가나이엔지

수도권 집중 원인과 해결방안은(상)

올 상반기 누적기준 접수된 466건 중 90%(426건)가 수도권에 집중

필요전력량 32GW 전력공급 부족, 추가 계통연결 등 비효율 증가

데이터센터가 수도권에 집중되면서 전력공급 문제가 이슈로 부각하고 있다. 

산업시설의 디지털 전환이 가속화 되는 것은 물론 사회전반에서 5G기반의 디지털 시스템이 일상화 되면서 데이터 수요가 빠르게 증가, 데이터센터가 필연적으로 증가할 수밖에 없다. 때문에 수도권을 중심으로 데이터센터가 우후죽순처럼 생겨나고 있다. 문제는 전력 소비가 많은 데이터센터가 급격히 증가하면서 전력공급이 수요를 받쳐주지 못하는 상황에 직면해 있다는 것. 최근 정부가 발표한 제10차 전기본에서 전력수요 전망을 늘리면서 4차 산업혁명에 따른 데이터센터 영향도 반영했다.

데이터센터가 4차 산업혁명의 핵심동인으로서  빠르게 증가할 것으로 검토돼 이를 설비에 반영한 것이다. 데이터센터는 앞으로 전력수요를 이끄는 동력이 될 수밖에 없으며, 이에 대한 명확한 대응책이 마련되지 않을 경우 전력수급, 계통운영 등 다양한 문제를 떠 안을 수 있다는 우려의 목소리가 들린다. 

특히 수도권은 전력공급을 위한 변전소 등 전력설비 용량이 부족해 데이터센터 건설을 위한 전기 수용 신청을 해도, 이를 받아 줄 수 없는 상황까지 직면했다. 문제는 앞으로 데이터 센터의 수도권 집중화가 더 심화될 것으로 전망된다.  

전국에서 운영 중인 데이터센터 146개 중 59%(86개)가 이미 수도권에 입지해 있다. 

데이터센터 고객이 대용량의 전기를 사용하기 위해 전기사용 신청 전 공급가능 여부를 한전에 검토 의뢰한 접수건수는 올 상반기까지 누적기준 466건으로, 이중 90%(426건)가 수도권에 집중된 것으로 조사됐다.

수도권에 집중되는 데이터센터 전력공급 문제 심화 시킨다

데이터센터의 수도권 집중은 곧 전력공급 문제로 연결된다. 데이터센터는 전력공급 품질을 24시간 유지하는 해야 하는 것은 물론  설비의 적정온도 유지를 위해 냉방부하가 24시간 필요하다. 

때문에 '악성부하'또는 '전기 먹는 하마'라는 소리를 듣는다. 

올 상반기까지 한전에 접수한 466건의  신청 용량은 32GW에 달한다. 

국내에서 가동되는 100만kW 용량의 원전 32개에 달한다. 이중 수도권 입지 희망 접수 건이 426건(90%)이며 용량기준으로 하면 28GW(88%)에 달한다. 이런 추세라면 수도권으로 부하 집중은 더욱 심화될 수밖에 없으며, 수도권 자체적으로 발전설비 건설에 한계가 있는 상황에서 먼 지방의 발전단지에서 전기를 가져와야 하는 상황이다.

국제에너지기구(IEA)에 따르면, 2020년 전 세계 데이터센터는 약 200~250 테라와트시(TWh)의 전력을 소모했다. 이는 전 세계 전력수요의 1%에 해당하는 규모다. 웬만한 국가의 전력소비량을 웃도는 수준이다. 시장조사기관인 IDC(International Data Corporation)에 따르면, 전 세계 데이터센터의 전력소비가 늘면서 이산화탄소 배출량도 덩달아 증가해 2002년 7600만 톤에서 2020년 2억5900만 톤으로 빠르게 늘고 있다. 

국제 추세에 맞춰 이런 추세라면 국내 데이터센터 시장 규모는 2025년까지 연평균 16% 성장할 것으로 전망된다. 서울시가 지난해 발표한 '2021년 에너지다소비건물 온실가스 배출량 순위'에서 상위 10개 건물중  데이터센터가 무려 3개나 포함되어 있다.

전영환 홍익대 교수는 "데이터센터의 수도권 집중은 추가 송전망 증설문제에 직면하게 되며 또 소비의 집중에 의한 전압 불안정성 등 장기적으로 계통의 안정성 문제에도 영향을 줄 수밖에 없다"며 "수도권에 데이터 센터가 들어서는 것은 최대한 억제해야 한다"고 지적했다.  

◆세계 최고 전기품질, 인력, 수요지 많은 수도권 집중

데이터센터가 우리나라에 집중적으로 들어서는 것은 일단 낮은 전기요금이 가장 큰 매력이다. 

글로벌 IT기업의 데이터센터는 물론 데이터센터 임대를 위한 글로벌 리츠 기업까지 국내시장에 진출했다.

한전 관계자는 "저렴한 전기요금과 세계 최고 수준의 전력품질을 이유로 에퀴닉스, 디지털리얼티 등 굴지의 글로벌 데이터센터 리츠기업들이 경기 등 수도권에 데이터센터 건립을 추진 중에 있으며 이미 전력수요가 집중된 수도권 지역에 신규 데이터센터 입주 시 변전소 신설 등 전력망 계통보강에 상당한 시간 및 비용이 발생한다"고 밝혔다. 

데이터센터의 수도권 집중은 변전소 증설을 포함해 계통 보강 등 추가건설이 필요하다. 

하지만 전력계통 건설을 위해선 입지선정, 환경영향평가, 용지확보, 설비건설 등 절차가 필요한데  반대하는 민원 때문에 적기 적기공급이 힘들며 제때 이런 문제들이 해결되도 약 6∼8년 정도 소요된다. 특히 데이터센터 때문에 수도권의 부족한 전력 공급을 위한 송변전 계통건설 및 운영비용이 추가 발생해 국가 전체 전력망의 비효율화도 유발하수 있다.  

한전에 따르면 데이터센터(100㎿ 기준) 15개 구축시 345kV 변전소 1개 신설이 필요하며 변전소 1개소 건설시 평균적으로 3000억 원 이상이 소요되는 것으로 조사됐다.

데이터센터의 전기사용 특성은 향후 수도권 전력수급에도 영향을 줄 수 있다. 

한전 관계자는 "데이터센터에 전력을 공급 해야 하기 때문에 경기 남부지역의 경우 대규모 데이터센터 수요로 인해 정부에서 추진 중인 K-반도체 벨트 구축이나 제3기 신도시, 산업단지 등 택지 개발 시 전력공급에 어려움도 예상할 수 있다"고 우려했다.

전력공급 및 운영 측면에서 이런 어려움이 있지만 데이터센터 입주를 희망하는 기업들은 직원 정주여건 등 데이터센터 유지보수 인력 운영의 문제로 서울 등 수도권 입지를 선호하고 있다. 데이터 센터가 수도권에 몰리면서 부동산 투기의 조짐도 보이고 있다. 

한전 수도권 사업소에는 최근 데이터센터 수요자가 아닌 부동산업자 등 투자사들이 토지 매매를 목적으로 수도권 지역의 전력공급 가능 여부를 접수·문의하는 사례가 급증하고 있는 것으로 알려졌다. 

데이터센터의 수도권 집중에 대해 한국데이터센터연합회 관계자는 "자사용 데이터센터의 경우 지방으로 가기도 하지만, 대부분은 임대를 하는 상업용 데이터센터 방식이라 교통, 통신 인프라 구축이 잘되어 있고 서버 유지 관리 등도 고객이 직접 할 수 있는 대도시에 몰리는 것"이라며 "인구가 많아 데이터센터에 대한 수요도 높고 기존 활용하던 데이터센터와의 시너지까지 고려한다면 자연스레 수도권에 데이터센터가 집중될 수 밖에 없다"고 말했다. 

데이터센터 업계에선 임대 고객사와 IDC간 원거리 위치시 운영상 어려움 발생할 수 있으며 우수한 상주인력 수급  및 고객사 직원의 수도권 선호도 등 정주여건도 수도권에 집중하는 원인으로 꼽았다. 

또 일반적 클라우드 서비스의 허용 가능 통신 지연시간(10ms) 대비 금융권은 1ms 이하를  요구하는 등 글로벌 기업과 금융사 등의 까다로운 물리적 거리 기준 요구도 수도권 집중화에 원인으로 꼽힌다. 

또 수도권에 들어설 경우 높은 토지가격 상승을 통한 자산 가치 상승과 예전에 비수도권에 건설된  데이터센터들이 임대고객을 확보하지 못해 손실을 입은 사례등도 고려의 대상인 것으로 알려졌다.

우리나라뿐 아니라 많은 국가에서 4차산업 혁명의 코어 인프라인 데이터센터 입지 문제 해결을 위한  고민을 시작했다.

출처 : 전기신문(https://www.electimes.com)