미국 동부에서 발생한 단전 사고 당시, 3GW 이상의 데이터센터가 동시에 예비 전원으로 전환하면서 전력망에 급격한 전압 변동이 발생했습니다. 이는 AI 열풍으로 인해 데이터센터의 전력 소비가 전력망 안정성을 위협하는 수준에 이르렀음을 보여줍니다. 이를 해결하기 위해 데이터센터들이 순차적으로 연결을 끊거나, 대규모 에너지 저장 장치(UPS)를 통해 전력망의 변동성을 흡수하는 기술적 돌파구가 필요합니다.
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이번 주 워싱턴 D.C. 외곽에서 송전선 하나가 끊어지는 사고가 발생했습니다. 평소라면 전력망이 이러한 상황에서 단 몇 초 만에 회복했을 것입니다. 하지만 이번에는 3GW 이상의 데이터센터가 거의 동시에 전력을 끌어가는 것을 중단하면서 복구하는 데 10분 이상이 걸렸습니다. 가정용 콘센트를 통해 IoT 센서 네트워크를 운영하는 스타트업인 Ting Labs가 수집한 데이터에 따르면, 이 사건으로 인해 북버지니아부터 시카고에 이르는 PJM 전력망 전체에 전압 스파이크(급증)가 발생했습니다. 이 사건으로 정전이 발생하진 않았지만, 해당 지역 전체의 조명이 깜빡이는 현상이 발생했습니다.
이 사건은 데이터센터가 전력망에 미칠 수 있는 영향을 여실히 보여주었으며, 전문가들은 이러한 현상이 더 잦아질 것으로 보고 있습니다. PJM 관할 구역에 있는 북버지니아는 전 세계에서 데이터센터가 가장 밀집된 곳입니다. ON.Energy의 최고기술책임자(CTO)인 리카르도 드 아제베도(Ricardo de Azevedo)는 TechCrunch에 "이는 탄광 속 카나리아(위험 경고 신호)와 같다"고 말했습니다. 그는 데이터센터와 같은 대규모 부하와 관련된 이러한 유형의 사건이 "점점 더 자주 발생하고 있다"고 덧붙였습니다.
이번 사건은 2년 전 역시 PJM 전력망에서 발생했던 사건과 유사하며, 데이터센터가 전력 공급 장애를 더 유연하게 처리할 수 있도록 설계되지 않는다면 더 큰 규모의 사고를 예고하는 것일 수 있습니다. 뉴저지에서 일리노이까지 전력망을 관리하고 6,700만 고객에게 전력을 공급하는 PJM 인터커넥션(PJM Interconnection)은 미국 최대의 전력망 운영사입니다. PJM의 데이터에 따르면, 이번 주 송전선이 끊어졌을 때 데이터센터들이 예비 전원으로 전환되면서 약 30초 만에 약 3.1GW의 부하가 사라졌습니다. 전력망이 어느 정도 회복되는 듯했지만, 얼마 지나지 않아 추가적인 부하도 감소했습니다. 최고조에 달했을 때 PJM 전력망에는 3.49GW의 잉여 전력이 발생했습니다. 전력망이 안정화되기까지 11분이 더 걸렸습니다.
로이터 통신에 따르면, 연결이 끊긴 데이터센터는 당시 PJM의 총 수요의 약 3%를 차지했습니다. 몇 퍼센트는 많지 않은 것처럼 들릴 수 있지만, 전력망은 공급과 수요가 완벽하게 일치하는 거의 완벽한 균형 상태로 운영되어야 합니다. 그렇지 않으면 전압이 떨어지거나 급증할 수 있습니다. 전력망과 연결된 기기들은 작은 변동은 견딜 수 있지만, 그 변동이 너무 커지면 전력망 내부 또는 개별 시설 내부의 안전장치(페일세이프)를 작동시켜 연결을 끊어버리게 됩니다. 북버지니아의 데이터센터들은 고장 난 송전선으로 인한 전압 변동을 감지하자 즉시 예비 전원으로 전환하면서 전력망의 부하를 덜어버렸습니다. 더 많은 데이터센터가 전환함에 따라 전력망에서 더 많은 부하가 빠져나갔습니다. 처음에는 비교적 작은 규모의 공급 감소였던 것이 훨씬 더 큰 규모의 수요 감소로 이어지면서 공급이 급증하고 전구가 깜빡이게 된 것입니다.
대부분의 데이터센터는 1초 분의 1짜리 순간에 결정을 내리며, 이번 주 연결을 끊었던 데이터센터들도 예외가 아닙니다. 독립 전력 시스템 운영사(Independent Electricity System Operator)의 시장 모델 전문가인 알리 자인 바나트왈라(Ali Zain Banatwala)는 TechCrunch에 "전압 강하가 발생하자 이들은 서로 몇 초 차이로 모두 전력망에서 연결을 끊는 결정을 내렸다"고 말했습니다. 그는 "우리는 서로 인접해 있는 이러한 부하들이 순차적으로 연결을 끊거나 다시 연결할 수 있는 방법을 찾아야 한다"고 덧붙였습니다. 보다 질서 있는 절차는 전력망 운영자가 사전에 더 강력한 대응 절차를 마련할 수 있게 해줄 것입니다. 또는 데이터센터가 장애를 그냥 흡수하고 회피하지 않도록 건설될 수도 있습니다.
한 스타트업인 ON.Energy는 데이터센터와 전력망 모두가 이번 주에 발생한 것과 같은 사건을 무사히 넘길 수 있도록 돕는 제품을 개발해 왔습니다. 이 회사는 서버뿐만 아니라 냉각기 및 기타 장비까지 아우르는 전체 데이터센터 단지를 위한 무정전 전원 장치(UPS, uninterruptible power supply)를 개발했습니다. 본질적으로 이 회사는 정교한 전력 변환 장치와 연결된 대규모 배터리 뱅크 뒤에 데이터센터를 숨깁니다. 전력망이 인지하는 것은 데이터센터의 각 개별 부품에서 발생하는 피크와 골짜기(변동성)가 아니라, 하나의 일관되고 안정적인 부하뿐입니다. ON.Energy의 시스템은 데이터센터가 컴퓨팅 워크로드를 유연하게 증감하여 전력망을 안정화하는 데 기여할 수 있게 해줍니다.
A power line went down outside of Washington, DC, this week. Normally, the grid would only need a few seconds to recover from such an event. But this one took more than 10 minutes because more than 3 gigawatts of data centers stopped drawing power nearly simultaneously. The event caused voltage across the PJM grid to spike from Northern Virginia to Chicago, according to data collected by Ting Labs , a startup that runs an IoT sensor network out of people’s electrical sockets. The event didn’t cause a blackout, but it did cause lights across the region to flicker. The incident demonstrated the effect that data centers can have on the grid — an outcome that experts believe will become more frequent. Northern Virginia, which is in PJM’s territory, is home to the highest concentration of data centers in the world. "It’s the canary in the coal mine,” Ricardo de Azevedo, CTO at ON.Energy , told TechCrunch. These sorts of events involving large loads like data centers are “happening more and more,” he added. The event echoes one that happened two years ago, also on PJM’s grid, and it could foreshadow larger events if data centers aren’t built to more elegantly handle disruptions to power supplies. The PJM Interconnection manages grids from New Jersey to Illinois and serves 67 million customers, making it the largest grid operator in the United States. When the power line went down this week, it triggered data centers to switch to backup power, and about 3.1 gigawatts of load vanished in about 30 seconds, according to PJM data . The grid appeared to recover somewhat, but a short time later additional loads dropped off. At its peak, PJM’s grid had an extra 3.49 gigawatts of electricity on it. It took another 11 minutes before it stabilized. The disconnected data centers represented around 3% of total demand on PJM at the time, according to Reuters. A few percent may not sound like much, but the electrical grid needs to operate in a state of near-perfect balance, with supply and demand closely matched. If they don’t, voltages can sag or spike. The grid and devices connected to it can tolerate small fluctuations, but if those fluctuations grow too large, they’ll trigger failsafes within the grid or within individual facilities, causing them to disconnect. When data centers in Northern Virginia sensed the fluctuation caused by the failed power line, they switched to backup power, which removed their load from the grid. As more data centers made the switch, they removed greater amounts of load from the grid. What started as a relatively small drop in supply became an even larger drop in demand, sending supply surging and causing light bulbs to flicker. Most data centers make decisions in a split second, and those that disconnected this week appear to be no different. When the voltage dip reached them, they all decided to disconnect within a few seconds of each other, Ali Zain Banatwala, senior market models specialist at the Independent Electricity System Operator, told TechCrunch. “We need to figure a way for these loads that are located next to each other to sequentially either disconnect or reconnect,” he said. A more orderly process would allow grid operators to develop more robust procedures in advance. Alternatively, data centers could be built to absorb disruptions and not turn their backs to them. One startup, ON.Energy, has been working on a product to help data centers — and the grid — ride through events like the one that occurred this week. The company has developed an uninterruptible power supply for an entire data center campus, covering not just servers but also chillers and other equipment. The company essentially hides the data center behind a bank of batteries connected to sophisticated power conversion equipment. All the grid “sees” is one consistent, well-behaved load rather than the peaks and valleys from each individual part of the data center. ON.Energy’s system allows data centers to ramp computing workloads up and down, including AI training, without bothering the grid. Perhaps more important, it also means that data centers can absorb power fluctuations from the grid. Rather than disconnecting from the grid, ON.Energy’s system can use any extra power to charge its batteries, and if the flow dips, the system can dispatch power to servers. Plus, it can follow the grid’s lead within milliseconds, preventing sags or surges like the ones that caused this week’s problem for PJM. ON.Energy is currently installing a total of 3 gigawatts worth of its systems at four different data center campuses, de Azevedo said. Grid managers have also woken up to the problem. ERCOT, for example, is going to require large loads like data centers to “ride through” disruptions, de Azevedo said. The clock is ticking, though. The mass disconnection this week was twice as large as a similar event in 2024, when 60 data centers simultaneously disconnected, pulling 1.5 gigawatts of load from the grid. Back then, data centers accounted for about 6% of PJM’s load, according to Synapse Energy Economics. By 2040, they are expected to make up 24%. If the problem isn’t addressed soon, things could get a lot worse. Topics AI , Climate , data centers , electrical grid When you purchase through links in our articles, we may earn a small commission . This doesn’t affect our editorial independence. Tim De Chant Senior Reporter, Climate Tim De Chant is a senior climate reporter at TechCrunch. He has written for a wide range of publications, including Wired magazine, the Chicago Tribune, Ars Technica, The Wire China, and NOVA Next, where he was founding editor. De Chant is also a lecturer in MIT’s Graduate Program in Science Writing, and he was awarded a Knight Science Journalism Fellowship at MIT in 2018, during which time he studied climate technologies and explored new business models for journalism. He received his PhD in environmental science, policy, and management from the University of California, Berkeley, and his BA degree in environmental studies, English, and biology from St. Olaf College. You can contact or verify outreach from Tim by emailing tim.dechant@techcrunch.com . View Bio October 13 - 15 San Francisco Scale faster. Grow your portfolio. Gain practical expertise. No matter your goal, Disrupt can empower you. Save up to $330 toda y! 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