AI가 불붙인 전력수요…에너지 대전환에 커지는 ‘수소 역할론’

최근 AI와 반도체, 데이터센터 산업이 급성장하면서 전력 수요가 가파르게 늘고 있다. 문제는 단순히 발전량을 늘리는 것만으로는 급증하는 전력 수요와 탄소중립이라는 두 과제를 동시에 해결하기 어렵다는 점이다. 재생에너지의 간헐성을 보완하면서 대규모 전력을 안정적으로 공급할 수 있는 새로운 전력시스템으로의 전환이 요구되는 이유다. 이 과정에서 수소가 차세대 전력시스템의 핵심 자원으로 부상하고 있다. 13일 한국수소연합은 서울 과학기술컨벤션센터에서 'AI 시대 전력시스템 대전환과 수소의 역할'을 주제로 포럼을 열고 AI 시대 급증하는 전력 수요에 대응하기 위한 수소의 역할과 정책 과제를 논의했다. 김재홍 한국수소연합 회장과 조배숙 국민의힘 의원을 비롯해 박은덕 한국에너지학회 회장, 신승규 현대자동차 부사장 등 산·학·연 관계자들이 참석했다. 수소가 주목받는 이유는 재생에너지의 변동성을 보완하면서 대용량·장주기 에너지 저장이 가능하기 때문이다. 태양광과 풍력은 기상 여건에 따라 발전량이 달라 전력 생산과 소비 시점에 불일치가 발생한다. 반면 수소는 전력이 남을 때 생산·저장했다가 전력이 필요한 시점에 다시 활용할 수 있어 재생에너지의 간헐성을 보완하는 에너지 저장 수단으로 활용할 수 있다. 특히 AI 데이터센터처럼 24시간 안정적인 전력 공급이 필요한 산업이 확대되면서 수소의 역할도 커질 수 있다는 분석이다. 김재홍 회장은 "국제에너지기구(IEA)는 AI 확산에 따라 전 세계 데이터센터 전력 소비가 2025년 480TWh에서 2030년 약 950TWh로 2배 가까이 증가할 것으로 전망하고 있다"며 "AI 확산에 따른 전력 수요 증가에 대응하기 위해 국가 전력시스템 전반의 구조적 전환이 필요한 시점"이라고 말했다. 다만 수소가 차세대 전력시스템의 핵심 자원으로 자리 잡기까지는 경제성과 시장 창출이라는 과제를 넘어야 한다. 수소는 생산부터 저장·운송까지 전 과정에서 비용 부담이 큰 데다 아직 시장이 초기 단계여서 안정적인 수요를 확보하기도 쉽지 않다. 특히 생산 방식에 따라 탄소 배출량과 경제성이 크게 달라지는 만큼 기술별 특성을 고려한 정교한 지원체계가 필요하다는 지적이다. 전문가들은 무엇보다 기술 개발과 함께 국내 실증을 통한 시장 창출이 선행돼야 한다고 강조했다. 패널토론에서는 박진남 한국수소및신에너지학회 회장이 좌장을 맡고 이종민 한전전력연구원 소장, 이태의 에너지경제연구원 에너지안보정책연구실 실장, 김은환 한국전력거래소 입찰제도팀장, 신승규 현대자동차 부사장 등이 참석해 'AI 시대 전력시스템에서 수소를 어디에 먼저 적용하고, 어떻게 시장을 창출할 것인가'를 놓고 의견을 나눴다. 이종민 한국전력연구원 소장은 "수소는 재생에너지의 변동성을 보완하고 장주기·대용량 저장과 저탄소·무탄소 발전을 잇는 연결고리 역할을 할 수 있다"며 "기술개발과 실증, 시장제도가 병행돼야 한다"고 말했다. 이태의 에너지경제연구원 실장은 국내 실증을 통한 '트랙레코드' 확보를 강조했다. 그는 "수전해 등 관련 기술의 국내 실증 경험을 축적해 수소를 탄소중립 시대의 핵심 산업으로 육성해야 한다"고 말했다. 김은환 한국전력거래소 입찰제도팀장은 수소의 장주기 저장 기능에 주목했다. 그는 "수소는 장주기 저장을 통해 재생에너지의 계절적 간헐성과 장기간 기상이변에 대응할 수 있으며, 전력망을 이용하지 않고 저장·수송할 수 있어 전력계통망 확충 부담을 완화하는 데 강점이 있다"고 설명했다. 이어 "제철·선박 등 다양한 산업과 에너지원을 연계하는 측면에서도 높은 잠재력을 갖는다"고 덧붙였다. 현대차는 수소를 실제 전력시스템에 접목하는 실증 모델로 새만금을 제시했다. 신승규 현대자동차 부사장은 새만금에 태양광 발전과 수전해 플랜트를 구축하고 생산한 수소를 인근 AI 데이터센터 등에 공급하는 구상을 밝혔다. 여기에 수소에너지저장시스템(HESS)을 결합해 지역에서 생산한 에너지를 지역에서 소비하는 '에너지 지산지소' 모델을 구현한다는 계획이다. 신 부사장은 "새만금 프로젝트를 통해 축적한 기술력과 운영 노하우를 바탕으로 수소 기반의 에너지 지산지소 모델을 구축하고, 수전해 플랜트의 해외 수출까지 사업을 확대해 국내 수소 산업의 글로벌 경쟁력을 높여나갈 것"이라며 "향후 국내가 강점을 가진 LNG 운반선과 배관 기술도 액화수소 운송과 수소 공급망으로 확장할 수 있을 것"이라고 말했다. 결국 수소 산업의 경쟁력은 기술 자체보다 이를 실제 시장에서 검증할 수 있느냐에 달렸다는 게 전문가들의 공통된 진단이다. 국내에서 수전해와 저장·운송, 발전, 데이터센터 등을 연계한 실증 사례를 확보해야 해외 시장에서도 경쟁력을 인정받을 수 있다는 것이다. 이태의 실장은 "해외 시장에 진출하기 위해서는 국내에서 기술력을 검증하고 실적을 쌓는 것이 중요하다"며 "수소도 당장의 경제성이나 청정성만을 기준으로 판단하기보다 미래 산업이라는 관점에서 일관된 투자와 정책 지원이 필요한 시점"이라고 강조했다. AI가 전력 수요를 폭발적으로 끌어올리는 가운데 수소가 단순한 친환경 에너지를 넘어 재생에너지와 전력망, 산업을 연결하는 '에너지 저장·공급 플랫폼'으로 자리 잡을 수 있을지가 향후 수소 산업의 성패를 가를 전망이다.