데이터센터 현장 가스발전, 터빈 고장·연료 위험

AI 데이터센터가 전력망 연결을 기다리지 않고 부지 안에 가스발전소를 세우는 경쟁에서 터빈 고장과 연료 위험이 함께 부상하고 있다. 10월 28일 나온 에너지 전문 보도에 따르면 클린뷰(Cleanview)는 이달 미국에서 진행 중인 현장 가스발전 프로젝트를 110GW로 추산했다. 지난해 여름 20GW에서 다섯 배 넘게 늘어난 규모다. 같은 보도는 대형 발전사와 설계·조달·시공(EPC) 업체에 가스 터빈을 망가뜨린 데이터센터 개발사의 수리 요청이 늘고 있다고 전했다. 개발사 상당수가 자체 운영·정비(O&M) 역량을 갖추지 못했기 때문이다.

연료 쪽 위험은 앤스로픽이 이번 주 제출한 상장 증권신고서(S-1)에 적혀 있다. 보도에 따르면 앤스로픽은 증권신고서에서 전력망 바깥에 두는 현장 가스발전이 연료 가격 충격과 파이프라인 제약에 취약하다고 밝혔다. 회사는 하이퍼스케일러와 네오클라우드에서 컴퓨팅을 빌려 쓰던 방식에서 벗어나 텍사스와 뉴욕에 500억 달러를 넣는 자체 데이터센터 건설로 옮겨 가고 있다. 그만큼 확정 가스 공급 물량과 연료 운송 용량을 놓고 다른 수요자와 경쟁해야 하고, 이는 가스 가격을 더 끌어올릴 것으로 예상된다. 태양광, 풍력, 배터리, 원자력, 지열 같은 청정 전원은 짧게만 언급됐다. 앤스로픽은 이들 전원이 "우리가 필요한 양이나 시점에 맞춰 공급되지 않거나, 더 비싼 값에만 쓸 수 있을지 모른다"고 적었다. 메탈이 확인한 앤스로픽 증권신고서 원문에서도 이 문장은 데이터센터 전력 위험 요인 항목에 그대로 들어 있다. 메탈은 앤스로픽의 나스닥 상장 증권신고서 제출을 보도한 바 있다.

현장 가스발전의 고장 사례는 올해 들어 잇따랐다. 보도에 따르면 영국의 소규모 프로젝트와 테네시주 멤피스에 있는 xAI의 대형 콜로서스 캠퍼스에서 가스 터빈에 균열이 생겼고, xAI는 큰 전력 변동을 흡수하려고 테슬라 배터리를 들였다. 크루소가 개발한 텍사스주 애빌린의 스타게이트 프로젝트는 백업 가스 터빈과 냉각 장비에서 기술 문제를 겪었다. 버지니아주 라우던 카운티의 밴티지 VA2 데이터센터는 올여름 현장 가스터빈 발전소에서 심각한 전력 장애를 겪고 24시간 가까이 디젤 백업 발전기로 버텼다. 인근 주민들은 소음과 대기오염을 호소했다. 메탈은 스페이스X가 xAI 데이터센터의 무허가 터빈 철거를 1년 더 미룬 소식을 보도한 바 있다.

고장의 뿌리는 AI 연산의 전력 사용 방식에 있다. 업계 연구와 발전 개발사 인터뷰를 종합한 보도에 따르면 AI 워크로드는 수 밀리초 안에 메가와트 단위의 부하 변동을 일으켜 발전 설비에 무리를 준다. 개발사들은 이 출렁임을 누르고 전력을 넉넉히 확보하려고 전력망 연결을 최소로 줄이거나 아예 없앤 채 현장 가스와 에너지저장장치를 묶고, 데이터센터 안에는 전압 변동에서 IT 장비를 지키는 무정전전원장치(UPS)를 더한다. 데이터센터는 하루 24시간 돌아가기 때문에 이 설비는 일반 발전소보다 높은 신뢰도를 내야 한다. 이 복잡한 계통을 맞물려 돌린 경험이 있는 개발사는 드물고, 가동 뒤 고장을 바로 고칠 전담 정비 인력도 부족하다.

장주기 흐름전지를 만드는 테라플로 에너지의 존 퍼렐라(Jon Parella) 최고경영자 겸 공동창업자는 인력 문제를 먼저 짚었다. 그는 "이 캠퍼스들을 지을 전기 시공업자와 냉난방공조(HVAC) 기술자가 충분한가, 그게 큰 과제"라며 "그다음에는 가스 엔진을 고치고 정비하고 해마다 점검할 줄 아는 정비공이 필요하다"고 말했다.

개발사의 수준 문제도 나왔다. 2025년 말 구글에 인수된 발전 개발사 인터섹트의 셸던 킴버(Sheldon Kimber) 최고경영자 겸 창업자는 경험 없는 팀이 대거 뛰어드는 상황이 "완전히 터무니없다"며 프로젝트 파이프라인이 "대부분 쓰레기"로 채워져 있다고 말했다. 그는 기가와트 규모의 전력망 바깥 발전소를 실제로 지을 수 있는 회사는 많지 않다고 봤다. 킴버는 "텍사스에 가스가 나는 땅이 있고 가스 터빈 업체와 좋은 대화를 나눴다며, 구글에 있으니 데이터센터를 원하느냐는 메일을 하루 종일 받는다"며 "축하한다, 그건 텍사스의 절반"이라고 꼬집었다. 이런 팀이 주민 회의에 데이터센터 구상을 들고 나타나면서, 10년 동안 재생에너지와 가스를 묶은 발전소를 짓고 지역 혜택을 협상해 온 회사들이 피해를 본다는 것이 그의 주장이다.

구글과 인터섹트는 데이터센터와 발전소를 처음부터 함께 설계하는 길을 택했다. 구글의 자체 AI 모델과 IT 장비에 맞춘 설계로 시설의 에너지 효율과 신뢰도를 높이고 비용을 줄인다는 것이 킴버의 설명이다. 두 회사는 지금까지 텍사스에서 공동 프로젝트 두 건을 발표했다. 전력은 주로 태양광, 풍력, 배터리로 대고 가스는 일부 백업으로 쓰며, 규모는 공개하지 않았다.

올해 xAI를 인수한 스페이스X도 수직 계열화를 검토하고 있다. 다만 일론 머스크 최고경영자는 이를 설비 고장 대책이 아니라 전력을 더 빨리 확보하는 방법으로 내세웠다. 그는 3분기 실적 발표에서 스페이스X가 2027년에 최소 10GW의 컴퓨팅을 더할 것이며, 자체 가스 터빈 블레이드와 베인 주조가 그 일부를 받친다고 말했다. 그는 이 덕분에 경쟁사보다 12~18개월 빨리 터빈을 확보할 수 있다고 했다. 머스크는 "가스 터빈만이 아니라 여러 전원을 보고 있다"며 "당연히 태양광과 풍력, 구할 수 있는 모든 전원을 쓰고 싶다"고 말했다. 그는 공장에서 만든 작은 데이터센터를 전 세계에 흩어 두는 모듈형 추론 컴퓨팅에서도 기회를 본다고 덧붙였다.

현장 가스발전 110GW라는 숫자는 전력망 대기 줄을 건너뛰려는 하이퍼스케일러의 조급함을 보여 준다. 조 단위 인프라 투자를 하루라도 빨리 매출로 돌리려면 수년씩 걸리는 계통 연결을 기다릴 수 없다는 계산이다. 그러나 터빈 균열, 디젤 백업, 연료비 전가 조항이 함께 쌓이면서 데이터센터 전력의 병목은 발전 용량 확보에서 설비 운영 능력과 연료 조달로 옮겨 가고 있다. 고장 난 터빈을 고칠 정비공과 확정 가스 운송 계약이 데이터센터 건설 속도를 가르는 변수가 됐다.