작성일: 2026년 9월 24일
AI 데이터센터에 들어갈 전기를 확보하기 위해 빅테크가 발전소와 장기 계약을 맺고 있다. 원전이 주목받지만, 실제 계약을 살펴보면 풍력과 태양광, 배터리, 천연가스, 지열까지 다양한 방식이 등장한다.
구글은 올해 2월 풍력·태양광·배터리를 결합한 전력 공급 계획을 발표했다. 9월에는 기존 원전의 출력을 늘리는 사업을 지원하기로 했다. 같은 회사가 서로 다른 발전 방식에 동시에 투자하는 이유는 무엇일까.
현재 자료가 보여주는 경쟁의 핵심은 가격과 공급 시점, 안정성을 함께 맞추는 능력이다. 전기를 저렴하게 만드는 기술도 필요하지만, 데이터센터가 가동하는 지역에 필요한 전력을 제때 공급할 수 있어야 한다.
이 조건을 놓고 보면 발전원마다 유리한 분야가 달라진다. 동시에 발전소를 짓고 전기를 전달하는 설비를 공급하는 기업에도 사업 기회가 생긴다. AI 에너지 전쟁의 승자를 찾으려면 발전 방식의 경쟁력과 기업의 수익 구조를 함께 살펴봐야 한다.
1. 데이터센터가 원하는 것은 필요한 시간에 쓸 수 있는 전기다
국제에너지기구 IEA는 2026년 보고서에서 세계 데이터센터 전력 소비가 2025년 485TWh에서 2030년 약 950TWh로 늘어날 것으로 전망했다. AI 전용 시설을 포함한 데이터센터 전체의 소비량을 추정한 수치다.
데이터센터 사업자에게는 발전소의 완공 시점이 중요하다. 서버와 건물을 준비해도 전력 공급이 늦어지면 계획대로 운영하기 어렵다. 발전소가 가까이 있어도 전력망에 연결할 여유가 부족하면 추가 공사와 대기가 필요하다.
공급 안정성도 단순히 연간 발전량으로 설명되지 않는다. 낮에 생산한 전기를 밤에 어떻게 사용할지, 발전설비가 정비에 들어가면 무엇으로 보완할지, 순간적인 부하 변화에 어떻게 대응할지까지 고려해야 한다.
IEA는 AI 연산이 전력 수요의 크고 빠른 변동을 일으킬 수 있으며, 이에 대응하는 저장장치의 중요성이 커지고 있다고 분석한다. 발전원과 전력망, 저장장치를 함께 설계해야 하는 이유다.
실제 공급 계약도 이러한 조건에 따라 달라진다. 특히 미국 빅테크가 추진하는 사업에서는 전기를 언제 확보할 수 있는지가 발전 방식을 선택하는 중요한 기준으로 드러난다.
2. 원전의 강점은 분명하다. 다만 기존 원전과 새 원전의 시간표는 다르다
원전은 대규모 저탄소 전력을 장시간 공급할 수 있다는 강점이 있다. 전력 수요가 큰 데이터센터와 연결되는 이유도 여기에 있다. 다만 이미 운영 중인 원전을 활용하는 사업과 새로운 원전을 건설하는 사업은 구분해야 한다.
2026년 9월 21일 조지아파워는 구글이 보그틀·해치 원전의 자사 지분에 해당하는 설비 출력 증대를 지원하는 계약을 발표했다. 추가 용량은 약 96MW이며, 계약에는 주 규제기관의 승인 조건이 붙어 있다.
이 사업은 기존 원전의 주요 장비를 개선해 출력을 높이는 방식이다. 이미 구축한 발전소와 기반시설을 활용한다는 점에서 신규 원전 건설과 출발점이 다르다. 구글은 해당 사업에서 발생하는 전력의 무탄소 속성을 나타내는 인증을 확보하는 구조로 참여한다.
반면 차세대 원전과 소형모듈원전인 SMR은 새로운 공급 능력을 확보하는 과정에 있다.
구글과 협력하는 카이로스파워의 Hermes 2는 2026년 4월 착공했다. 회사가 제시한 가동 목표는 2030년이며, 최대 50MW를 테네시강유역개발공사 TVA의 전력망에 공급할 계획이다.
두 사업은 같은 원전 분야에 속하지만 투자자가 확인해야 할 성과가 다르다. 기존 원전 출력 증대에서는 승인과 개조 일정, 추가 발전량이 중요하다. 신규 원전에서는 건설과 인허가, 실제 가동을 거치며 비용과 공급 능력을 입증해야 한다.
기존 원전의 활용 가치와 차세대 원전의 성장 가능성을 나눠 봐야 원전 경쟁의 현재 위치가 보인다.
3. 태양광과 풍력은 왜 계속 선택받을까?
재생에너지의 강점은 발전 비용과 증설 가능성이다.
Lazard의 2026년 발전비용 분석에서는 보조금을 제외한 신규 발전의 균등화발전비용 기준으로 재생에너지가 경쟁력을 유지했다. 균등화발전비용은 건설·운영 등에 드는 비용을 발전소 수명 동안 생산할 전력량과 비교한 값이다. 다만 이 지표만으로 특정 데이터센터에 24시간 전력을 공급하는 전체 비용을 판단할 수는 없다.
태양광은 일조 조건에, 풍력은 바람에 따라 출력이 달라진다. 따라서 발전 비용의 장점을 실제 공급 경쟁력으로 연결하려면 전력망과 저장장치, 다른 발전원과의 조합이 중요하다.
구글이 2026년 2월 발표한 미네소타주 데이터센터 계획은 이런 접근을 보여준다. Xcel Energy와의 계약에는 전력망에 풍력 1,400MW, 태양광 200MW, 철공기 배터리 출력 300MW를 추가하는 내용이 포함됐다. 아직 가동을 완료한 실적이 아니라 계약에 포함된 공급 계획이다.
이 사례에서 비교 대상은 풍력발전기 한 대나 태양광 패널 한 장에 머물지 않는다. 여러 설비를 결합했을 때 필요한 시간에 전력을 얼마나 공급하고, 그 과정에서 비용이 얼마나 발생하는지가 중요하다.
태양광과 풍력 사이에도 차이가 있다. 지역별 일조량과 풍황, 부지, 전력망 접근성에 따라 조건이 달라지고, 육상풍력과 해상풍력도 같은 비용 구조로 묶기 어렵다.
따라서 재생에너지의 승부처는 저렴한 발전 비용을 유지하면서 공급 변동을 얼마나 경제적으로 보완하느냐에 있다. 낮은 발전 비용이라는 장점은 분명하지만, 최종 선택은 사업지의 조건까지 반영해야 한다.
4. 천연가스는 현실적인 경쟁자지만, 터빈을 기다려야 한다
천연가스 발전은 연료를 공급받아 필요한 전력을 생산하고 출력을 조절할 수 있다는 점에서 데이터센터의 선택지에 들어간다. 특히 전력망 연결을 오래 기다려야 하는 사업에서는 현장 발전을 검토할 유인이 생긴다.
그러나 발전소 건설을 결정했다고 바로 전기를 확보할 수 있는 것은 아니다. 가스터빈과 발전기, 연료 공급시설을 준비해야 한다.
IEA는 2026년 보고서에서 가스터빈 공급 부족을 지적하며, 현장 가스발전이 대규모 데이터센터에 항상 더 빠른 전력 확보 경로가 되는 것은 아니라고 분석했다.
국내 기업의 실제 계약에서도 그 시간표를 확인할 수 있다. 두산에너빌리티는 2026년 3월 미국 기업과 데이터센터용 380MW급 가스터빈 7기 공급계약을 발표했다. 가스터빈과 발전기는 2029년 5월부터 매달 한 기씩 순차 공급할 계획이다.
이 계약은 데이터센터 전력 수요가 실제 기자재 발주로 연결됐다는 의미가 있다. 동시에 계약과 납품 사이에 수년의 시간이 필요하다는 점도 보여준다.
천연가스의 경쟁력은 연료 가격, 공급 안정성, 터빈 납기와 함께 결정된다. 주문이 늘어나는 시장에서는 성능뿐 아니라 약속한 시점에 설비를 공급할 수 있는 능력이 제조사의 중요한 경쟁력이 된다.
5. 지열도 실제 계약을 확보하며 경쟁에 들어왔다
원전과 태양광·풍력, 천연가스 외에도 새로운 공급 방식이 등장하고 있다. 지하의 열을 활용하는 지열발전이 대표적이다.
Fervo Energy는 2026년 9월 1일 구글과 396MW 규모의 전력구매계약을 발표했다. 미국 유타주의 Cape Station 확장을 뒷받침하는 계약으로, 해당 공급분은 2028년 가동을 예상하고 있다. 구글이 검토하는 데이터센터 계획에는 기술적 타당성과 지역 인허가 등의 조건이 남아 있다.
Fervo는 앞서 2023년 네바다주에서 상업용 실증 프로젝트를 가동했고, 이후 더 큰 규모의 계약으로 사업을 확장해왔다. 소규모 운영 경험이 대규모 전력 구매자의 계약으로 이어지고 있다는 점이 중요하다.
지열이 확보한 기회는 지속적으로 공급할 수 있는 저탄소 전력에 대한 수요다. 앞으로의 경쟁력은 계약한 용량을 실제 발전설비로 구현하고, 반복적인 개발 과정에서 비용과 일정을 얼마나 관리하는지에 달려 있다.
AI 전력 경쟁은 기존 발전 방식 사이의 점유율 다툼과 함께, 새로운 발전 기술이 상업 규모를 확보하는 과정이기도 하다.
6. 한국 기업의 기회는 발전소와 데이터센터 사이에도 있다
발전 방식이 결정되면 그에 맞는 터빈과 발전기, 변압기, 배전설비, 전력 제어장치가 필요하다. 이 과정에서 한국 기업의 사업은 서로 다른 경로로 연결된다.
두산에너빌리티의 미국 가스터빈 계약은 발전설비 공급에 해당한다. LS ELECTRIC의 사례는 데이터센터가 전력을 받아 사용하는 과정에 더 가깝다.
LS ELECTRIC은 2026년 8월 북미 빅테크 데이터센터 전력설비 공급계약이 약 2,309억원으로 확대됐다고 발표했다. 지난 6월 체결한 약 1,064억원 규모 계약의 물량이 늘어난 것으로, 두 금액을 별개의 신규 수주처럼 합산해서는 안 된다. 계약 기간은 2027년 1월 30일까지다.
이 사례는 발전원을 고르는 경쟁과 별도로 데이터센터 내부의 전력 인프라 수요가 발생한다는 점을 보여준다. 발전소에서 생산한 전기를 실제 설비에 맞게 전달하고 제어하는 과정에서도 공급사의 기술과 납기가 중요해진다.
차세대 원전에서는 다른 형태의 참여가 나타난다. 카이로스파워는 2026년 9월 삼성물산과 전략적 투자 및 설계·건설 협력을 위한 구속력 있는 조건합의서 체결을 발표했다. 삼성물산은 규제 승인 등을 전제로 직접 투자와 엔지니어링 서비스 제공을 합쳐 최대 1억달러를 지원하고, 프로젝트 수행에 참여하기로 했다.
이는 장비 공급계약과 달리 기술 상용화와 프로젝트 수행 과정에 참여하는 구조다. 투자·협력 규모를 곧바로 매출로 읽을 수는 없다.
같은 AI 에너지 시장에서도 기업마다 돈을 버는 경로와 시간이 다르다. 발전소 운영사는 전력 판매를, 기자재 기업은 설비 공급과 서비스를, 설계·건설 기업은 프로젝트 수행을 통해 사업을 확보한다. 산업의 성장과 각 기업의 실적을 연결하려면 이 차이를 살펴봐야 한다.
7. 그래서 진짜 승자는 누구인가?
현재 자료로 가장 분명하게 말할 수 있는 것은 신규 발전의 비용 경쟁에서는 재생에너지가 강하고, 필요한 시점에 활용할 수 있는 기존 발전자산의 가치도 커지고 있다는 점이다. Lazard는 신규 설비 비용과 건설의 어려움이 커지면서 기존 발전설비의 상대적인 경제성이 개선됐다고 분석했다.
원전은 기존 설비 활용과 신규 건설을 구분해야 하고, 천연가스는 공급 조절 능력과 함께 터빈·연료 확보를 봐야 한다. 차세대 원전과 지열은 계약과 건설을 실제 공급으로 전환하는 과정이 중요하다.
이를 사업 관점에서 정리하면 다음과 같다.
| 승부를 가르는 기준 | 현재 근거가 보여주는 유리한 위치 | 성과를 좌우하는 조건 |
|---|---|---|
| 신규 발전의 비용 경쟁력 | 태양광·육상풍력 | 지역 조건과 저장·전력망 보완 비용 |
| 기존 저탄소 전력의 활용 | 이용 가능한 기존 원전 | 운영 여력, 승인, 정비·출력 증대 일정 |
| 조절 가능한 전력 공급 확대 | 천연가스 발전 | 터빈 납기, 연료 조달과 가격 |
| 새로운 저탄소 공급 능력 확보 | 차세대 원전·지열의 사업 기회 | 실제 가동, 건설비와 반복 구축 능력 |
| 한국 기업의 확인된 사업 연결 | 가스터빈·배전설비 등의 공급계약 | 납품 이행, 원가 관리와 후속 계약 |
KSL이 본문 자료를 기준으로 정리한 비교다. 발전원 전체의 수익률이나 관련 주식의 투자 매력 순위를 뜻하지 않는다.
AI 에너지 전쟁에서 하나의 발전 방식이 모든 수요를 가져갈 가능성에 기대기보다, 어떤 조건에서 어떤 공급자가 선택받는지를 보는 편이 실제 계약을 이해하는 데 도움이 된다.
기업의 승자는 그다음 단계에서 갈린다. 수요가 커져도 원가와 금융비용이 더 빠르게 늘면 이익은 제한될 수 있다. 반대로 필요한 설비를 제때 공급하고 후속 계약과 서비스로 관계를 이어가는 기업은 같은 투자 확대 속에서도 다른 성과를 낼 수 있다.
📝 Editor’s Comment | Perspective
KSL이 이번 경쟁에서 중요하게 보는 것은 ‘시간의 가치’다.
데이터센터 사업자는 발전소의 장기적인 경제성과 함께 자신이 필요한 시점에 전력을 확보할 수 있는지를 판단해야 한다. 이 때문에 이미 운영 중인 발전자산, 납기를 확보한 설비, 전력망에 연결할 수 있는 입지가 협상에서 중요해진다.
이 관점은 원전과 재생에너지에 대한 평가도 바꾼다. 원전은 기존 설비와 신규 프로젝트를 나눠 볼 때 사업 기회가 구체화된다. 재생에너지는 저장장치와 전력망을 결합한 공급 구조까지 살펴봐야 비용 경쟁력의 의미가 드러난다.
한국 기업을 볼 때도 같은 기준이 적용된다. ‘AI 전력 관련 기업’이라는 분류에서 한 걸음 더 들어가, 무엇을 공급하고 언제 납품하며 그 과정에서 이익을 남길 수 있는지 읽어야 한다. 전력 수요의 증가는 출발점이고, 실행 능력이 기업의 성과를 가른다.
📢 면책 조항 및 출처 안내
출처: 아래 공개 자료를 바탕으로 작성했습니다. 자료 확인일은 2026년 9월 24일입니다.
- IEA, Key Questions on Energy and AI — Executive summary, 2026년 4월 16일.
- Lazard, Lazard Releases 2026 Levelized Cost of Energy+ Report, 2026년 7월 13일.
- Google, Google is coming to Minnesota and advancing clean energy goals, 2026년 2월 24일.
- Georgia Power, Google과의 원전 출력 증대 지원 계약 발표, 2026년 9월 21일.
- Kairos Power, The Time is Now, 2026년 5월 28일 및 Kairos Power and Google 프로젝트 안내.
- Fervo Energy, Fervo Energy and Google Sign 396 MW PPA, 2026년 9월 1일.
- 두산뉴스룸, 두산에너빌리티, 미국 기업과 가스터빈 7기 공급계약 체결, 2026년 3월 6일.
- LS그룹, LS ELECTRIC, 美 빅테크 데이터센터 2309억원 규모 전력설비 공급, 2026년 8월 24일.
- Kairos Power, Kairos Power and Samsung C&T Agree to Pursue Strategic Investment and Collaboration for KP-FHR Deployment, 2026년 9월 21일.
전력 수요 전망은 IEA의 추정이며, 프로젝트 용량·공급 일정·계약 내용은 각 기업의 발표를 기준으로 정리했다. 발전설비 용량과 연간 발전량은 서로 다른 지표다.
투자 위험 경고: 이 글은 공개 자료를 바탕으로 KSL이 사실관계와 쟁점을 정리한 정보 제공용 포커스입니다. 본문에 언급된 기업·기관의 계획과 전망은 발표 당시의 판단으로, 실제 결과를 보장하지 않습니다. 특정 증권의 매수·매도를 권하는 내용은 아닙니다. 투자 결정과 그에 따른 책임은 투자자에게 있습니다.
문의: 준수 및 저작권 문의는 ksb220805@gmail.com으로 연락해 주시기 바랍니다.