구글, AI 시대 대비해 차세대 원자력 에너지에 다시 주목

소형 모듈 원자로 등 안정적인 전력 확보로 AI 데이터센터 에너지 수요 대응

구글이 인공지능(AI) 기술의 비약적인 발전에 대응하기 위한 전략으로 차세대 원자력 에너지 확보에 나서고 있다. AI 기술, 특히 대규모 언어 모델(LLM)과 같은 첨단 시스템의 개발과 운영에는 막대한 양의 전력이 필요하며, 이를 안정적이고 지속 가능한 방식으로 공급하기 위해 구글은 다시 원자력 발전에 주목하고 있다. 이번 행보는 단기적인 에너지 수급 문제가 아니라 장기적인 기술 경쟁력 확보와 탄소중립 목표 달성을 위한 구글의 전략적 결단으로 해석된다.

AI 모델은 학습과 추론 과정에서 수많은 연산을 반복 수행해야 하기 때문에 에너지 집약적인 구조를 가지고 있다. 이로 인해 AI를 구동하는 데이터센터는 점점 더 많은 전기를 요구하게 되었고, 구글과 같은 글로벌 빅테크 기업의 데이터센터는 이미 일부 중소 국가의 전체 전력 사용량에 맞먹는 수준의 에너지를 소비하고 있다. 이러한 상황에서 기존의 재생에너지만으로는 AI 인프라의 에너지 수요를 충족시키기에 불안정한 면이 있다는 지적이 꾸준히 제기되어 왔다.

구글은 이미 2030년까지 자사의 모든 데이터센터를 24시간 무탄소 에너지(24/7 Carbon-Free Energy)로 운영하겠다는 목표를 설정하고, 이를 위해 태양광과 풍력 등 재생에너지에 막대한 투자를 지속해왔다. 그러나 재생에너지는 날씨와 계절 등의 환경 요인에 따라 발전량이 크게 변동하는 간헐성 문제를 안고 있다. 특히 연중무휴로 운영되는 AI 데이터센터는 이런 간헐성에 매우 취약하기 때문에 보다 안정적인 기저부하 전력원이 요구된다.

이러한 맥락에서 원자력 에너지가 가장 유력한 대안으로 떠오르고 있다. 원자력은 기상 조건에 관계없이 일정한 전력을 지속적으로 생산할 수 있는 데다 탄소 배출도 거의 없기 때문에 AI 기술의 안정적인 운영과 환경적 지속 가능성을 동시에 만족시킬 수 있다. 구글이 선택한 방식은 기존의 대형 원전이 아니라, 차세대 원자력 기술로 분류되는 소형 모듈 원자로(SMR)일 가능성이 높다. SMR은 기존 원전보다 설계와 운영이 단순하고, 공장에서 표준화된 모듈을 제작한 뒤 설치 장소에 조립하는 형태로 효율적인 건설이 가능하며, 사고 위험성도 상대적으로 낮은 것으로 평가받는다.

실제로 구글은 최근 원자력 개발 스타트업 엘리멘틀 파워(Elementl Power)와 협력해 미국 내에 세 곳의 원자력 발전소를 건설하는 프로젝트를 추진 중이다. 각 발전소는 600메가와트(MW)의 전력을 생산할 수 있으며, 구글은 초기 자본을 투자하고 완공 이후 발전소에서 생산된 전력을 구매할 수 있는 권리를 확보하게 된다. 앞서 구글은 2024년에도 카이로스 파워(Kairos Power)와 협력해 소형 모듈 원자로 개발을 위한 계약을 체결한 바 있어, 원자력 에너지 확보를 위한 전략적 투자 행보를 이어가고 있는 셈이다.

하지만 원자력 에너지 확대에는 여전히 극복해야 할 과제들이 존재한다. 사용후핵연료 처리 문제, 사고 가능성에 대한 사회적 우려, 그리고 관련 규제의 복잡성은 원자력 기술 확산에 큰 장벽이 되고 있다. 이에 따라 구글은 기술적 안전성뿐만 아니라 사회적 수용성을 확보하는 데에도 상당한 노력을 기울일 것으로 보인다. 특히 데이터센터와 같은 필수 인프라의 전력 공급원이기 때문에, 안전성과 신뢰성을 바탕으로 한 접근이 필수적이다.

결국 구글의 이번 결정은 AI 기술의 미래와 직결된 전력 문제를 해결하기 위한 중대한 전환점이라 할 수 있다. 안정적인 전력 공급 없이는 AI 기술의 성장은 물론, 그에 수반되는 데이터센터 인프라 운영도 지속 불가능하다. 구글의 원자력 에너지 투자 확대는 자사의 AI 전략을 견고히 하기 위한 필수 선택일 뿐만 아니라, 탄소중립이라는 글로벌 환경 목표를 동시에 추구하는 균형 잡힌 에너지 전략의 일환이다. 이러한 움직임은 향후 다른 기술 기업들에게도 영향을 미치며, 에너지와 기술 산업 전반에 걸쳐 중요한 변화를 불러일으킬 수 있다.