아시아의 AI 붐을 움직이는 석탄, 그 대가는 지역사회가 치른다

아시아 인공지능 경쟁의 숨은 연료

아시아 전역에서 인공지능 붐은 각국 정부와 기술 기업이 좀처럼 논의의 중심에 놓지 않는 자원, 석탄을 토대로 구축되고 있다. 추산에 따라 이 지역에는 전 세계 확인 매장량의 약 5분의 3에 달하는 석탄이 매장돼 있다. 덕분에 석탄은 비교적 저렴하고 널리 공급되며, 석유나 가스보다 해외 해상 운송 차질의 영향을 덜 받는다.

데이터센터가 빠르게 늘면서 이런 이점을 외면하기 어려워지고 있다. 데이터센터에는 인공지능 시스템을 학습시키고 구동하는 서버가 들어선다. 첨단 컴퓨팅 장비는 열을 발생시키고 해가 지거나 바람이 잦아든다고 전원을 끌 수 없기 때문에, 이 시설은 높은 수준의 전력을 끊임없이 소비한다.

인공지능 인프라와 데이터센터 확장을 추적하는 시장조사업체 BMI의 애널리스트 알렉산더 케더는 신규 청정에너지 사업이 완공되는 속도보다 수요가 더 빠르게 늘고 있다고 말했다.

AI 수요가 청정에너지 발전 설비를 가동할 수 있게 되는 속도보다 더 빠르게 현실화되고 있다고 케더는 말했다.

아시아 전역에서 태양광과 풍력 발전이 빠르게 확대되고 있지만, 발전량이 변동한다는 점은 거의 중단 없는 서비스를 약속하는 사업자들에게 문제를 일으킨다. 충분한 배터리와 기타 저장 시스템, 송전선 또는 안정적인 저탄소 발전원이 마련될 때까지는 석탄과 가스가 그 공백을 메울 가능성이 크다.

데이터센터에 막대한 전력이 필요한 이유

기존 데이터센터에도 안정적인 전력 공급이 필요하다. 인공지능 시설은 고성능 그래픽 처리장치와 기타 칩을 대량으로 높은 가동률로 사용하기 때문에 전력망에 더 큰 부담을 준다. 모델 하나를 학습시키려면 수천 개의 칩이 며칠 또는 몇 주 동안 함께 작동해야 할 수 있고, 널리 쓰이는 서비스는 언제든 이용자 요청에 응답해야 한다.

설비 용량과 실제 전력 사용량의 차이는 중요하다. 대규모 미래 용량을 갖춘 사업 계획이 발표되더라도, 전력망은 그중 상당 부분이 동시에 가동될 가능성에 대비해야 한다. 여러 시장에서는 20메가와트 이상의 전력 연결 신청이 장기간의 기술 검토로 이어질 수 있다. 일부 사업자는 기존 방식으로 전력망에 연결하기까지 10년 이상 기다려야 한다.

국제에너지기구(IEA)는 전 세계 데이터센터의 전력 사용량이 2030년까지 대략 두 배로 늘어날 것으로 전망한다. IEA에 따르면 2024년 데이터센터는 전 세계 전력 수요의 약 1.5%를 차지했으며, 2030년에도 그 비중은 3% 미만일 수 있다. 하지만 이런 전 세계 수치는 지역별 부담을 가린다. 대형 시설 하나가 산업 공장만큼의 전력을 소비할 수 있고, 시설이 밀집하면 지역 전력망에서 가장 큰 부하 가운데 하나가 될 수 있다.

사업자들은 전력을 직접 확보하는 방식으로 대응하고 있다. 일부는 시설 옆에 가스 발전소를 짓고, 다른 곳은 배터리, 마이크로그리드, 재생에너지 단지, 연료전지와 원자력 발전을 검토한다. 이런 대안이 아직 마련되지 않았거나 비용이 감당하기 어려운 곳에서는 기존 석탄 발전소가 새 계약을 맺고 당초 계획보다 오래 가동될 수 있다.

이는 화석연료 의존이 고착될 위험을 낳는다. 20년 또는 25년간 가동하도록 설계된 데이터센터는 같은 기간 발전소를 뒷받침할 수 있다. 그 기간에 국가 기후 정책이 석탄 발전소 폐쇄를 요구하더라도 마찬가지다.

말레이시아에서 뚜렷하게 드러나는 긴장

말레이시아는 싱가포르와 가까운 입지, 이용 가능한 토지, 비교적 낮은 비용을 바탕으로 아시아에서 데이터센터가 가장 빠르게 늘어나는 지역 가운데 하나가 됐다. 쿠알라룸푸르 남쪽의 기술 지구 사이버자야에는 이미 수십 곳의 시설이 들어섰고, 추가 사업도 계획돼 있다. 구글, 아마존, 알리바바, 마이크로소프트, 바이트댄스 등은 말레이시아의 디지털 인프라에 관심을 보여 왔다.

말레이시아는 2024년 상반기에만 데이터센터의 잠재적 전력 수요를 약 850메가와트로 발표했다. 또 다른 역내 평가에 따르면 말레이시아의 데이터센터 전력 수요는 2024년 8.5테라와트시에서 2030년 68테라와트시로 늘어날 수 있다. 이는 국가 전력 공급량의 최대 30%에 해당한다.

말레이시아는 늘어나는 소비에 대응하기 위해 2030년까지 가스 발전 설비를 6~8기가와트 추가할 계획이다. 이 조치는 전력 부족을 막는 데 도움이 될 수 있지만, 국가 배출량 감축 목표와는 맞지 않는 측면도 있다. 기존 전력 시스템의 상당 부분이 이미 석탄과 가스에 의존하고 있어, 해외 기술 기업은 안정적인 전력을 확보하는 반면 오염과 인프라 비용의 상당 부분은 현지 지역사회가 떠안을 수 있다.

사이버자야 인근에 사는 49세 홍보 담당 임원 아딧 라힘은 주민들이 급속한 건설을 우려하며 지켜보고 있다고 말했다.

지역 공공 서비스에 가해지는 부담을 가리키며 라힘은 “그 영향은 아주, 아주 뚜렷하게 나타날 것”이라고 말했다.

물도 두 번째 제약 요인으로 떠오르고 있다. 데이터센터는 서버의 열을 식히기 위해 물을 증발시키는 냉각 시스템을 흔히 사용한다. 조호르와 슬랑오르 당국은 이미 물 공급에 부담이 커 일부 사업을 늦추거나 제한했다. 조호르에서는 개발업체들에 일부 수냉식 확장 사업을 2027년까지 미루라는 통보가 내려졌다.

환경 비용은 석탄에만 그치지 않는다

석탄 발전은 이산화탄소와 대기오염 물질을 배출하지만, 인공지능이 환경에 주는 부담은 발전소를 넘어선다. 데이터센터에는 냉각수, 토지, 송전 인프라, 비상 발전기와 건설 자재가 필요하다.

캘리포니아대학교 리버사이드 캠퍼스와 텍사스대학교 알링턴 캠퍼스 연구진의 연구는 냉각에 직접 쓰이는 물과 발전에 수반되는 물을 포함해 2027년 전 세계 인공지능 수요가 42억~66억 세제곱미터의 물 취수를 필요로 할 수 있다고 추산했다. 모든 시설에서 완전한 실측 자료를 확보한 것이 아니라 모델링에 근거한 추산인 만큼, 정확한 총량이 아니라 범위로 봐야 한다.

취수량과 소비량의 차이가 핵심이다. 취수량은 강, 저수지, 대수층 또는 상수도에서 끌어온 물을 가리킨다. 소비량은 증발 등의 이유로 해당 수원에 빠르게 돌아오지 않는 물의 양이다. 시설이 취수량을 적게 보고하더라도 지역 유역에는 여전히 부담을 줄 수 있다.

인도에서는 이미 물 부족에 직면한 지역에 데이터센터 집적지가 들어서는 경우가 많다. 일부 냉각 방식에서는 30메가와트 규모 시설 한 곳이 하루 200만 리터 넘는 물을 끌어 쓸 수 있다. 우타르프라데시주 가우탐 붓다 나가르 지역에서는 지하수 채취량이 추정 지속 가능 수준을 넘어섰고, 인근 주민들은 우물이 마른 뒤 비싼 물 배달에 의존하게 됐다.

인도는 이 지역에서 가장 큰 인공지능 시설 일부도 계획하고 있다. 안드라프라데시주에서는 구글의 1기가와트 규모 데이터센터 제안이 150억 달러 사업의 일부다. 주 정부 관계자들은 이 투자가 전력 장비, 에어컨 시스템과 건설 자재 제조업체를 유치하는 계기가 될 것이라고 설명한다.

주 정보기술부 장관 나라 로케시는 이 사업이 단순한 서버 시설에 그치지 않고 더 넓은 산업 기반을 만들어야 한다고 말했다.

로케시는 “제게 이 사업은 단순히 데이터센터에 관한 것이 아닙니다. 전력 전자 장비, 에어컨, 건축 자재 업체까지 전부 포함됩니다. 이제 이 모든 업체를 우리 주로 데려와 제조업을 하게 만들고 있습니다”라고 말했다.

건설 과정에서는 일시적으로 많은 인력이 필요할 수 있지만, 데이터센터는 문을 연 뒤 고도로 자동화된다. 이 지역에서 인용된 연구에 따르면 대형 시설도 상시 고용 인원은 수백 명에 그칠 수 있다. 이에 따라 세수, 숙련 일자리와 기술 이전이 사업에 투입되는 토지, 전력, 물의 가치에 부합할지 의문이 제기된다.

지역사회가 반발하기 시작했다

대중의 논의는 건설 속도를 따라가지 못하는 경우가 많았다. 아시아 여러 국가에는 데이터센터 환경영향 검토에 관한 규정이 미비하며, 사업 승인 전에 지역사회가 예상 전력 사용량, 물 사용량 또는 오염 수준에 관한 정보를 거의 받지 못할 수 있다.

2026년 2월 조호르 주민들은 데이터센터의 급속한 확장에 반대하는 말레이시아 최초의 공개 시위로 알려진 집회를 열었다. 참가자들은 오염과 물 부족에 대한 우려를 제기했다. 인도네시아에서도 비슷한 갈등이 불거져, 주민들은 공동체 토지가 포함된 협약과 지역 수자원 사용에 의문을 제기했다.

중앙아시아도 비슷한 위험에 직면해 있다. 카자흐스탄 에키바스투즈에 제안된 컴퓨팅 허브는 300메가와트의 전력이 필요할 수 있으며, 산업 대기오염의 영향을 이미 받는 도시에서 석탄에 의존할 가능성이 있다. 우즈베키스탄 카라칼파크스탄에 계획된 300메가와트 시설은 아랄해 소실로 어려움을 겪고 물과 에너지가 심각하게 부족한 지역임에도 가스 발전소의 전력을 사용할 것으로 예상된다.

이런 사례는 국가 평균이 현실을 오도할 수 있는 이유를 보여준다. 데이터센터가 전 세계 전력 수요에서 차지하는 비중은 작을 수 있지만, 여러 시설이 건조한 유역이나 취약한 전력 시스템에 집중되면 지역에 미치는 영향은 상당할 수 있다.

에어컨 전력 수요는 시간이 지날수록 동남아시아 전력망에 더 큰 부담을 줄 수 있다. 국제에너지기구는 동남아시아의 에어컨 보유 대수가 2020년 약 5,000만 대에서 2040년 약 3억 대로 늘어날 것으로 전망한다. 냉방 전력 수요는 약 300테라와트시에 이를 것으로 예상되며, 이는 현재 인도네시아와 싱가포르의 전력 사용량을 합친 수준에 가깝다.

석탄과 가스를 무엇으로 대체할 수 있을까?

재생에너지는 해법의 일부지만, 태양광 패널과 풍력 터빈만으로는 전력을 끊임없이 공급할 수 없다. 부족한 고리는 유연성이다. 즉 전력을 저장하고, 수요 시점을 조정하거나, 재생에너지 발전량이 줄었을 때 다른 전원을 투입할 수 있는 능력이다.

장주기 에너지 저장은 기존 배터리보다 더 오랫동안 데이터센터가 재생에너지를 이용할 수 있게 한다. 저장 장치는 전력 수요가 정점에 이르는 시간대에 전력망의 부담을 줄일 수도 있다. 배터리 시스템, 양수발전, 열 저장과 새로운 화학 기술이 이런 역할을 할 수 있는지 시험되고 있다.

일부 기술 기업은 이미 컴퓨팅 수요와 신규 발전 설비를 결합한 계약을 체결하고 있다. 미국의 계약 사례에는 저장 장치와 연계한 재생에너지 발전, 현장 연료전지, 배터리와 기타 유연한 장치를 전력 시장에 연결하는 가상발전소가 포함된다. 이런 방식은 대안이 존재함을 보여주지만, 아시아 전역에서 비슷한 규모로 도입된 사례는 아직 거의 없다.

특히 소형 모듈형 원자로를 중심으로 원자력도 논의되는 대안이다. 이런 원자로는 운영 과정의 배출량이 적으면서 안정적인 전력을 공급할 수 있지만, 현재 동남아시아에는 상업용 원자로가 가동 중인 곳이 없다. 원자력이 데이터센터 붐에 전력을 공급하기 전에 인허가, 안전, 금융, 건설 기간, 폐기물 관리와 대중의 수용성 문제를 해결해야 한다.

냉각 기술도 부담을 줄일 수 있다. 폐쇄형 액체 냉각 시스템은 물을 계속 증발시키는 대신 재사용한다. 시설은 처리수를 쓰거나 공랭식 냉각을 도입하거나 식수를 쓰지 않는 설계를 적용할 수 있다. 각각 장단점이 있다. 더운 날씨에는 공랭식 냉각에 전력이 더 많이 필요할 수 있고, 처리수를 정화하고 운송하는 데에도 에너지가 든다.

가장 청정한 해법은 지역에 따라 다르다. 물이 풍부한 곳에 추가 재생에너지 발전 설비와 폐쇄형 냉각 시스템을 갖춘 데이터센터는 오래된 석탄 발전소의 전력을 쓰는 가뭄 피해 지역의 시설과 환경 발자국이 다르다. 정부는 개발업체가 승인을 받기 전에 전력 사용량, 취수량, 물 소비량과 배출량을 부지별로 공개하도록 해야 한다.

역내 협력으로 부담을 줄일 수 있다

아시아의 에너지 안보 우려는 석탄이 매력적인 선택지로 보이는 이유를 설명한다. 유가 충격, 해상 운송 위험과 지정학적 갈등은 수입 연료 비용을 빠르게 끌어올릴 수 있다. 역내에서 생산되는 석탄은 건강과 기후에 미치는 비용이 훨씬 크더라도 정책 입안자들에게는 공급이 더 예측 가능한 자원으로 보인다.

역내 전력 거래는 각국 정부에 더 많은 선택지를 제공할 수 있다. 아세안 전력망은 이미 라오스·태국·말레이시아·싱가포르 연계 사업 등을 통해 국경을 넘는 전력 거래를 가능하게 했다. 송전망 연계를 확대하면 각국이 신규 산업 부하마다 별도의 화석연료 발전 설비를 짓는 대신 수력, 태양광과 풍력 자원을 나눠 쓸 수 있다.

전력 계획은 가정과 기존 사업체도 고려해야 한다. 데이터센터는 투자와 세수를 창출할 수 있지만, 특별 요금이나 공공 보조금으로 인프라 비용이 다른 전력 사용자에게 전가될 수도 있다. 투명한 계약, 오염 규제, 물 사용 제한과 전력망 개선 비용 분담을 통해 시설을 유치한 지역사회가 혜택을 어느 정도 얻는지 더 명확히 할 수 있다.

말레이시아의 주권형 인공지능 클라우드 계획은 해외 투자에서 건설 일자리 이상의 성과를 얻으려는 더 큰 움직임을 보여준다. 말레이시아는 국내 기술 인력, 연구 역량과 디지털 인프라에 대한 통제권을 키우려 한다. 전력, 물과 토지 사용 비용을 떠안으면서 해외 기업을 위한 저비용 거점으로 머문다면 이런 목표를 달성하기는 더 어려워질 것이다.

지금 내리는 선택은 수십 년간 이어진다

인공지능은 의료, 제조, 기상 예측, 에너지 관리와 공공 서비스 분야에서 실질적인 쓰임새가 있다. 데이터센터는 이런 혜택을 뒷받침하는 인프라의 일부다. 문제는 인프라 확대에 맞춰 인근 주민을 보호하는 전력 시스템과 환경 규칙도 갖출 수 있느냐는 것이다.

석탄은 이용할 수 있고, 필요할 때 발전량을 조절할 수 있으며, 익숙하다는 이유로 당장의 공백을 메우고 있다. 기존 발전소를 전제로 신규 시설에 자금을 조달하고 장기 계약을 맺으면 이런 단기 해법은 장기 의존으로 굳어질 수 있다. 같은 선택이 대기오염과 물 부족을 악화시키고 향후 탄소 규제에 대한 노출을 키울 수도 있다.

책임 있는 확장이라면 신규 컴퓨팅 설비를 추가 청정 전력, 저장 장치와 강화된 송전망에 연계해야 한다. 가능한 곳에서는 재이용수를 쓰고, 지역별 자원 수지를 공개하며, 착공 전에 지역사회를 참여시켜야 한다. 사업이 기본적인 용수나 전력 조건을 충족할 수 없다면 수요가 지역의 수용 능력을 앞지르도록 두기보다 일시 중단하는 편이 더 안전할 수 있다.

핵심 요점

• 아시아에서 급속히 확장되는 인공지능 데이터센터의 주요 대체 전력원으로 석탄이 여전히 쓰이고 있다.
• 전력망 연결 지연으로 사업자들은 현장 발전, 배터리, 마이크로그리드와 기타 자체 전력 시스템을 찾고 있다.
• 말레이시아의 데이터센터 전력 수요는 2024년 8.5테라와트시에서 2030년 68테라와트시로 늘어날 수 있다.
• 냉각과 발전에 쓰이는 물은 말레이시아, 인도와 기타 물 부족 지역에 추가 부담을 주고 있다.
• 장주기 저장, 폐쇄형 냉각, 재생에너지와 원자력 발전은 화석연료 의존을 줄일 수 있다.
• 역내 전력 거래, 투명한 승인 절차와 강화된 환경 규정은 혜택을 나누고 지역 비용을 줄이는 데 도움이 될 수 있다.