AI가 전기를 집어삼킨다 — 데이터센터 전력 5배 폭증, SMR 2,160조 원 시장·구글·MS 원전 올인

챗GPT 검색 1회 = 구글의 10배 전력 — AI 전력난의 실체

AI가 만들어내는 전력 수요가 전 세계 에너지 산업의 판을 바꾸고 있다. 챗GPT 검색 한 번에 소모되는 전력은 구글 검색의 10배에 달한다. 딜로이트에 따르면 미국 내 데이터센터 전력 수요는 2035년까지 현재의 약 5배인 176GW로 폭증할 전망이다.

이 규모가 얼마나 큰지 비유하면, 176GW는 한국 전체 발전 설비 용량(약 145GW)보다 많다. 미국의 데이터센터가 한국 전체보다 더 많은 전기를 쓰게 된다는 뜻이다. 기존 전력망으로는 이 수요를 감당할 수 없다는 인식이 빅테크 기업들을 원자력 발전소로 향하게 만들고 있다.

빅테크의 원전 올인 — MS 스리마일섬, 구글·아마존 SMR 직접 투자

마이크로소프트·구글·아마존이 안정적인 무탄소 전원 확보를 위해 원전에 직접 투자하고 있다. 이제 전력 회사가 아니라 AI 기업이 원전 산업의 최대 고객이 되는 시대다.

마이크로소프트는 1979년 원전 사고로 유명한 스리마일섬 1호기를 재가동하기 위해 20년 전력구매계약(PPA)을 체결했다. AI 데이터센터 전용 전력으로 확보하겠다는 전략이다.

구글은 넥스테라 에너지와 함께 기존 원전 부지와 신규 부지에 총 6GW 규모의 SMR 건설을 계획하고 있다. 별도로 카이로스 파워(Kairos Power)와도 SMR 전력 공급 계약을 맺었다.

아마존은 X-에너지와 대규모 SMR 계약을 체결하고, 자체 데이터센터 옆에 소형 원전을 배치하는 모델을 추진 중이다.

SMR 2,160조 원 시장 — 누가 선점하나

소형모듈원자로(SMR) 시장은 2040년까지 2,160조 원 규모로 성장할 전망이다. SMR은 기존 대형 원전(1GW+) 대비 출력이 작지만(77~300MW), 공장에서 모듈식으로 제작해 현장에서 조립하는 방식이라 건설 기간과 비용을 크게 줄일 수 있다.

글로벌 경쟁은 미국·중국·한국이 삼파전을 벌이고 있다.

중국이 가장 앞서 있다. 링롱원(Linglong One)이 2026년 세계 최초 육상 SMR 상업운전을 시작할 예정이다. 미국은 NuScale이 2029년, TerraPower(빌 게이츠 주도)가 2030년대 초 가동을 목표로 한다. 한국은 한국원자력연구원(KAERI)의 SMART(100MW)가 사우디 수출을 추진 중이다.

한국 관련주 — 두산에너빌리티·비에이치아이·우진 원전 밸류체인

한국 원전 산업의 핵심은 두산에너빌리티(034020)다. 원자로 용기, 증기발생기 등 핵심 기자재를 제조하며, 글로벌 SMR 프로젝트에도 부품을 공급할 가능성이 높다. 두산에너빌리티는 미국 NuScale과의 협력도 진행 중이다.

코스닥에서는 비에이치아이(083650)가 원전 열교환기·배관 전문 기업으로 주목받고 있고, 우진(105840)은 원전 계측기기 국산화를 선도하고 있다. 효성중공업(298040)은 변압기·전력기기로 원전 송배전 인프라에 참여한다.

미국 직접 투자로는 뉴스케일 파워(SMR, NYSE)가 유일한 순수 SMR 상장 기업이다. 다만 아직 매출이 없는 프리 매출 단계라 투기적 성격이 강하다.

체크리스트

① 중국 링롱원 상업운전: 2026년 성공 시 SMR 상업화의 신뢰도가 급격히 올라간다.

② 미국 NRC 규제 속도: SMR 인허가 절차가 빠르게 진행되느냐가 미국 SMR 시장의 속도를 결정한다.

③ 빅테크 PPA 확대: MS·구글·아마존의 추가 원전 PPA가 나오면 SMR 관련주의 촉매가 된다.

④ 한국 SMR 수출: SMART의 사우디 수출 계약이 확정되면 한국 원전 밸류체인 전체에 재평가 모멘텀이 온다.

※ 본 기사는 글로벌이코노믹, ZDNet, ITWorld, 에너지안전신문 등 복수 매체 보도를 재가공한 것입니다. 투자 판단은 본인 책임입니다.