구글, 마이크로소프트, 아마존이 원자력 에너지에 대한 투자

구글, 마이크로소프트, 아마존이 원자력 에너지에 대한 투자

AI 붐을 배경으로 기술 대기업의 '원전 르네상스'가 시작되었다

마이크로소프트는 2024년 9월 스리마일섬 원자력발전소(펜실베이니아)를 재가동하는 계약을 전력 대기업과 맺었다

AI의 개발 경쟁이 격화되는 가운데, 데이터센터에 대한 전력 수요가 급증하고 있다. 그래서 마이크로소프트, 구글, 아마존이 점찍은 것이 원자력 에너지다. 미국 기술 대기업은 원자력 발전 프로젝트에 대한 투자에서도 각축을 벌이고 있다.

◆ 풍력 및 태양광 발전보다 안정적인 공급
기술 기업들 사이에서, AI 등의 가동에 필요한 「제로 에미션(zero emission) 전력」의 공급원으로서 원자력 발전에의 관심이 높아지고 있다.
 *zero emission는 다른 업종간에 협업하여, 한정된 지구 자원의 효율을 높이고, 폐기물을 제로로 할 것을 지향하는 것이다.

최근 마이크로소프트와 구글, 아마존이 잇따라 원자력 발전 사업자와 계약을 맺었다. 기업용으로 컴퓨팅 서비스를 제공하는 데이터센터에서의 전력 수요 급증에 대응하기 위해서다.

전력 수요의 확대 배경에는, 이러한 기술 기업의 AI에 대한 대규모 투자가 있다. AI는 소셜미디어나 비디오 스트리밍, 웹 검색 등 기존 기술과 비교해 전력 소비량이 훨씬 많은 것이다.

마이크로소프트는 9월 폐쇄 중인 스리마일섬 원자력발전소를 재가동해 전력을 공급받는 계약을 전력 대기업인 콘스텔레이션에너지와 맺었다. 10월에는 아마존과 구글이 차세대 원자력발전 소형모듈로(SMR) 개발에 투자할 것으로 알려졌다.

SMR은 아직 상업화되지는 못했지만 에너지 전문가들에 따르면 미국에서 1950년대 이후 건설된 대형 원자로보다 건설비용이 저렴하고 건설 자체도 쉽다고 한다.

과거 풍력, 태양광 등 재생에너지에 거액을 투자했던 기술 대기업들이 원자력에 관심을 기울이게 된 것은 온실가스를 배출하지 않고 안정적으로 확보할 수 있는 전력을 원하기 때문이다. 풍력이나 태양광은 기후 변동을 재촉하지는 않지만, 전력의 상시 공급에는 배터리등의 축전 시스템이 필요하게 된다.

마이크로소프트, 아마존, 구글은 2030년까지 전 사업에서 배출되는 온실가스 배출량을 제로로 만드는 것을 목표로 하고 있다. 하지만, 이 목표를 내세운 것은, AI 붐의 도래 이전이었다.

「기술 기업은 비즈니스를 지속 가능한 방법으로 성장시키고 싶어 하며, 현시점에서의 그 최적의 방법은 원자력입니다」라고, 신용평가회사 S&P 글로벌 레이팅의 매니징 디렉터를 맡는 애니시 프라브는 말한다.

구글은 10월 14일에, SMR의 개발을 다루는 스타트업 기업 카이로스 파워와 전력의 구입 계약을 체결했다고 발표했다. 최초의 SMR은 2030년까지 가동 개시 예정이라고 한다.

지난 11월 16일에는 아마존이 또 다른 스타트업 X에너지의 SMR 개발에 투자하기로 발표했다.
프랩에 따르면, SMR의 건설 비용은 1기당 약 10억달러로, 미래에는 데이터 센터의 옆에 설치할 수 있다고 한다.

◆ 원자력 에너지 추진에는 초당적 지지
원자력 에너지를 뒷받침하고 있는 것은 기술 기업만이 아니다. 조 바이든 대통령은 얼마 전 새로운 원자력 에너지 프로젝트 추진을 가속화하는 법안에 서명했다. 초당파의 지지를 얻어 의회를 통과된 법안이다.

바이든 행정부는 미국 전력공급의 약 20%를 차지하는 원자력을 자국의 온실가스 배출량 감축 목표달성에 필수적이라고 보고 있다. 과거 많은 민주당 의원들이 원전 신규건설에 안전과 환경, 경제적 우려 때문에 반대했던 점을 감안하면 상황은 크게 달라졌다.

미국 원자력산업의 부흥은 탄소자유에너지 공급을 늘리는 것 외에도 AI부터 제조업과 의료까지 성장분야의 전력수요를 충족시키는 열쇠가 될 것이라고 제니퍼 그랜홀름 에너지부 장관은 말했다.

기술 업계의 원자력발전 투자는 어려운 상황에 처한 이 산업의 재활성화를 도울 것이다.

현재, 미국에서 가동중의 원자로는 세계 최다의 94기이지만, 최근 수십년간의 신규 건설은 2기에 지나지 않는다. 모두 조지아주의 보글 원자력 발전소에 건설되었지만, 건설 비용은 예산을 200억달러 가까이 초과해, 가동 개시도 수년 늦어졌다.

이들 2기는 향후 20여 기의 원자로 신설을 목표로 한 원자력 르네상스라는 큰 흐름 속에 건설됐다. 그러나 그 예산 초과나 가동 지연 외에도 사우스 캐롤라이나주에서의 원자력 발전 건설 프로젝트에서도 실패가 있어, 야심적인 계획은 사라져 버렸다.

◆ 원자력 발전의 오랜 과제는 해결되지 않았다
이런 가운데 기술 업계 수장들은 이번에는 상황이 다르다며 벼르고 있고, 개인 재산까지 털어 넣어가며 열심히 하는 사람도 있을 정도다.
예를 들어 마이크로소프트 공동창업자 빌 게이츠는 스타트업 테라파워에 10억달러 이상을 투자하고 있다. 이 회사는 워런 버핏이 소유한 전력회사 퍼시피코프와 손잡고 SMR을 개발 중이다.

SMR의 이점은, 원자로의 각 부품이 대량생산할 수 있을 정도로 작고, 제조 비용을 통제할 수 있는 것이다. 각각의 원자력 발전소에서는, 처음에 설치한 1기 또는 몇 기의 원자로를 서서히 늘려 가는 방법을 택한다.

그렇게 해서 원자로를 많이 지어야 결국 값이 싸지는 것이라고 대기업도 가입한 업계단체 클린에너지바이어협회(CEBA)의 리치 파월 회장은 말한다.

하지만 원자력 에너지에 비판적인 방향은, 그 주장에 의문을 던진다. 전력회사나 기술 기업은 듣기 좋은 선전 문구를 늘어놓지만 원자력발전의 오랜 문제는 해결되지 않고 있다는 지적이다. 그 문제란, 신규 원자로 건설의 높은 비용이나, 건설의 지연, 사용 후 핵연료의 최종 폐기물 처리장의 부족 등이다.

원자력 발전에 반대하는 비영리단체 페어윈스 에너지 에듀케이션의 애니 건더슨은 다음과 같이 지적한다.
"1960년 이후 미국에서는 250기의 원자로 건설이 계획돼 왔습니다. 그 절반 이상이 가동 전에 중지되었습니다. 가동을 하게 된 원자로라도 예정보다 늦지 않고 예산 내에서 건설할 수 있었던 것은 한 개도 없습니다"

그런데도 많은 기술 기업이나 전력회사의 임원들은 풍력이나 태양광, 수력발전과 같은 재생가능 에너지에는 급증하는 에너지 수요에 대응할 수 있을 정도의 안정성이 없기 때문에 원자력이 필요하다고 한다.

◆ 데이터센터의 규모는"메가와트" 표시
전력소비는 수년 전부터 이미 개인과 기업의 전기차와 열펌프, 에어컨 이용이 확대되면서 증가하였다. 그리고 최근에는 기술 업계의 데이터 센터가 그 증가를 가속시키고 있다.

현재 데이터센터가 세계 전체 에너지 소비량에서 차지하는 비중은 작지만 그 비중은 꾸준히 늘고 있다. 더욱이 데이터센터는 특정 지역(미국에서는 버지니아주 북부 등)에 집중되는 경향이 있어, 이들 지역에서는 현지 전력공급을 압박시킬 수도 있다.

데이터센터에서는 전력을 서버의 가동이나 냉각에 사용한다. 전력은 데이터센터에 있어서 매우 중요하므로 업계 내에서는 데이터센터의 규모를 바닥면적이 아니라 전력을 받는 용량(메가와트)으로 나타내고 있다.

데이터센터 운영기업 데이터뱅크의 라울 마티넥 CEO에 따르면 일반적인 데이터센터에서는 서버랙 하나의 소비전력은 약 5~10킬로와트지만, 고도의 AI칩을 탑재한 랙에서는 100킬로와트를 웃도는 경우도 있다. 이 때문에 데이터 센터 전체라면, 소비전력이 「한 자리수 달라진다」고 한다.

거대 기술 기업의 지출액은 경이로운 수준까지 증대하고 있는데, 그 대부분은 AI의 수요와 가능성에 부응하기 위해서다. 알파벳(구글의 모회사), 마이크로소프트, 아마존 등 5대 기술 기업의 설비투자액은 최근 분기에만 총 590억달러에 이르러 전년 대비 63% 증가했다.

아마존은 올해 펜실베이니아주에서 건설 중인 데이터센터 집적지를 6억5000만달러에 사들였다. 이 데이터센터는 같은 州의 원자력 발전소로부터 전력을 직접 공급받을 예정이다.

마이크로소프트는 쓰리 마일섬 원자력 발전의 계약에 이어 2028년까지 세계 최초의 핵융합 발전소의 건설을 목표로 하는 헤리온 에너지와 전력구입 계약을 체결하고 있다.

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