"신재생에너지의 간헐성을 보완하고 급격한 전력 수요 변동에 대응하려면 배터리 에너지저장장치(BESS)와 이를 제어하는 전력변환장치 기술이 핵심 경쟁력이 될 것입니다."
김성엽 OCI파워 대표가 30일 서울 강남구 삼성동 코엑스 B홀에서 열린 '스마트 에너지 플러스(SMART ENERGY PLUS·SEP) 2026'의 'AI 골드러시' 컨퍼런스에서 이같이 말했다. 김 대표는 'AI(인공지능) 데이터센터에서 재생에너지와 배터리 에너지저장장치(BESS)의 중요성'을 주제로 발표하며 AI 데이터센터의 경쟁력을 좌우하는 요소로 안정적인 전력 공급과 에너지저장 기술을 꼽았다.
김 대표는 AI 데이터센터 시장에서 신재생에너지 확보가 핵심 경쟁 요소로 떠오르고 있다고 진단했다. 그는 "마이크로소프트(MS)와 구글 등 글로벌 기업들은 RE100(재생에너지 100%)을 넘어 탄소 배출이 없는 에너지로 전력을 충당하는 '카본프리 에너지(Carbon Free Energy)' 개념으로 나아가고 있다"며 "앞으로 AI 데이터센터의 주요 고객사들이 재생에너지와 전력구매계약(PPA)을 통해 전력을 공급받을 수 있는지를 중요하게 볼 것"이라고 말했다.
신재생에너지의 간헐성과 AI 데이터센터의 전력 수요 변동성은 해결해야 할 과제다. 신재생에너지는 날씨와 자연환경에 따라 발전량이 달라지는 한계가 있다. 태양광은 낮 시간에 발전량이 집중되고 풍력은 바람이 부는 정도에 따라 발전량이 크게 달라진다. 공급뿐 아니라 AI 데이터센터는 전력 수요도 크게 오르내린다. GPU와 NPU 등 가속기 기반 서버가 대규모 연산과 통신을 반복하면서 밀리초(ms, 1000분의 1초) 단위로 전력 사용량이 급격히 달라지기 때문이다.
김 대표는 "AI 데이터센터는 연산을 시작할 때 전력을 집중적으로 사용하다가 통신 단계에 들어가면 전력 사용량이 급격히 떨어지는 특성이 있다"며 "이런 변동이 반복되면 전압과 주파수에 영향을 미쳐 전력망 안정성을 저해할 수 있다"고 설명했다.
김 대표는 이 같은 문제를 해결할 대안으로 BESS를 제시했다. 그는 "데이터센터를 구축하고도 전력 공급이 늦어 서비스를 시작하지 못하는 상황에서 BESS를 활용하면 전력 인프라 구축 기간의 부담을 줄이는 데 도움이 될 수 있다"며 "신재생에너지 발전량이 많을 때 전력을 저장했다가 필요한 시점에 데이터센터에 공급하는 방식도 가능하다"고 했다.
AI 데이터센터의 급격한 전력 수요 변화에 대응하려면 기존 배터리만으로는 한계가 있을 수 있다는 점도 짚었다. 김 대표가 대안으로 제시한 건 울트라커패시터(초고용량 커패시터)와 리튬인산철(LFP) 배터리를 결합한 하이브리드 ESS다. 커패시터는 화학반응으로 에너지를 저장하는 배터리와 달리 커패시터는 전기장을 이용하는 장치다. 에너지 저장량은 상대적으로 적지만 순간적으로 전력을 충전하고 방출하는 속도가 빠르다는 장점이 있다.
김 대표는 "데이터센터의 전력 부하는 밀리초 단위로 움직이지만 일반적인 BESS는 충·방전 속도에 한계가 있다"며 "슈퍼커패시터와 LFP 배터리를 결합한 하이브리드 방식이 급격한 전력 변동에 대응하는 데 도움이 될 수 있다"고 말했다.
전력변환장치(PCS) 기술의 중요성도 강조했다. 배터리 성능뿐 아니라 저장된 전력을 실제 전력망과 데이터센터에 안정적으로 공급하는 기술도 중요하다는 설명이다. 특히 전력망의 전압과 주파수를 외부 전력망에 의존하지 않고 스스로 조절하는 '그리드포밍(Grid-forming)' 기술이 향후 핵심 기술로 떠오를 것으로 전망했다.
김 대표는 "배터리는 어디서든 조달할 수 있지만 배터리 앞단에 붙는 전력변환장치는 시스템의 두뇌에 해당한다"며 "결국 배터리 기술뿐 아니라 전력변환장치와 전력망 구성 기술을 확보하는 것이 중요하다"고 강조했다.