AI 데이터센터 그리드코드, 설비보다 먼저 정할 네 가지

기후에너지환경부가 24일 인공지능(AI) 데이터센터의 전력망 접속 규정인 ‘그리드코드안’을 마련하겠다고 밝혔다. 정부는 8월부터 연구회를 운영하며 해외 제도와 데이터센터 설비 특성을 검토 중이라고 설명했다. 동시에 2028년까지 전압 안정화 설비 7.6GVar를 확충하고, 2029년까지 그리드포밍 기능을 갖춘 에너지저장장치(ESS) 1.6GW를 도입하는 계획도 제시했다. 그러나 설비 투자와 접속 규칙은 서로 대체할 수 없다. 지금 공개해야 할 핵심은 데이터센터가 어느 규모부터 어떤 시험을 통과하고, 실시간 운전정보를 얼마나 제공하며, 보강 비용을 누가 부담하는지다.

같은 표에 놓인 숫자, 더하면 안 된다

정부 설명자료에는 7.6GVar, 1.8GVar, 1.6GW, 1.2GW가 함께 등장한다. 크기가 비슷해 보여도 의미가 다르다. 7.6GVar는 스탯콤과 동기조상기처럼 순간적인 과전압·저전압을 완화하고 관성을 보태는 설비의 무효전력 용량이다. 1.8GVar는 상시 과전압을 낮추는 분로리액터 규모로, 2027년 정부 예산안에 국비 360억원이 반영됐다. 두 수치는 전압 제어 능력을 나타내는 GVar 단위지만 작동 목적과 위치가 달라 단순 합산만으로 계통의 안전도를 말할 수 없다.

1.6GW는 2027년 500MW, 2028년 500MW, 2029년 600MW로 도입할 그리드포밍 ESS의 유효전력 규모다. 인버터가 대형 동기발전기의 특성을 모사해 전압 유지에 기여하도록 하는 기능이지만, GW는 GVar와 다른 물리량이다. 올해 9월까지 성능을 개선한 재생에너지 인버터 1.2GW도 발전설비의 대상 용량이지 전압 보상량이 아니다. 정부가 네 숫자를 제시한 것은 대응 수단이 여러 층이라는 뜻이지, 총 11.6이라는 하나의 안전지표가 생겼다는 뜻이 아니다.

데이터센터는 ‘많이 쓰는 공장’과 다르다

AI 데이터센터의 위험은 소비량만이 아니다. 서버 전원장치와 무정전전원장치(UPS)는 전압이 떨어지면 보호 동작을 일으키거나 계통 전원에서 배터리·비상전원으로 전환할 수 있다. 여러 시설이 같은 계산 작업을 나눠 수행할 경우 한 곳의 전압 이상이 다른 지역 시설의 동시 부하 감소로 이어질 가능성도 있다. 발전과 수요가 순간적으로 맞아야 하는 전력망에서 수백MW의 수요가 갑자기 사라지는 일은 전기를 부족하게 쓰는 문제와 다른 방향의 충격이다.

북미전력신뢰도위원회(NERC)는 올해 5월 대규모 부하 지침에서 전압에 민감한 시설이 정상적으로 제거된 고장 뒤 예상 밖으로 수요를 줄인 사례가 기록돼 있다고 짚었다. 일정 규모를 넘는 동시 부하 감소는 수 초 안에 연쇄 장애를 부를 수 있어, 접속 전 동적모델과 보호 설정, 전압·주파수 교란 때의 전환·감소·재접속 행태를 제출하고 검증해야 한다고 권고했다. 대규모 부하는 수 초 사이 수백MW를 증감할 수 있어 정상 운전과 사고 뒤의 상승·하강 속도 제한도 필요하다는 설명이다.

아일랜드 송전운영기관 EirGrid는 대규모 수요시설에 고장관통능력, 고장 뒤 유효전력 회복, 주파수 변화율 기준을 적용하는 그리드코드 개정 절차를 별도로 공개했다. 기준 본문뿐 아니라 시험평가 안내서, 준수·예외 승인 절차까지 한 묶음으로 제시한 점이 중요하다. 한국의 그리드코드도 ‘고장 때 버텨야 한다’는 한 문장에 그치면 현장에서 설계와 투자를 결정하기 어렵다.

접속 규칙에 들어가야 할 네 가지

첫째는 적용 문턱이다. 접속 전압과 계약전력, 같은 변전소에 모인 시설의 합산 용량 가운데 무엇을 기준으로 대규모 부하를 구분할지 정해야 한다. 단일 건물은 작아도 캠퍼스 전체가 같은 보호설정과 통신망을 쓰면 동시에 움직일 수 있기 때문이다. 신규 시설뿐 아니라 서버나 UPS 교체로 동특성이 바뀐 기존 시설을 언제 재심사할지도 규정해야 한다.

둘째는 고장 때의 행동이다. 어느 정도의 전압 저하를 몇 초간 견딜지, 계통 전원을 끊었다가 돌아올 때 부하를 분당 몇MW까지 올릴지, 유연한 연산을 줄이는 동작과 보호장치의 강제 동작을 어떻게 구분할지가 필요하다. 시험은 제조사 사양서 제출에 그치지 않고 준공 전 모델 검증과 현장 시운전, 가동 뒤 주기적 재검증으로 이어져야 한다.

셋째는 데이터와 통신이다. 전력망 운영자는 평상시 부하 전망, UPS 충전 상태, 비상발전기 전환 조건, 보호장치 설정값을 알아야 사고를 모의할 수 있다. 반면 서버 운영정보에는 영업비밀과 보안 정보가 섞인다. 따라서 어떤 값을 몇 초 또는 몇 분 간격으로 보내고, 누가 보관하며, 사고 분석 외 목적으로 쓰지 못하게 할지까지 접속계약에 넣어야 한다.

넷째는 비용과 예외다. 특정 데이터센터 접속 때문에 변전소의 스탯콤·분로리액터·계측설비를 보강한다면 이용자 부담과 전기요금 부담의 경계를 정해야 한다. 기존 시설에 새 기준을 소급할 때 펌웨어 개선으로 충분한지, UPS 교체가 필요한지에 따라 비용 차이가 크다. 예외를 허용한다면 기간·대체조치·재심사일을 공개해야 규칙을 먼저 지킨 사업자가 불리해지지 않는다.

설비 준공률보다 ‘검증된 접속’이 성과

국제에너지기구(IEA)는 세계 데이터센터 전력소비가 2024년 약 415TWh에서 2030년 약 945TWh로 두 배 이상 늘 것으로 전망했다. 전체 전력소비에서 차지하는 비중은 3%에 못 미치지만, 수요가 특정 지역에 집중되기 때문에 전력망 통합은 더 어렵다고 분석했다. 데이터센터는 2~3년에 가동할 수 있지만 송전망과 안정화 설비는 계획·인허가·건설에 더 긴 시간이 걸린다는 속도 차이도 있다.

따라서 한국의 그리드코드 성과는 연구회 개최 횟수나 설비 확보 용량만으로 평가하기 어렵다. 적용 대상 중 동적모델을 제출한 비율, 모델과 현장 계측의 오차, 고장관통 시험 통과율, 재접속 때 최대 상승 속도, 예외 승인 건수와 만료일, 계통보강 비용의 이용자 부담액을 함께 공개해야 한다. 전압 안정화 설비는 충격을 흡수하는 장치이고, 그리드코드는 충격을 만들지 않도록 이용자 행동을 정하는 계약이다. 두 축의 일정과 책임을 같은 표에 올릴 때 AI 데이터센터 유치가 전력망 위험을 뒤늦게 사회화하는 사업이 되는 것을 막을 수 있다.

참고자료

• (설명) 정부는 전기품질 강화를 통해 안정적으로 전력계통을 운영해 나갈 계획 — 기후에너지환경부(2026년 10월 24일)
• Risk Mitigation for Emerging Large Loads — North American Electric Reliability Corporation(2026년 5월)
• Grid Code Modifications — EirGrid(2026년 10월 26일 확인)
• Energy demand from AI — International Energy Agency(2025년 4월 10일)