2026년 1월 미국 겨울 폭풍으로 드러난 AI 데이터센터 전력 위기 현황 분석

2026년 1월, 미국 전역을 강타한 겨울 폭풍 '펀(Fern)'이 AI 데이터센터 밀집 지역의 전력 인프라 취약성을 적나라하게 드러냈습니다. 버지니아주 도미니언 에너지 관할 지역에서 전력 가격이 MWh당 200달러에서 1,800달러로 9배 급등하는 사태가 발생했으며, PJM 전력망은 147.2GW라는 사상 최대 동계 수요를 기록할 것으로 예상되고 있습니다. 이번 사태는 AI 산업의 급격한 성장이 미국 전력 인프라에 어떤 영향을 미치고 있는지, 그리고 일반 가정의 전기요금에 어떤 부담을 주고 있는지를 명확하게 보여주고 있습니다.

버지니아 데이터센터 밀집 지역의 전력 가격 급등 현황

2026년 1월 25일, 겨울 폭풍 펀이 미국 동부를 강타하면서 버지니아주 도미니언 에너지 관할 지역의 실시간 도매 전력 가격이 MWh당 1,800달러를 돌파했습니다. 이는 불과 하루 전인 토요일 오전의 MWh당 200달러에서 9배나 급등한 수치입니다. 버지니아주는 전 세계에서 가장 많은 데이터센터가 밀집한 지역으로, 데이터센터맵(DataCenterMap)에 따르면 현재 23개 지역에 561개의 데이터센터가 운영되고 있습니다.

이번 전력 가격 급등의 핵심 원인은 AI 데이터센터의 막대한 전력 수요와 극심한 한파로 인한 난방 수요 급증이 동시에 발생했기 때문입니다. 도미니언 에너지는 이번 주 지속되는 혹한과 폭설이 유틸리티 운영에 영향을 미칠 가장 큰 겨울 이벤트 중 하나가 될 수 있다고 경고했습니다. 특히 북부 버지니아의 라우던 카운티(Loudoun County)는 세계 최대 데이터센터 밀집 지역으로, 데이터센터가 지역 발전 용량의 40%를 소비하고 있으며, 2020년 이후 전기요금이 23% 상승한 것으로 나타났습니다.

구분	토요일 오전	일요일 오전	상승률
버지니아 전력 가격	$200/MWh	$1,800/MWh	900%

PJM 전력망의 사상 최대 동계 수요 예상과 구조적 문제

미국 최대 지역 전력망 운영사인 PJM 인터커넥션(PJM Interconnection)은 2026년 1월 28일 화요일에 147.2GW의 전력 수요를 예상하고 있습니다. 이는 2025년 1월에 기록한 143.7GW의 기존 동계 최대 수요를 3.5GW나 초과하는 사상 최대 기록입니다. PJM은 펜실베이니아, 뉴저지, 버지니아 등 13개 주와 워싱턴 D.C.에 거주하는 6,700만 명에게 전력을 공급하는 비영리 기구입니다.

PJM의 전력 공급 시스템은 몇 년 전과 비교해 유연성이 크게 감소한 상태입니다. 이는 발전소 폐쇄와 데이터센터로 인한 수요 급증이 동시에 진행되었기 때문입니다. 특히 PJM 관할 지역은 고압 송전선의 병목 현상으로 인해 서부에서 동부로의 전력 이동이 원활하지 않은 상황입니다. 예를 들어, 일요일에 풍력 발전이 풍부해 전력 가격이 때로는 마이너스까지 떨어진 일리노이주의 저렴한 전력을 PJM의 다른 지역으로 이동시키는 것이 불가능했습니다.

2027년까지 6GW 이상 전력 부족 전망

PJM의 2027/2028년 용량 경매 결과는 AI 데이터센터로 인한 전력 위기가 얼마나 심각한지를 보여주고 있습니다. 2025년 12월 17일 발표된 경매 결과에 따르면, PJM은 신뢰성 요구 사항을 충족하기 위해 필요한 전력보다 6,600MW(6.6GW) 이상 부족한 용량을 확보하는 데 그쳤습니다. 이는 PJM 역사상 처음으로 전체 관할 지역이 신뢰성 요구 사항에 미달한 사례입니다.

PJM의 2027/2028년 기본 잔여 경매(Base Residual Auction)는 134,479MW의 비강제 용량(UCAP)을 확보했으며, 고정 자원 요구 사항(FRR) 지역에서 추가로 11,299MW를 확보해 총 145,777MW의 용량을 마련했습니다. 그러나 이는 예상 피크 수요와 필요한 예비 마진을 충족하기에는 여전히 부족한 수치입니다. 2027/2028년 예상 피크 부하는 2026/2027년 용량 경매 시점의 예측보다 약 5,250MW 높으며, 이 중 거의 5,100MW가 데이터센터 수요 증가에 기인한 것으로 분석됩니다.

항목	수치
2027/2028년 확보 용량	145,777MW (UCAP)
신뢰성 요구 대비 부족분	6,600MW 이상
확보 예비 마진	14.8% (목표 20%)
데이터센터 기인 수요 증가	5,100MW
용량 비용	$164억 (사상 최고)

FERC(연방에너지규제위원회) 위원인 주디 창(Judy Chang)은 "우리는 수년간 누적되어 온 전력망 신뢰성 위기에 직면하고 있으며, PJM의 보고서가 이를 정확히 확인해 주고 있다"고 경고했습니다. 그녀는 또한 "PJM만의 문제가 아니라 PJM에서 더 가시적으로 드러나고 있을 뿐"이라고 덧붙였습니다. 북미 전력 신뢰성 협회(NERC)도 11월 중순 보고서에서 이번 겨울 극한 기상 조건에서 대륙 대부분이 수요를 충족할 충분한 전력 공급이 부족할 위험이 높다고 경고한 바 있습니다.

미국 전력망 인프라의 노후화 현황

AI 데이터센터의 전력 수요 급증이 더욱 심각한 문제가 되는 이유는 미국 전력망 인프라 자체가 이미 노후화 상태에 있기 때문입니다. 현재 미국 송전선의 70%가 25년 이상 경과하여 일반적인 50~80년 수명 주기의 끝에 다가가고 있습니다. 뱅크오브아메리카 연구소의 분석에 따르면, 송전선의 31%와 배전 인프라의 46%가 이미 '유효 수명을 초과'한 상태입니다.

미국 토목학회(ASCE)는 미국 에너지 인프라에 D+ 등급을 부여했으며, 이는 간신히 합격하는 수준입니다. 전력 변압기의 약 70%가 25년 이상 경과하여 고장에 취약한 상태입니다. 대부분의 미국 전력망은 1960년대와 1970년대에 건설되었으며, 자동화와 일부 신기술로 개선되었지만 노후화된 인프라는 현대의 전력 수요를 충족하는 데 어려움을 겪고 있습니다.

이러한 노후화의 결과는 심각합니다. 2000년부터 2021년까지 기상 관련 이벤트가 전체 정전의 80%를 차지했습니다. 연간 평균 기상 관련 정전 시간은 2013~2015년 109분에서 2020~2022년 297분으로 두 배 이상 증가했습니다. 정전으로 인한 미국 경제 손실은 연간 약 1,500억 달러에 달하며, 전력망 현대화에는 수조 달러가 소요될 것으로 예상됩니다. 2024년 유틸리티 기업들은 송배전 지출의 67%인 630억 달러를 교체 및 업그레이드에 투입했으며, 새로운 송전선과 변전소에는 320억 달러만 투자했습니다.

버니 샌더스 상원의원의 데이터센터 건설 모라토리엄 제안

2025년 12월, 버몬트주 무소속 상원의원 버니 샌더스(Bernie Sanders)가 데이터센터 건설에 대한 전국적인 모라토리엄(유예)을 지지한다고 발표했습니다. 이는 미국 의회 의원 중 처음으로 이러한 입장을 공식화한 것입니다. 샌더스 의원은 "AI 개발 및 배포를 향한 무규제 질주에 전력을 공급하는 데이터센터 건설에 대한 모라토리엄을 추진할 것"이라며, "모라토리엄은 민주주의가 따라잡을 기회를 주고, 기술의 혜택이 상위 1%가 아닌 우리 모두를 위해 작동하도록 보장할 것"이라고 밝혔습니다.

샌더스 의원은 에너지 정의, 노동자 영향, 민주적 책임성이라는 세 가지 상호 연결된 우려를 중심으로 모라토리엄 요구를 전개했습니다. 그는 "이러한 시설들은 도시 전체보다 더 많은 전기를 소비하면서 세금은 일부만 납부한다"며, "근로 가정들은 더 높은 전기 요금과 저하된 전력망 신뢰성을 통해 기업 AI 개발에 보조금을 지급하고 있다"고 지적했습니다. 모니터링 애널리틱스(Monitoring Analytics)에 따르면, PJM에서 전력 용량 확보 비용 중 230억 달러가 데이터센터에 기인하며, 이러한 비용은 궁극적으로 소비자에게 전가되어 "대규모 부의 이전"이 발생하고 있습니다.

론 드산티스 플로리다 주지사의 그리드 용량 부족 경고

플로리다주 론 드산티스(Ron DeSantis) 주지사도 AI 데이터센터 붐에 대한 우려를 표명하며 샌더스 의원과 뜻밖의 공감대를 형성했습니다. 드산티스 주지사는 빌리지스(The Villages)에서 열린 행사에서 "미국에는 그들(AI 산업)이 하려는 것을 감당할 만큼의 전력망 용량이 없다"고 단언했습니다. 그는 또한 X(구 트위터)에 "이러한 데이터센터를 위한 전력망 용량이 근처에도 없다. 소비자들은 전기 요금이 치솟는 것을 보게 될 것이다 - 그리고 무엇을 위해서인가?"라고 게시했습니다.

드산티스 주지사는 특히 허리케인 관련 우려도 제기했습니다. "큰 허리케인 이후 전력을 복구하려고 할 때 어떤 일이 일어날지 걱정된다. 포트로더데일의 전력을 복구하고 싶은데 데이터센터가 먼저 우선시된다면 상상해 보라"고 경고했습니다. 2025년 12월 4일, 드산티스 주지사는 빌리지스에서 소비자 보호와 인프라 제한을 결합한 포괄적인 "인공지능을 위한 시민 권리장전(Citizen Bill of Rights for Artificial Intelligence)"을 발표했습니다.

플로리다주는 노후화된 전력망 인프라와 허리케인 노출로 인해 특히 취약한 상황입니다. 드산티스 주지사는 데이터센터 개발자들이 착공 전에 전력망 용량을 입증하고 필요한 송전 업그레이드에 자금을 지원하도록 요구하는 행정명령에 서명했으며, 이는 사실상 인프라 확약 없이는 프로젝트를 진행할 수 없게 하는 주 차원의 모라토리엄을 만든 것입니다. 플로리다 주의회는 또한 하원 법안 1007호(House Bill 1007)를 검토 중이며, 이 법안은 농업, 보존, 복합용도 또는 주거지역으로 지정된 환경적으로 민감한 토지에 "하이퍼스케일" 데이터센터 건설을 금지하는 내용을 담고 있습니다.

일반 가정 전기요금에 미치는 영향

AI 데이터센터의 전력 수요 급증은 일반 가정의 전기요금에 직접적인 영향을 미치고 있습니다. 미국 에너지정보청(EIA)에 따르면, 주거용 전기 요금은 2025년 약 5% 인상에 이어 2026년에도 전국 평균 4% 추가 상승할 것으로 예상됩니다. 그러나 데이터센터 밀집 지역의 상황은 훨씬 심각합니다.

미국에서 가장 많은 데이터센터를 보유한 버지니아주(666개)의 경우, 2025년 8월 기준 전기요금이 전년 대비 13% 상승했습니다. 일리노이주(244개)는 15.8%, 오하이오주(193개)는 12% 인상되었습니다. 이는 미국 전체 연간 전기요금 인상률 5.1%를 훨씬 상회하는 수치입니다. 특히 라우던 카운티의 경우, 데이터센터 밀집 지역 전기요금이 5년 만에 267% 폭등한 것으로 나타났습니다.

주(State)	데이터센터 수	전기요금 상승률
버지니아	666개	13%
일리노이	244개	15.8%
오하이오	193개	12%
미국 평균	-	5.1%

PJM 지역의 일부 고객들은 2026년 6월부터 시작되는 12개월 동안 전기요금이 1.5%에서 5% 추가 상승할 것으로 예상됩니다. 2027/2028년 용량 비용은 164억 달러로 사상 최고치를 기록했으며, 이는 2024년의 147억 달러에서 크게 증가한 수치입니다. 텍사스에서는 데이터센터가 현재 330만 가구에 전력을 공급할 수 있는 양의 전기를 소비하고 있으며, 플로리다에서는 10만 가구에 해당하는 전력을 사용하고 있습니다. 워싱턴포스트에 따르면, 업계 및 정부 전망에 의하면 데이터센터가 2030년까지 미국 전력 사용량의 10% 이상을 차지할 수 있습니다.

대안 에너지 전략과 향후 전망

AI 데이터센터의 급증하는 전력 수요에 대응하기 위해 다양한 대안 에너지 전략이 모색되고 있습니다. 트럼프 행정부는 '비상전력경매(Emergency Power Auction)' 카드를 꺼내 들었습니다. 이 제도는 PJM이 전력 부족에 대비해 신규 발전용량을 긴급 확보하는 방식으로, 빅테크 기업(데이터센터 운영사)이 신규 발전소와 15년 장기 전력구매계약(PPA)을 직접 체결하게 하여 발전소 착공을 가능하게 합니다. 건설비용은 사실상 빅테크에 부담시키는 구조입니다.

원자력 발전에 대한 관심도 높아지고 있습니다. 소형모듈원자로(SMR)는 데이터센터 인근에 건설할 수 있어 송전 손실을 줄이고 전력망 부담을 완화할 수 있는 잠재력이 있습니다. 마이크로소프트, 아마존, 구글 등 주요 빅테크 기업들은 원자력 발전소와의 직접 전력 계약을 추진하거나 SMR 개발 기업에 투자하고 있습니다. 재생에너지 확대도 중요한 전략입니다. 일리노이주 사례에서 보듯이 풍력 발전이 풍부한 지역에서는 전력 가격이 마이너스까지 떨어지기도 합니다. 그러나 문제는 이러한 전력을 수요가 높은 지역으로 이동시킬 송전 인프라가 부족하다는 점입니다.

미국 에너지부(DOE)는 2023년 10월 전력망 복원력과 신뢰성 강화를 위해 44개 주에서 58개 프로젝트에 최대 35억 달러를 투자한다고 발표했습니다. 브래틀 그룹(Brattle Group) 분석에 따르면, 수명이 다해가는 송전 인프라를 교체하는 데 연간 약 100억 달러가 소요될 것으로 추정됩니다. 향후 전망을 살펴보면, 샌더스 의원의 모라토리엄 제안은 현재 의회에서 구체적인 입법 수단이 마련되지 않은 상태이며, 상하원 모두 공화당이 다수를 차지하고 있어 2027년 이전에 연방 차원의 데이터센터 규제가 시행될 가능성은 낮습니다. 그러나 플로리다처럼 주 차원에서 규제를 도입하는 움직임이 확산될 수 있으며, 이는 AI 산업의 데이터센터 확장 전략에 중대한 영향을 미칠 것입니다.

이번 2026년 1월 겨울 폭풍 사태는 AI 산업의 급격한 성장과 미국 전력 인프라의 한계가 충돌하는 현실을 명확하게 보여주었습니다. 데이터센터의 전력 수요는 계속 증가할 것이며, 전력망 현대화와 새로운 발전 용량 확보가 이를 따라가지 못한다면 전기요금 상승과 정전 위험은 더욱 심화될 것입니다. 정치권에서 좌우를 막론하고 데이터센터 규제에 대한 목소리가 높아지고 있는 것은 이러한 위기가 더 이상 무시할 수 없는 수준에 도달했음을 의미합니다.