZ25)이 +2.48% 상승했고, EEI 데이터는 전력 생산이 +5.33% y/y 증가했다고 보고했다.

3) 지정학·산업정책: ‘AI-에너지’ 신(新) 군비경쟁의 규칙

AI 경쟁의 핵심은 더 이상 소프트웨어만이 아니다. 웰스파고는 칩·전력·병목 통제를 승패의 분기점으로 봤다.

주목

미국의 산업정책: CHIPS 법 지원(예: Intel $8.9억), 핵심 광물 내재화(예: MP Materials $4억)와 더불어, 동맹과의 전력망·발전 협력 가속. 미·일 협정에서 전력 인프라가 중심 의제로 다뤄졌고, GE Vernova, Kinder Morgan, Carrier Global, Cameco 등 기업이 거론됐다.
광물 공급망 재편: 미 하원 대중특위 보고서는 중국이 정련·가격보고 영향력을 바탕으로 시장을 좌우한다고 지적. 대응책으로 전략자원비축, 허가(permits) 개혁, 한시적 가격하한 검토 등이 논의된다.
중국 변수: 엔비디아 CFO는 중국 지정학 리스크와 현지 경쟁 격화로 ‘중요한 규모의 주문’ 일부가 현실화되지 못했다고 밝혔다. GPU 제약은 중국의 병목, 전력은 미국의 병목이라는 ‘이원적 제약’이 글로벌 밸류체인을 흔든다.

“냉전기 우주개발 경쟁 때 미국의 과학·우주·기술 지출은 GDP의 0.8%, 현 수준의 약 6배였다.” — 웰스파고 증권

자본 집약적 경쟁의 회귀는 정부 재정·민간 CAPEX의 동시 확대를 요구한다. 그 파장은 단일 기업이나 업종을 넘어, 전력요금·광물·허가·통상·외교까지 정책 전선을 넓힌다.

4) 인플레이션·금리: ‘전력 인플레’가 만든 레짐 변형

전력 가격의 구조적 상방은 인플레이션 레짐을 재편할 수 있다. 에너지·전력은 직접 항목(전기요금)과 간접 항목(데이터센터·클라우드 가격, 산업 원가)을 통해 물가에 전이된다.

가격 신호의 재정렬: 모건스탠리의 스파크 스프레드 확대 전망(글로벌 +5%, 아시아 +15%)은 도매가격 상방을 의미. 그리드 요금 비중(약 30%)과 향후 요금 인상 요인(CAPEX +30~40%)을 고려하면, 전력 인플레는 규모는 완만하나 지속성이 높다.
정책·통계 불확실성: 최근 BLS의 10월 CPI 발표 취소, 11월 CPI 연기(12/18)는 12월 금리결정(12/10)을 ‘핵심 물가지표 부재’ 속에서 맞이하게 한다. 이는 정책 판단의 노이즈를 키운다.
연준 커뮤니케이션: 뉴욕 연은 윌리엄스 총재의 ‘근시일 내 추가 조정’ 시그널, 반면 콜린스·로건의 신중론. 단기 인하 기대가 되살아나도, 에너지·전력 요인이 코어 물가의 경직성을 높일 수 있다.

핵심은 전력요금의 제도적 전가다. 규제 유틸리티는 레이트 베이스 확대를 통해 CAPEX를 요금에 반영하고, 머천트 발전은 가격 신호를 통해 수익을 보전한다. 이 체계는 전력 인플레의 ‘완만하지만 끈질긴’ 성격을 낳는다. 장기적으로 연준의 중립금리 인식에도 상방 리스크가 누적될 여지가 있다.

5) 미국 증시: 섹터별 구조 변화와 장기 지도

‘전력의 시대’는 섹터 지형을 바꾼다.

수혜·핵심 연결고리

유틸리티/그리드: 송전·배전 설비, 변압기, 개폐장치, HVDC, 보호계전 장치. CAPEX+레이트 베이스+요금의 선순환. 규제 재량·허가 속도·요금 반영 리스크 관리가 관건.
가스·LNG·파이프라인: 데이터센터 상시 부하의 기저부하 보완. Kinder Morgan 같은 미드스트림, LNG 터미널, 지하 저장. 가격 변동성·정책 리스크(메탄 규제) 병행 관리 필요.
원자력·연료주기: 라이프 익스텐션(Life Extension), 스몰모듈원전(SMR) 상업화의 가속. Cameco 등 연료·정련 밸류체인 재평가.
전력 설비·산업재: GE Vernova, Carrier Global(냉각·HVAC), 전력전자(인버터·컨버터), 그리드 디지털화(DERMS, EMS, ADMS).
데이터센터·REIT: 임대료·전력 패스스루 구조, 전력 접근권이 핵심 자산으로 격상. 대체로 수혜이나, 전력 병목 지역의 개발 리드타임·PPA 비용 상승 리스크.

중립·혼재 영역

재생에너지 개발: 장기적(+), 단기적(-). 모듈 가격 상승(+15%)·커테일먼트·접속 대기열·보조서비스 비용 상승이 단기 마진을 압박. 그리드 증설과 저장 확대가 병행되면 구조적 개선.
AI 하이퍼스케일러: 매출 성장(+) vs. 전력·GPU·냉각 CAPEX/에너지 비용(–). 전력 선점 계약·온사이트 전원 뒤계량(Behind-the-meter) 전략의 성패가 기업간 격차를 키운다.

취약 영역

전력집약 산업 중 가격결정력 약한 업종: 전력요금 상방을 최종가격에 전가하지 못하면 마진 압박. 규제·수요 구조에 따라 편차.
그리드 병목 지역의 신규 대규모 수요자: 접속 지연·계통 사용료 상승·신뢰도 리스크로 ROI 불확실성 확대.

6) 시나리오 2026~2035: 베이스·업사이드·다운사이드

항목	베이스(가장 가능성 높은 경로)	업사이드(정책·기술 가속)	다운사이드(병목 심화)
글로벌 전력수요	’30년 35,000TWh대 (MS)	AI·전기화 추가 가속	경기둔화로 수요는 둔화, 그러나 가격은 상방
데이터센터 전력	’25~’28 +126GW, 미국 50% 비중	하이퍼스케일러 전력 선점 가속, 온사이트 확대	전력 접근권 부족으로 프로젝트 지연/축소
전력가격(스프레드)	’27년 글로벌 +5%, 아시아 +15%	그리드 개선·장주기 저장 보급으로 완화	그리드 병목 지속, 도매가격 변동성 확대
그리드 CAPEX	’30년까지 +30~40%	허가개혁·HVDC 가속·연계선 확충	사회적 수용성·허가 지연으로 체증
에너지 믹스	가스·원전 비중 회복, 재생+저장 병행	SMR 상업화·원전 라이프 익스텐션 확산	가스 연료·정련 광물 쇼크, 모듈 가격 재상승
인플레이션	전력 인플레 완만·지속, 코어 경직성↑	효율·수요관리로 완화	요금 급등·CAPEX 전가로 기대 인플레 상방

7) 정책·시장 처방: 수요·공급·그리드를 동시에

정책

수요유연성(DSR): 데이터센터 부하감축 계약, 유연요금제·동적요금제 확대. ERCOT 같은 무용량시장은 유연성 보상체계 정교화가 관건.
그리드 허가개혁: 송전사업 NEPA·주별 인허가 동시 처리·기한화. 생성지-수요지 간 HVDC 회랑 구축.
장주기 저장·원전: IRA 인센티브 보강, SMR·LE(라이프 익스텐션) 승인이행 가이드라인 명확화.
광물·정련 내재화: 전략자원비축·가격하한 일시적 적용 검토, 재활용 인센티브.

시장·기업

전력선점 전략: 장기 PPA, 온사이트 CCGT/소형원전/연료전지, 뒤계량 자가설비로 공급 신뢰성 제고.
효율·냉각 혁신: 액침냉각·열회수·서버 효율 개선으로 전력/연산 단가 하향.
위치전략: 냉량·수자원·그리드 여력·연계선 접근성, 열·소음·토지의 사회적 수용성 고려.

8) 투자 체크리스트: ‘전력의 시대’ 포트폴리오 프레임

노출의 질: 유틸리티는 레이트 케이스 이력·EBITDA당 CAPEX 집행력·허가 속도 추적. 머천트 발전은 헤지 만기와 노출 점검.
그리드 장비: 납기(리드타임)·주문잔고·가격 전가력·부품 국산화율.
가스·중간재: 파이프라인 가동률·LNG 프로젝트 FID(최종투자결정)·규제 리스크.
데이터센터: 전력 접근권·PUE·냉각 기술·부지·지연 패널티 조항.
정책 감수성: 허가개혁·요금 규제·광물정책 변동성.

면책: 본 칼럼은 특정 종목의 매수·매도를 권유하지 않으며, 장기 구조 변화에 대한 분석·견해를 제공한다.

9) 텍사스 사례: 겨울 전력 타이트와 리스크 관리

NERC 겨울 평가에 따르면 텍사스는 혹한 시 가용 92.6GW → 69.7GW로 급락할 수 있고, 피크 수요는 85.3GW. 최대 15GW+ 적자 가능성이 있다. 2021년 ‘유리’ 때 20GW 순환정전과 210명 이상 사망의 교훈은, 가스 인프라 동결 방지·그리드 보강·수요유연성의 동시 추진 없이는 재발 위험이 크다는 점을 말해준다.

단기: 데이터센터·산업체의 계통위험 시 부하감축 계약 확대, 배터리 잔존용량 관리, 가스 공급망 winterization 점검.
중기: 송전망 확충·HVDC·지역간 연계, 장주기 저장 실증, 온사이트 발전(조건부)·폐열회수.

10) 장기 맥락: AI 효율이 전력 수요를 상쇄할 수 있는가

반론도 있다. 모델·칩 효율 개선이 kWh/연산을 낮추면 전력 수요 곡선이 완만해질 수 있다는 주장이다. 실제로 하드웨어·냉각·소프트웨어 최적화가 빠르게 진전 중이다. 그러나 제번의 역설처럼 효율 향상이 총수요 확대(Rebound)를 부를 가능성도 크다. 현재까지의 상향 조정 추세(+56%)는 후자에 무게를 싣는다. 따라서 합리적 전망은 효율 개선 = 상승 속도 둔화이지, 절대수요 감소가 아니다.

11) 결론: ‘전력의 시대’—AI 경쟁의 숨은 통화는 kWh

지난 10년이 모바일·클라우드로 대표되었다면, 향후 10년은 전력이 경제·시장·정책을 관통하는 축이 된다. 모건스탠리의 글로벌 수급 전망, NERC/ERCOT의 신뢰도 경고, 웰스파고의 ‘AI-에너지 신군비경쟁’ 프레임, 미·일 전력 인프라 협력, 광물 내재화 논쟁은 모두 같은 지점을 가리킨다. AI의 계산력은 칩에서 나오지만, 작동력은 전기에서 나온다. kWh를 얼마나 안정적으로, 저비용으로, 유연하게 확보하느냐가 기업·국가의 경쟁력을 좌우한다.

시장 관점에서 이것은 유틸리티·그리드·가스·원전·전력설비로 대표되는 ‘전력 밸류체인’의 장기 프리미엄 가능성을, 정책 관점에서는 허가개혁·송전망·장주기 저장·광물·데이터센터 수요관리의 종합패키지 필요성을 뜻한다. 인플레이션·금리는 ‘완만하지만 끈질긴’ 전력 인플레의 그림자 속에서 판단돼야 한다. 전력의 시대는 이미 시작되었다. AI의 미래를 묻는 질문은, 결국 전기의 미래를 묻는 질문과 같다.

부록: 기사 내 주요 수치·출처 정리

글로벌 전력 수요·공급: 2024년 28,130TWh → 2030년 35,093TWh(수요), 2030년 발전 38,865TWh(모건스탠리).
데이터센터 전력: 2025~2028년 +126GW 순증, 미국 비중 50%(모건스탠리).
스파크 스프레드: 2027년까지 글로벌 +5%, 아시아 +15%(모건스탠리).
그리드 CAPEX: 2030년까지 +30~40%(모건스탠리). 전력 비용 중 송배전 요금 약 30%.
미국 가스: EIA 2025년 생산 107.67bcf/day(+1.0% 상향). BNEF 드라이가스 생산 111.1bcf/day(+7.9% y/y), 수요 82.8bcf/day(-9.2% y/y). Baker Hughes 가스 리그 127기.
한파·천연가스: Nymex NGZ25 +2.48%(한파 예보·재고 감소). EEI 전력생산 +5.33% y/y.
텍사스 신뢰도: 가용 92.6GW, 혹한시 69.7GW, 피크 85.3GW(NERC). 2021년 ‘유리’ 순환정전 20GW, 사망 210명+.
정책·지정학: CHIPS 지원(예: Intel $8.9억), MP Materials $4억. 미·일 전력 인프라 협력(기업: GE Vernova, Kinder Morgan, Carrier Global, Cameco). 미 하원 대중특위 광물 보고서.