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MIT Tech Review 43일 전

데이터센터 전력 유연성: 구축 속도를 높이는 해법

IMP
8/10
핵심 요약

데이터센터의 전력 수요를 한시적으로 조절하는 '전력 유연성(Power Flexibility)' 기술이 주목받고 있습니다. 이는 신규 발전소 건설로 인한 병목 현상을 해소하고 데이터센터 구축과 전력망 연결을 신속하게 처리할 수 있게 해줍니다. 결과적으로 지역 사회의 전력 부담과 갈등을 줄이면서도 AI 인프라 확충을 가속화하는 핵심 해결책으로 평가받고 있습니다.

번역된 본문

잉글랜드와 라이벌 독일 간의 축구 경기 전반전이 팽팽한 0-0으로 끝나자, 수백만 명의 영국인들은 안도의 한숨을 내쉬며 스트레스를 받을 때 늘 하듯이 차를 끓이기 시작했습니다. 그러나 수백만 대의 전기 주전자가 스위치가 켜지면서 또 다른 종류의 스트레스, 즉 전력 수요의 급격하고도 거대한 증가를 초래했습니다. 하지만 현지 송전망을 운영하는 영국 국가전력망공사(National Grid)는 만반의 준비가 되어 있었습니다. 전기 주전자들이 열을 가하기 시작하자마자, AI 프로그램이 런던에 있는 데이터센터에 명령을 보내 시설 내 전력 소모가 큰 칩들의 속도를 늦추도록 했습니다. 이러한 전력 감축은 수요에 맞춰 충분한 전력을 공급할 수 있도록 보장하여 잠재적인 정전이나 전기 기기의 손상을 방지했습니다. 평소에는 다른 누구, 혹은 무엇의 필요도 고려하지 않고 전력을 마구 들이마시는 데이터센터에게는 이례적이고 급진적인 변화였습니다.

그리고 이는 시뮬레이션으로 진행된 상황이었습니다. 2025년 12월, 엔지니어들은 전력 필요량에 유연하게 대처하도록 설계된 새로운 세대의 데이터센터를 테스트하기 위해 2020년 유로 대회 경기 당시 영국 전력망이 직면했던 에너지 수요 상황을 재현했습니다. 그들은 '컨덕터(Conductor)'라는 자체 소프트웨어가 당시에 가동 중이었다면 어떻게 반응했을지 확인하고자 했습니다. 컨덕터는 워싱턴 DC에 본사를 둔 에메랄드 AI(Emerald AI)의 핵심 제품으로, 이 회사는 기존 전력망의 한계 내에서 데이터센터가 작동할 수 있는지를 연구하는 수많은 기업 중 하나입니다. 올해 에메랄드는 '데이터센터 앨리'로 불리는 버지니아 지역의 새로운 시설에 컨덕터를 배치할 예정이며, 이번에는 실제 전력망에 연결됩니다. 전체 수요가 급증할 때 컨덕터는 데이터센터가 사용하는 전력을 낮추는 동시에, 서버가 여전히 가장 시급하고 중요한 작업들을 수행할 수 있도록 보장합니다. 이 프로젝트의 파트너인 엔비디아(Nvidia)와 거대 데이터센터 운영사인 디지털 리얼티(Digital Realty)는 이를 세계 최초의 '전력 유연형(Power-flexible) AI 팩토리' 중 하나로 부르고 있습니다.

데이터센터가 이러한 주고받기에 참여할 수 있음을 증명하는 것은, 많은 기술 리더들이 시설 구축의 병목 현상으로 꼽는 문제를 완화할 수 있습니다. 즉, 데이터센터를 짓는 것보다 새로운 발전소를 승인받고, 건설하고, 전력망에 연결하는 데 훨씬 더 오랜 시간이 걸린다는 것입니다. 예를 들어, 에너지 연구 및 옹호 단체인 RMI에 따르면 버지니아의 전력망 운영사이자 미국 최대 규모인 PJM은 새로운 발전 설비를 가동하는 데 8년이 걸립니다. 엔비디아의 지속가능성 책임자인 조시 파커(Josh Parker)는 “우리는 에너지 방정식을 풀어야 합니다. AI 팩토리 유연성은 엄청난 AI 수요와 현재 전력망의 즉각적인 한계 사이를 연결하는 다리입니다.”라고 말했습니다.

하지만 속도는 문제의 일부일 뿐입니다. 일단 시설이 전력망에 연결되면, 이웃들은 종종 데이터센터가 전력을 너무 많이 소비하고 전력 요금 상승에 기여한다고 비판합니다. 사람들은 데이터센터가 장기적인 일자리 창출보다 소음을 더 많이 발생시키고, 환경 오염에 기여하며, 일자리를 위협한다고 말합니다. 데이터센터 와치(Data Center Watch)에 따르면 시위대는 2025년에 1,500억 달러(약 20조 원) 상당의 프로젝트를 지연시켰으며, 여론을 경계하는 정책 입안자들은 개발에 제한을 가하기 시작했습니다. 12개 이상의 주에서 금지를 고려 중이며, 미니애폴리스와 조지아주 디캘브 카운티와 같은 지역에서는 지역 건설 유예 조치가 시행 중입니다. 연방 차원에서는 미국 상원의 양당 법안인 그리드 법(GRID Act)이 새로운 데이터센터를 공공 전력망에서 완전히 분리할 것을 제안하고 있습니다. 일부 운영사들은 이미 자체 발전 시설을 개발하려 함으로써 이 방향으로 움직이고 있습니다.

새로운 발전소 건설을 서두르기보다는, 기업들은 우리 눈앞에, 아니 더 정확히 말해 우리 발밑과 머리 위에 있는 송전선로에서 이 위기에 대한 해결책의 일부를 찾을 수 있습니다. 기존 시스템은 1년 중 극소수의 수요 급증 시간대에만 거의 최대 용량에 가깝게 가동됩니다. 이는 만약 데이터센터가 이러한 시간대에 끌어다 쓰는 전력을 제한할 수 있다면, 거대한 인프라 업그레이드를 기다릴 필요가 없을 것이라고 일부 전력망 전문가들이 주장함을 의미합니다.

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At the end of a tense and scoreless first half of a soccer match between the English men’s team and rival Germany, millions of Brits let out a collective sigh and did what they so often do in moments of stress: They made tea. That wave of electric kettles clicking on, however, caused a different kind of stress: a huge and sudden increase in demand for electricity. But National Grid, which operates the local transmission network, was ready. Just as those kettles started heating up, an AI program sent instructions to a data center in London to slow down some of the facility’s power-hungry chips. This reduction helped make sure there was enough supply to match demand, staving off potential blackouts or damage to electrical hardware. For data centers, which normally guzzle power without consideration for anyone or anything else’s needs, it was a radical departure. It was also a simulation. In December 2025, engineers sought to test a new breed of data center built to be flexible about its electricity needs, so they re-created the energy demand facing the UK’s grid during a match from the 2020 Euro tournament. They wanted to see how their software, called Conductor, would have responded had it been online at the time. Conductor is the signature product of Emerald AI, a firm based in Washington, DC, that’s part of a wave of companies trying to figure out whether data centers can work within the confines of the existing electric grid. This year, Emerald is set to deploy Conductor in a new facility in the part of Virginia known as Data Center Alley, this time connected to the live grid. When overall demand spikes, Conductor will turn down the power used by the data center, while making sure its servers still carry out their timeliest and most important jobs. Emerald’s partners on the project—which include Nvidia and the giant data-center operator Digital Realty—bill it as one of the world’s first “power-flexible AI factories.” Demonstrating that data centers can participate in this kind of give-and-take could ease what many tech leaders identify as the bottleneck in getting facilities online: It takes far longer to get approval for, construct, and connect new power plants than to build data centers. PJM, the grid operator in Virginia and the largest one in the US, for instance, needs eight years to bring new generation online , according to RMI, an energy research and advocacy group. “We need to solve the energy equation,” says Josh Parker, head of sustainability at Nvidia. “AI factory flexibility is the bridge between the incredible demand for AI and the immediate limitations of our energy grid.” Speed, though, is only one of the issues. Once facilities do plug in, neighbors often criticize them for drawing too much electricity and contributing to rising prices. They say the data centers generate more noise than they do long-term jobs, contribute to pollution, and threaten to put people out of work. Organizers stalled over $150 billion worth of projects in 2025, according to Data Center Watch , and policymakers alert to the public mood are starting to impose limitations on development. More than a dozen states are considering bans, and local moratoriums are in effect in places like Minneapolis and DeKalb County in Georgia. At the federal level, the GRID Act, a bipartisan bill in the US Senate, proposes to sever new data centers from public grids entirely. Some operators are already moving that way by trying to develop their own power generation. Rather than rushing to build new power plants, companies could find part of the solution to the crunch right under our noses—or, more precisely, in the transmission lines under our feet and above our heads. The existing system operates near its full capacity during only a small number of high-demand hours throughout the year. This means, some grid experts argue, that if data centers can limit the power they draw during those stretches, they won’t need to wait for big infrastructure upgrades or build their own off-grid generation. Indeed, a growing number of studies have shown there could be plenty of power available for data centers that can flex. A widely discussed 2025 report from researchers at Duke University found that the US grid could offer an additional 76 gigawatts—about 5% of its entire capacity, and about enough to accommodate projected data-center growth in the US through 2030—to facilities that are willing to reduce their usage just 0.25% of the time. That’s about 22 hours a year. And when researchers from Princeton University and two grid-modernization companies looked at locations for new data centers in the PJM region, their report , which was funded by Google, found that a 500-megawatt facility capable of flexing for less than 1% of the year could reach full operation three to five years faster than one that’s inflexible. Flexible power connections could also help data centers address some of their PR problems. By decreasing their draw at times of grid stress, for instance, they could avoid diverting power from where it’s most needed, thus boosting stability. By using existing capacity, they might be able to reduce the need for new fossil-fuel power plants and spread fixed costs over more electricity users, pushing prices down. The AI power pinch is attracting resources and research into strategies for grid flexibility overall, which could help negotiate a tricky period: Taken together with electric vehicles, air-conditioning, and other sectors, data centers are helping drive what analysts predict will be a 25% increase in US electricity demand by 2030 compared with 2023 levels. Ideally, flexibility gives grid operators more control over the flow of electrons, making them leaders of a harmonious ensemble rather than hostages to inflexible electricity requirements. That will help them manage demand spikes across the entire system and deal more effectively with the intermittent nature of renewables like wind and solar. “Demand flexibility is incredibly useful for power grids,” says Johanna Mathieu, a grid expert at the University of Michigan. “It helps reduce electricity costs and improve grid reliability.” But while advocates see plenty of benefits, the concept brings complexity. For data centers, compromising on energy needs can be a hard sell. Flexibility requires utilities and grid operators, which tend to be operationally conservative, to change long-held practices. And some skeptics also say that flexibility distracts from the very real need to build more grid infrastructure faster, and could even pose risks to our electricity supply. Still, some technologists, grid operators, and utilities are hoping to show that flexibility works—not only in white papers or simulations but in real life. The poster children for data-center growth default toward in flexibility. Hyperscalers like Microsoft and Oracle have proposed enormous new centers, many of which would rely on off-grid, natural-­gas-burning power plants. When xAI wanted to speed up the buildout of the Colossus site outside Memphis, Tennessee, it rolled up with gas turbines on flatbed trucks. The facility, now in operation, is facing blowback from regulators and residents about the spike it’s causing in emissions and other pollution. In any case, there aren’t enough gas turbines worldwide to meet the demand from data-center operators. One big obstacle for anyone demanding a lot of power is that our grids are mostly rigid. They’re designed to supply enough power to meet total demand when it’s highest, even if that’s for only a relatively small number of hours a year. That conservative approach is a simple route to reliability, but it means that the grid has quite a bit of headroom. “The grid is already overbuilt by a lot. If you were an airline running at 30% utilization, you would not buy more planes,” says Amit Narayan, the cofounder and CEO of GridCare, a company developing flexibility technologies, referring to a 2025 Stanford study of tra