빅테크 기업이 천연가스를 사용하는 이유는 바로 ‘전력’ 때문이라고 알고있습니다.
또한 그 전력사용은 바로 AI(데이터센터)와도 연관되어 있다고 말씀드렸는데요.
정확히 AI산업과 천연가스는 어떤 연관성을 지니고 있는지 자세히 알아보도록 하겠습니다.
AI산업과 천연가스의 연관성
사실 AI 산업과 천연가스는 직접적인 연관성은 적습니다만, 에너지 소비 측면에서 중요한 관계를 가지고 있습니다. 주요 연관성은 다음과 같습니다.
- 데이터 센터 전력 공급: AI 모델의 학습과 운영에는 대규모 데이터 센터가 필요하며, 이러한 센터들은 막대한 양의 전력을 소비합니다. 천연가스는 이러한 데이터 센터에 안정적인 전력을 공급하는 주요 에너지원 중 하나입니다.
- 에너지 효율성: AI 기술은 천연가스 발전소의 운영 최적화에 활용될 수 있습니다. 예를 들어, 예측 유지보수, 실시간 모니터링, 효율성 향상 등에 AI가 사용됩니다.
- 스마트 그리드: AI는 전력 수요 예측과 관리에 활용되며, 이는 천연가스 발전소의 효율적인 운영에 기여합니다.
- 탄소 배출 감소: AI 기업들은 탄소 중립을 목표로 하고 있으며, 이 과정에서 천연가스는 석탄보다 청정한 대안으로 사용됩니다.
- 에너지 탐사: AI 기술은 천연가스 탐사 및 생산 과정을 최적화하는 데 사용됩니다.
- 수요 예측: AI는 천연가스 시장의 수요를 예측하고 분석하는 데 활용됩니다.
이러한 연관성을 통해 AI 산업과 천연가스 산업은 서로 영향을 주고받으며 발전하고 있습니다.
그러나 장기적으로 AI 산업은 더욱 친환경적인 에너지원으로의 전환을 목표로 하고 있습니다.
천연가스를 대체할 친환경적인 에너지원
그렇다면 장기적으로 봤을 때 AI산업은 천연가스 대신 어떤 에너지원을 사용하게 될까요?
정답은 ‘원자력’에 있습니다.
원자력이 어떻게 전력을 만들어내는지 잠깐 알아보자면 다음과 같습니다.
- 핵분열 반응: 원자로 내의 농축 우라늄 연료가 중성자를 흡수하여 핵분열을 일으킵니다. 이 과정에서 막대한 열에너지가 발생합니다.
- 냉각수 가열: 핵분열로 발생한 열은 원자로 내의 냉각수(1차 냉각재)를 약 320°C의 고온으로 가열합니다.
- 증기 생성: 고온의 냉각수는 증기발생기로 보내져 2차 냉각재(물)를 가열하여 고압의 증기로 변환시킵니다.
- 터빈 구동: 생성된 증기는 터빈을 돌리는 데 사용됩니다.
- 전기 생산: 터빈과 연결된 발전기가 회전하면서 전기를 생산합니다.
- 증기 냉각: 터빈을 돌린 증기는 복수기에서 냉각되어 다시 물로 변하고, 이 물은 재사용을 위해 증기발생기로 보내집니다.
이 과정에서 원자로는 화력발전소의 보일러와 유사한 역할을 하며, 우라늄의 핵분열 에너지가 화석연료 연소를 대체합니다. 원자력발전소는 방사성 물질의 안전한 관리를 위해 1차 냉각재와 2차 냉각재를 구조적으로 분리하는 것이 특징입니다.
빅테크 기업의 선택 천연가스vs원자력
빅테크 기업들은 장기적으로는 원자력을 더 선호하지만, 단기적으로는 천연가스에 의존할 수밖에 없는 상황입니다.
장기적 선호: 원자력
- 청정 에너지: 빅테크 기업들은 탄소 중립을 목표로 하고 있어, 탄소를 배출하지 않는 원자력을 선호합니다.
- 투자 및 계획
- 마이크로소프트는 2028년부터 펜실베이니아주의 스리마일 원전을 재가동하여 전력을 공급받을 계획입니다.
- 아마존과 구글은 차세대 소형 원자로(SMR)에 투자하고 있습니다.
- 메타는 2030년대 초까지 원자력 에너지 업체와의 협력을 모색 중입니다.
- 안정적 공급: 원자력은 24시간 내내 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 청정 에너지원으로 평가받고 있습니다.
단기적 의존: 천연가스
- 즉각적인 수요 대응: AI 데이터 센터의 급증하는 전력 수요에 즉시 대응할 수 있는 유일한 대안입니다.
- 건설 속도: 천연가스 발전소는 원전에 비해 건설 속도가 빠르고 가동이 용이합니다.
- 에너지 기업의 대응: 엑손모빌, 셰브론 등 에너지 기업들은 빅테크의 단기적 천연가스 수요를 예상하고 발전소 건설을 계획하고 있습니다.
- 현실적 제약: 원전 건설에 소요되는 긴 시간을 고려할 때, 빅테크 기업들은 당분간 천연가스를 사용할 수밖에 없는 상황입니다.
결론적으로, 빅테크 기업들은 장기적으로 친환경적이고 안정적인 원자력을 선호하지만, 급증하는 AI 전력 수요에 대응하기 위해 단기적으로는 천연가스에 의존할 수밖에 없는 상황입니다. 2030년대까지 원자력 발전이 본격화될 때까지 천연가스가 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다.
마이크로소프트가 원자력에 투자한 이유
마이크로소프트가 원자력에 투자하는 주요 이유는 다음과 같습니다.
- 탄소 중립 목표 달성: 마이크로소프트는 2030년까지 탄소 네거티브를 달성하겠다는 목표를 세웠습니다. 원자력은 운영 중 온실가스를 거의 배출하지 않아 이 목표 달성에 도움이 됩니다.
- 안정적인 전력 공급: AI와 클라우드 서비스의 급격한 성장으로 인해 데이터 센터의 전력 수요가 급증하고 있습니다. 원자력은 24시간 안정적으로 대량의 전력을 공급할 수 있습니다.
- 에너지 다변화: 재생에너지만으로는 증가하는 전력 수요를 충족시키기 어려워, 원자력을 통해 에너지원을 다변화하고 있습니다.
- 기술 혁신 주도: 마이크로소프트는 차세대 소형 모듈형 원자로(SMR) 개발에 투자하여 원자력 기술 혁신을 주도하고 있습니다.
- 장기적 비용 효율성: 초기 투자비용은 높지만, 장기적으로 운영 비용이 낮고 안정적인 원자력 발전은 비용 효율적일 수 있습니다.
- 정부 정책 대응: 많은 국가에서 청정 에너지 전환을 장려하고 있어, 이에 대응하기 위한 전략적 선택입니다.
이러한 이유로 마이크로소프트는 원자력을 미래 에너지 전략의 중요한 부분으로 보고 투자를 확대하고 있습니다.