AI 기술 발전 및 데이터센터 증가로 원전이 증가하고 있다.

Y2K22
2024-09-22
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 애플, 구글, 마이크로소프트, 오픈AI 등 인공지능에 투자하는 기업의 행보가 심상치 않습니다. 매년 천문학적인 돈을 쏟아부으며 기술 개발에 몰두하는데 AI 기술 산업의 확장은 데이터센터의 증가를 가져옵니다. "전기 먹는 하마"라고 불리는 데이터센터의 증가로 AI 및 데이터센터에 투자하는 기업이 많은 국가일수록 전력 사용량이 점점 증가하고 있습니다. 오늘은 전력 사용량 증가로 원자력 발전소를 재가동하거나 추가로 짓는 것에 대해 알아보려고 합니다.


- 2024년 3월 21일 벨기에 브뤼셀에서 열린 IAEA 원자력정상회의, 출처: NuclearNewswire -

 미국 역사상 가장 심각한 원전 사고(노심용융과 방사성 물질 대기 중 유출)로 원전의 위험성과 시민들의 탈원전 움직임으로 미국 내 원전 산업 발전에 후퇴를 가져왔습니다. 이후 미국 내에서 원자력 발전소가 추가로 지어지기는 했으나 수많은 규제와 복잡해진 안전 테스트로 이전보다 더디게 발전했습니다. 


- 3마일 섬 원전 가동 관련 사진, 출처: 더가디언즈 -

 하지만, AI 산업의 급속한 성장에 따라 에너지 소비량도 급속도로 빠르게 증가하고 있습니다. 국제에너지기구(IEA)에 따르면, 데이터센터는 2024년부터 2026년까지 예상되는 미국 전력 수요 증가의 최대 3분의 1을 차지할 수 있다고 합니다. 특히, 데이터센터는 24시간 동안 꾸준한 전력 사용량이 필요한 만큼 전 세계의 AI 기술 개발이 지속됨에 따라 꼭 필요한 발전이라고 생각하는 의견이 힘을 받고 있습니다.

 이에 따라 마이크로소프트(MS) AI 운영을 지원하기 위해 40년 전 가동을 멈춘 스리마일섬의 원자력 발전소가 재가동될 것으로 보입니다. AI 개발에 필요한 전력 공급원으로 청정 에너지원(무탄소 에너지)을 원했기에 20년간 계획을 합의하는 조건으로 펜실베니아에 공장을 짓고 대신 스리마일섬의 멈춰있던 원전을 2028년에 재가동하기로 결정했습니다.


- 일본 원자력 발전소 운용 현황(2023년 8월 기준), 출처: nippon.com -

 현재 일본에 있는 총 33개의 원전 중 가동되고 있는 곳은 12곳입니다. 8.2GW로 세계 수준의 출력을 지닌 가시와자키 가리와 원자력 발전소는 일본 원자력 전략의 핵심이었습니다. 하지만 2011년 후쿠시마 원전 사고 이후 가동이 중지되었고 이후 석탄, LNG 등 에너지원을 수입하는데 약 27조엔(235조 원)을 수입하고 있습니다. 

 그러나, 일본이 기존에 운영 중이던 원자력 발전소의 수명을 연장하고 안정적인 전력 공급 및 탈탄소화를 목표로 에너지 정책을 전환함에 따라 멈췄던 원전을 재가동하기 시작했습니다. 원자로 운영 기간이 40년이 원칙이었던 것을 최대 60년으로 안전 규정도 대폭 변경함에 따라 2023년 7월에 12년 동안 멈춰있었던 다카하마 원자력 발전소를 가동했습니다. 2011년 후쿠시마 원전 사고 이후 원자로 가동을 멈췄던 발전소들이 2016년부터 서서히 재가동하기 시작했습니다.


- 유럽의 원자력 발전소 현황, 출처: graphicnews ,  2022년 기준, 유럽 원전 가동 이미지, 출처, eurostat -

 동유럽국가, 체코에서 루마니아에 이르기까지 각국은 "세기 최대 프로젝트"라고 불리는 계획을 수립하고 있습니다. 블룸버그 최신 전망에 따르면 이들 국가는 최소 12기의 신규 원전을 건설할 계획이며 가동 중인 원전 용량도 최대치를 경신했습니다. 이를 유럽 전체 수치로 확장해 보면 2022년 기준 60.9TWh 수준으로 엄청난 전력을 생산하고 있습니다. 참고로 이 중 절반 정도를 프랑스가 차지(29.5TWh)하고 있습니다.


-  한국의 제11차 전력수급기본계획 발전량 및 발전비중(안), 출처: 한국에너지공단 -

 한국도 세계의 전력 발전 흐름과 비슷하게 원전 발전량 및 발전 비중이 늘어나고 있습니다. 제11차 전력수급기본계획에 의하면 2038년에 원자력 발전소의 발전량은 249.7TWh로 전체 발전 비중의 35.6%를 차지합니다. 물론 석탄 발전, LNG 발전의 발전량 및 비중은 감소하고 신재생에너지, 수소 암모니아 등의 발전량 및 비중이 증가할 것으로 예상됩니다.


- 2023년 12월 COP28 UAE 사진, 출처: CAPS -

 2023년 12월 COP28에서 20개 이상의 국가가 2050년까지 원전 용량을 3배로 늘리겠다는 공동 선언에 서명한 후 많은 국가가 원전 발전을 재개하고 있습니다. 그들은 온실가스 감축을 위한 방법으로 지속 가능한 에너지원으로 지구 온난화 억제에 핵심적인 역할을 할 것이라고 주장합니다. 하지만, 소련 체르노빌 원전 사고, 일본 후쿠시마 원전 사고 등 원자력 발전소의 사고는 환경에 큰 악영향을 끼칠 수 있습니다. 



- 미국, 프랑스, 일본 등 원전 가동량 및 발전비중, 출처: CARBONCREDITS -

 정리하자면 기후변화로 전 세계가 여름의 더위가 더 극심해졌고 AI 기술 발전으로 24시간 연중무휴로 더 많은 전력이 필요하게 되었습니다. 저탄소 배출을 하는 대규모 전기 생산 필요해진 시점에서 앞으로 신재생에너지의 급속적인 발전이 없다면 당장 눈 앞의 탄소배출 저감 목표룰 위해 국가들이 점점 원전을 도입하는 시대가 도래할지도 모르겠다는 걱정을 하며 이번 포스팅을 마무리하겠습니다.


출처:

한국에너지공단 - 제11차 전력수급기본계획

https://blog.naver.com/readingclimate/223591577749

https://www.techopedia.com/news/three-mile-island-nuclear-site-to-reopen-in-exclusive-microsoft-agreement

https://www.perplexity.ai/page/ai-demand-reboots-three-mile-i-U19a1ga7RBaGTBbnQTFxEQ?login-source=oneTapPage

https://www.impacton.net/news/articleView.html?idxno=11640

이 외 사진 출처란 링크 참조


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