올해 첫 번째 데이터 센터 프로젝트를 발표할 계획이다

2027년 착공을 목표로 하는 첫 번째 데이터 센터 프로젝트가 올해 발표된다. 블룸버그() 보도에 따르면 스타트업인 테라파워(TerraPower)는 올해 중 첫 데이터 센터 프로젝트를 공식화하고 구체적인 추진 일정을 공개할 예정이다. 해당 프로젝트는 현재 와이오밍주에서 건설이 진행 중인 첫 번째 발전소에 이은 두 번째 발전소 건설 사업으로 추진된다. 빌 게이츠(Bill Gates)가 설립한 이 회사는 전력 생산 거점을 데이터 센터 수요처와 직접 연결해 에너지 전달 효율을 높이려는 전략적 배치를 꾀하고 있다.

지난 1월에는 메타(Meta)가 나트륨(Natrium, 테라파워의 차세대 원자로 기술) 발전소 8기를 구매하기로 합의했다. 이는 AI 인프라 운영사가 개별 발전소 단위의 전력을 대량으로 확보하기로 한 구체적인 계약 사례다. 8기라는 발전소 수량은 AI 모델의 규모 확장과 이에 따른 전력 소모량 증가라는 물리적 제약을 해결하기 위한 수치다. 전력 구매 합의를 통해 외부 전력망 의존도를 낮추고 인프라 가동의 안정성을 확보하려는 선택이다.

기술이 실제로 작동하는 방식

기존 원자력 발전소는 분당 정격 출력의 약 5%만 조정할 수 있어 전력 수요의 급격한 변화에 대응하는 속도가 느리다. GPU(그래픽 처리 장치, 병렬 연산 전문 프로세서)를 사용하는 AI 데이터 센터는 학습이나 프롬프트 응답 과정에서 전력 부하가 빠르게 요동친다. 특히 전력망 외부에서 전력을 직접 공급받는 비하인드 더 미터(behind-the-meter, 자체 전력 공급 체계) 방식의 데이터 센터에 이러한 변동성은 더 큰 도전 과제가 된다. 천연가스 터빈에 무리를 줄 정도의 전력 부하 변동은 기존 원전의 느린 출력 조정 속도로는 감당하기 어렵다.

345메가와트 용량의 용융염 냉각 원자로는 원자로 출력을 직접 조정하는 대신 여분의 열을 거대한 용융나트륨 탱크에 저장하도록 설계되었다. 용융나트륨 저장조(액체 상태의 나트륨을 이용한 열 저장 장치)는 원자로가 일정한 속도로 핵분열을 유지하게 돕는 완충 지대 역할을 한다. 원자로의 출력 조정이라는 물리적 제약을 피하기 위해 열 에너지를 별도의 저장소에 보관하여 운용 효율을 높인 구조다.

전력 수요가 급증하는 시점에는 저장조에 보관된 열을 꺼내 더 많은 증기를 생성하고 터빈을 회전시킨다. 원자로의 핵분열 속도를 실시간으로 바꾸지 않고도 전력 공급량을 즉각적으로 늘릴 수 있다. 열 저장 메커니즘을 통해 AI 데이터 센터의 불규칙한 전력 수요와 원전의 경직된 출력 특성 사이의 간극을 해결한다.

투자금과 참여 투자자가 보여주는 신호

전력망 설계자는 원자로의 출력 조정 속도 제약에 주목해야 한다. 기존 원자로의 출력 조정 속도는 분당 약 5% 수준이며, 소형 모듈형 원자로(SMR, Small Modular Reactor)는 분당 약 10%로 더 빠르게 반응한다. 다만 낮은 용량으로 가동하는 방식은 수익성 측면에서 효율이 떨어진다.

TerraPower는 에너지 저장 기술을 결합해 원자력의 높은 가동률(capacity factor)을 유지하며 전력 공급의 유연성을 확보했다. 이 방식은 재생 에너지 기반 그리드나 데이터 센터의 간헐적인 수요 변화에 대응한다. 고가의 설비 투자 비용을 더 많은 운영 시간 동안 분할 상환할 수 있는 구조다.

AI 학습 및 추론 시 발생하는 급격한 전력 부하 변동을 수용하려면 분당 5~10% 수준의 출력 조정 속도를 가진 원전 단독으로는 불가능하며, TerraPower와 같은 열저장 방식의 보완이 필수적이다.