AI 데이터센터가 전기를 손절하자 벌어진 일, 그리고 여기서 돈 버는 기업들

안녕하세요, 카레라입니다. ​ 또 한 주가 시작되었습니다. 출근하기 위해 불을 켜고 씻으러 가야겠죠? 미국에서는 이 당연한 "불을 켠다" 가 점점 더 어려운 일이 되고 있습니다. 사진 출처: usnews.com 2026년 7월 22일 미국 워싱턴DC 인근에서 송전선 한 가닥이 끊어졌습니다. ​ ???: ㅇㅇ? 끊어질 수도 있지. 이걸 왜 알아야 함? ​ 맞습니다. 보통 이런 사고는 전력망이 몇 초 만에 알아서 회복합니다. 그런데 이번에는 회복까지 10분이 넘게 걸렸습니다. 그 근처에 몰려 있던 AI 데이터센터 수십 곳이 거의 동시에 전력망에서 이탈했기 때문입니다. 이건 상당히 중요한 사고인데, 아무도 관심이 없어서 미국주식 사관학교에서 설명을 좀 드리려고 합니다. AI 데이터센터가 늘어날수록 이런 사고가 잦아질 게 뻔하거든요. ​ 데이터센터의 문제는 전력 공급 그 자체에만 있는 게 아닙니다. 전력의 안정성도 만만치 않게 중요합니다. 투자 인사이트 몇 개를 함께 알려드릴게요. 사진 출처: 링크드인 송전선 하나가 고장난 이곳은 전 세계에서 데이터센터가 가장 빽빽하게 모여 있는 지역으로 데이터센터 골목(Data Center Alley)이라 불릴 정도입니다. ​ 송전선이 끊기자 인근의 데이터센터들은 혹시 몰라서 자기 설비를 보호하려고 일제히 전력망에서 스스로를 떼어내고 자체 백업 전원으로 갈아탔습니다. 그러면 어떻게 될까요? ​ 약 30초 만에 3.1GW의 전기 수요가 통째로 사라졌습니다. ​ 1GW는 대략 원자력 발전소 한 기가 만들어내는 전력 규모 원자력 발전소 세 기 분량의 소비처가 순식간에 증발한 셈 전력망에 부하가 걸린 것도 아니고 부하가 오히려 사라진 건데 이게 큰 문제가 되나? 네, 문제가 됩니다. 발전소들은 여전히 그만큼 전기를 만들어내고 있는데 쓸 곳이 사라졌습니다. 갈 곳 잃은 전기 반납(?)이 전력망에 갑자기 몰리면서 최고점에서는 3.49GW나 되는 전기가 남아돌았습니다. 사진 출처: techcrunch 이 여파로 버지니아에서 시카고까지, 직선거리로 1,000킬로미터가 넘는 넓은 지역에서 전압이 치솟았고 곳곳에서 전력 불안정이 생겼습니다. 안정을 되찾기까지는 11분이 더 걸렸다고 하네요. 사진 출처: techcrunch (관련 사업을 하는 기업의 CEO가 하는 말이니 적당히 걸러 들어야겠지만) 데이터센터에서는 이런 위험이 점점 더 빈번해지고 있다고 합니다. 지금 미국 전력망은 극히 불안정한 상황이라는 거죠. 사진 출처: 구글 일반적인 공장 설비는 모터나 전열기가 대부분입니다. ​ 이런 장비는 전압이 잠깐 처져도 별 불평 없이 전기를 계속 빨아들입니다. 오히려 그 묵직한 관성이 전력망의 흔들림을 눌러주는 역할을 하는데, 전력망 입장에서는 고마운 "착한 부하" 입니다. 사진 출처: Data Center Post 데이터센터는 정반대입니다. 서버는 전압이 아주 잠깐만 흔들려도 데이터가 날아가거나 장비가 상할 수 있겠죠? ​ 그래서 모든 서버는 무정전전원장치, 줄여서 UPS라는 장치 뒤에 둡니다. UPS는 정전이 나도 서버에 안정된 전기를 계속 공급하는 배터리 장치입니다. 문제는 이 UPS의 임무가 오로지 "서버 보호" 하나뿐이라는 데 있습니다. 이웃의 전력망을 지키는 건 이 장치의 관심사가 아닙니다(...). 또 다른 문제는, UPS가 너무 잘 그리고 너무 빨리 일하는 데서 옵니다. ​ 이번 사건처럼 송전선이 끊기면 인근 전압이 순간적으로 뚝 떨어집니다. 이걸 전압 강하(voltage sag)라고 합니다. 그런데 송전선이 하나 끊긴 정도는 사실 별 일 아닙니다. ​ 데이터센터 내부 전력망은 UPS의 보호를 받지만 데이터센터 외부 전력망, 그러니까 미국이라는 국가의 전력망도 당연히 여러 겹의 보호장치가 덕지덕지 깔려 있습니다. ​ 그래서 이런 사소한 사건은 보호장치가 정상적으로 작동해서 1초도 안 되는 짧은 시간 안에 저절로 제거될 종류였습니다. 데이터센터가 그냥 가만히 있었어도 전압은 알아서 회복됐을 상황이었다는 뜻입니다. ​ 그런데 UPS에 달린 저전압 감지 장치는 전압이 기준선(보통 정격의 85~90%) 밑으로 떨어지는 순간 기다리지 않고 즉시 서버를 전력망에서 끊어내고 배터리로 넘겨버림 미국전력연구소(EPRI)는 이 문제의 본질을 순서 문제라고 짚었음 전력망은 곧 알아서 회복될 건데 UPS가 그 회복이 끝나기도 전에 먼저 끊어버린다는 것 사진 출처: WNEP 그래서 이 지역의 수십 개 이상 데이터센터들이 다 똑같은 보호 로직을 따라 전력망을 칼처럼 손절(?)했습니다. ​ 60곳이 동시에 끊기면 그 충격은 한 곳이 끊긴 것의 60배입니다. 전력망 입장에서는 거대한 부하 하나가 통째로 사라지는 것으로 보이는 거죠. ​ 참고로 AI 서버는 전기공학에서 말하는 정전력 부하(constant power load)처럼 행동합니다. ​ 무슨 뜻이냐면, 이 부하는 소비하는 전력의 양을 일정하게 유지하려 합니다. 전력은 전압과 전류를 곱한 값입니다. 그래서 전압이 떨어지면 오히려 전류를 더 끌어당겨서 전력을 맞추려 합니다. 사진 출처: Research Gate 보통의 부하는 전압이 떨어지면 전류도 같이 줄어서 흔들림을 눌러주는데 데이터센터는 거꾸로 움직여서 흔들림을 오히려 키웁니다. 이걸 어려운 말로 음의 임피던스(Negative Impedance)라고 부르는데 전력망이 흔들릴 때 진정시키기는커녕 부채질하는 성질을 타고났다는 뜻입니다. ​ 마지막으로 데이터센터 밖의 전력망이 아직 새 균형점을 찾느라 흔들리고 있는 중인데 떨어져 나갔던 데이터센터들이 성급하게 다시 접속하면 이번엔 반대 방향으로 사고가 납니다. ​ 사라졌던 3GW가 한꺼번에 되돌아오면 이번엔 전기가 갑자기 모자라져서 주파수가 아래로 훅 꺼짐 그 하락이 다시 UPS의 차단 기준을 건드리면 또 끊김(...). 끊겼다 붙었다를 반복하는 이 현상을 플래핑(flapping)이라고 부름 ​ 새가 날개를 퍼덕이듯 부하가 붙었다 떨어졌다 하는 모습이라 붙은 이름입니다. 데이터센터처럼 덩어리가 큰 전력 수요처가 더 많아질수록 더 빈번하게 생길 문제겠구나. 이런 일은 이번이 처음인 거야? 앞으로는 어떻게 될까? 사실 2024년 7월에도 같은 PJM 전력망에서 똑같은 사고가 있었습니다. 사진 출처: Data Center Knowledge 이 때도 버지니아 데이터센터 약 60곳이 동시에 이탈해 1.5GW가 빠져나갔습니다. 벼락으로부터 설비를 보호하는 장치 하나가 고장 나면서 시작됐고 하마터면 대규모 정전으로 번질 뻔했습니다. ​ 이번 사고의 규모는 그때의 두 배인 3GW입니다. 2년 만에 충격이 정확히 두 배로 커진 겁니다. 이유는? 당연히 데이터센터가 2년 새 훨씬 더 많아져서입니다(...). 데이터센터가 PJM 전력망에서 차지하는 비중은 2024년 무렵 약 6%였는데 2040년에는 24%까지 늘어날 것으로 전망됩니다. 지금 3%짜리 사고가 이 정도인데 비중이 지금의 몇 배로 불어나면 어떻게 될지는 짐작하기 어렵지 않습니다. ​ 이미 데이터센터 전력 수요는 공급을 아득히 초과하는 상황이므로 2026년 여름부터 PJM은 전력망을 안정적으로 유지할 최소한의 여유만 겨우 갖게 되고 2027년 6월에는 여유분이 기준 아래로 떨어질 수 있다고 합니다. 사진 출처: 1박2일 전력도 빠듯한데 이렇게 사소한 사고가 터질 때마다 데이터센터 UPS가 "나만 살면 돼!" 하고 단독행동을 하면서 데이터센터 바깥 전력망을 괴롭히는 빈도가 늘어날수록 더 큰 일이 터질 수도 있다는 거겠죠. ​ 공학자들도 바보는 아니라서 이 문제를 해결할 방법을 열심히 찾고 있습니다. ​ ???: 동시에 끊기게 하지 말고 시간차를 두고 하나씩 끊기게 하면 되는 거 아님? ​ 캐나다 온타리오 전력망 운영기관(IESO)은 서로 붙어 있는 부하들이 순차적으로 끊기고 순차적으로 다시 붙는 방법을 찾아야 한다고 지적했습니다. ​ 이렇게 하면 3.1GW가 30초 만에 한꺼번에 사라지는 대신 예를 들어 500MW씩 나눠서 차례로 빠져나갑니다. 각 단계 사이에 전력망의 자동 제어가 따라잡을 시간을 벌어주는 거죠. 급격한 계단을 완만한 경사로 바꿔서 앞서 말한 플래핑을 막자는 겁니다. ​ ???: 그런데 그걸 누가 지휘하죠? ​ 지금은 각 데이터센터의 UPS가 이 모든 것을 자기 서버만 보고 제멋대로 판단합니다. ​ 순서를 정하려면 전력회사가 자기 권역 내의 모든 민간 데이터센터와 협력 체계를 짜놓고 지휘를 할 수 있어야 하는데, 그런 시스템이 지금은 전무합니다. ​ ???: 그럼 데이터센터를 그냥 처음부터 사소한 흔들림에 반응하지 않게 지으면 되는 거 아님? 사진 출처: SBS 기존 UPS는 데이터센터 외부 전력망의 상황은 아랑곳하지 않고 피도 눈물도 없이 우리 가족만 보호하는 김부장 같은 존재입니다. 평소엔 전력망 전기를 그대로 서버에 보내다가 전압이 처지는 순간 서버를 떼어내고 배터리로 도망칩니다. ​ 전력망과 소통하는 건 배터리 충전할 때뿐입니다. 이런 피도 눈물도 없는 김부장을 좀 자상하고 타인을 배려할 줄 아는 김부장으로 만들자 이건데, 이건 좀 더 실현이 쉬운 기술적 영역입니다. 전기 공학자들을 갈아넣기만 하면 되거든요. 사진 출처: On Energy 온에너지 시스템(On Energy System)이라고, 비상장사 스타트업이 도전하는 게 이런 방식인데요. ​ 전력망이 흔들릴 때 기존 UPS라면 즉시 서버를 전력망에서 떼어냈을 상황에서 온에너지 시스템이 만든 UPS는 훨씬 온건하게 반응합니다. ​ 얘네가 만든 장치는 도망치는 대신 전력망 상황을 밀리초 단위로 따라가면서 전압이 처지면 무효전력이라는 걸 순간적으로 주입합니다. ​ 무효전력은 실제로 일을 하는 전기는 아니지만 전압을 떠받치는 역할을 하는 성분입니다. 음... 그냥 흔들림 방지용 전력? 이라고 보면 되겠군요. ​ 설명이 어렵긴 했는데, 이 문제는 미국 현지 전력 당국들에게는 진짜로 심각한 문제입니다. ​ 미국 전력 규제 당국은 "제발 라이드스루(ride-through) 좀 해라" 라고 데이터센터 기업들에게 강력하게 요구하고 있음 정상적으로 제거될 장애라면 끊지 말고 잠깐 버텨보라는 뜻 데이터센터가 많이 몰려있는 텍사스 전력망 운영기관 ERCOT는 NOGRR282라는 규정을 통해 데이터센터 같은 대규모 전자 부하가 전력망 장애를 스스로 견뎌내도록 의무화하고 있음 이제 텍사스에서 데이터센터를 지으려면 전압 장애가 생겨도 곧바로 떨어져 나가지 말고 버티는 성능을 갖췄음을 증명해야 합니다. 선택이 아니고 의무가 된 겁니다. 이 맥락 속에서 관련주들을 살펴보자면, 크게 두 가지가 있습니다. 사진 출처: 구글 ​ 가장 정확하게 맥락에 맞는 곳은 아메리칸 슈퍼컨덕터(AMSC)입니다. 사진 출처: AMSC 이 회사의 주력 제품 D-VAR는 앞에서 설명한 "전압이 처지면 무효전력을 순간적으로 주입해 전압을 떠받치는" 계통 안정화 장치와 정확히 같은 원리입니다. ​ 원래 풍력, 태양광 연계용으로 팔던 걸 지금은 데이터센터 쪽으로 확장 중이고 2026년 실적 발표에서 경영진이 직접 데이터센터 수요를 성장 동력으로 언급했습니다. 잠깐, 슈퍼...컨덕터? 뭐 초전도체 만드는 이상한 사짜 기업 아님? 꿈도 희망도 없는 노답 기술주 이런 거 아니냐? 원래는 그랬는데, 지금 매출의 대부분은 초전도체가 아닙니다. 회사는 그리드(Grid)와 윈드(Wind) 두 사업부로 돌아가는데 매출의 약 85%가 그리드 사업부에서 나옵니다. ​ 그리고 그리드 사업의 핵심이 바로 D-VAR(STATCOM) 같은 전력 안정화 장비와 변압기입니다. ​ AMSC는 실제로 2011년부터 2024년까지 오래 적자에 시달리긴 했는데 최근 상황은 좀 다릅니다. ​ 2025년 연매출 약 2.99억 달러, 전년비 34% 성장 여러 분기 연속 흑자(2010년 이후 처음으로 연간 흑자 전망) 2026년 3월 말 기준 현금 약 1.48억 달러, 영업현금흐름 플러스 12개월 수주잔고 전년비 약 40% 증가 ​ 만성 적자 노답주에서 최근 흑자 전환에 성공하고 매출이 빠르게 크는 회사로 바뀌고 있는 겁니다. ​ 물론 매출의 52%가 미국 밖에서 나와 환율, 지정학 리스크에 많이 노출돼 있고 최근 브라질 변압기 회사 Comtrafo를 1.62억 달러에 인수했는데 회사 스스로 인수 회계 관련 내부통제에 중대한 취약점(material weakness)이 있다고 공시했습니다. 통합이 매끄럽지 않을 수 있다는 뜻이죠. ​ 그리고 2025년 회계연도 순이익이 커 보이는 데는 1.18억 달러짜리 일회성 세금 효과가 섞여 있습니다. 그래서 이익의 질을 두고 논쟁이 있습니다. ​ 오랜 적자를 이제 막 벗어난 참이고 인수, 고객 집중, 일회성 이익 같은 지켜볼 대목이 있는 턴어라운드 국면의 중소형 성장주로 보는 게 정확하겠죠. 사진 출처: powell 파월 인더스트리스(POWL)는 데이터센터와 전력망을 물리적으로 연결하고 보호하는 중전압 배전 설비를 만듭니다. 데이터센터를 배터리 뒤에 숨긴다고 할 때 그 앞단에서 전력을 받아 분배하는 설비가 이 회사 영역입니다. 사진 출처: macrotrend POWL은 규모와 수익성이 AMSC보다 한 체급 위입니다. 최근 12개월 매출 약 11억 달러에 순이익 약 1.87억 달러로 매출 3억 달러 수준인 AMSC보다 훨씬 큽니다. 영업이익률 20%대, 자기자본이익률 32%로 실제 돈을 꾸준히 잘 벌고 있구요. ​ 무엇보다 재무가 훨씬 좋습니다. 현금성 자산이 약 5억 달러인데 차입금이 사실상 0인 무차입 경영입니다. AMSC가 이제 막 적자를 벗어났는데 POWL은 오래전부터 흑자를 내온 안정된 회사입니다. ​ 51개 분기 연속 배당에 3년 연속 배당 인상을 이어가고 있는 점도 참고하시고요. ​ 최근 4억 달러가 넘는 데이터센터 인프라 단일 수주를 따냈음 총 수주잔고가 18억 달러로 2028년까지 매출 가시성이 확보되어 있음 ​ 참고로 데이터센터가 전압 강하를 감지하는 순간 보호 계전기가 작동해 서버를 전력망에서 떼어내는, 그러니까 "감지하고 끊고 다시 붙이는" 스위칭과 보호가 실제로 일어나는 물리적 장소가 바로 스위치기어입니다. ​ POWL이 만드는 게 이 부분이구요. 문제가 벌어지는 지점의 하드웨어를 공급하는 회사라고 보시면 됩니다. ​ AMSC = 전압을 밖에서 떠받쳐 안정시키는 쪽 POWL = 데이터센터 안에서 끊고 붙는 스위칭, 보호가 일어나는 관문 설비를 대는 쪽 ​ 이렇게 이해하시면 되겠죠. 라이드스루 규정(ERCOT NOGRR282 등)이 강화될수록 이 스위치기어와 보호 계전기가 더 정교해져야 하니 POWL도 들여다볼 가치가 있다고 할 수 있겠습니다. ​ 읽어주셔서 감사합니다. ^^