인공지능(AI) 데이터센터가 전력 인프라 확충 속도보다 빠르게 늘어나면서 전력 확보 방식에도 변화가 나타나고 있다. 대형 가스터빈 공급이 수요를 따라가지 못하는 가운데, 납기가 짧고 모듈형 확장이 가능한 선박용 4행정 중속엔진이 데이터센터 전력 인프라의 대안으로 떠오르고 있다.

26일 국제에너지기구(IEA)에 따르면 전 세계 데이터센터 전력 소비는 오는 2030년 약 945TWh로 현재의 두 배 수준까지 늘어날 전망이다. 2024~2030년 연평균 증가율은 약 15%로, 다른 산업보다 4배 이상 빠르다. 반면 전력망 확충 속도는 이를 따라가지 못하고 있다. 유진투자증권은 대형 가스터빈 납기가 2029년 이후로 밀린 반면 중속엔진은 2028년부터 공급이 가능해 1년 이상 납기 경쟁력이 있다고 분석했다. 이에 중소형 가스터빈과 중속엔진을 병렬 구성하는 '클러스터링' 방식도 대안으로 거론된다.

핀란드 엔진 기업 바르질라는 중속엔진 기반 발전이 데이터센터 전력원으로서 구조적 장점을 갖는다고 설명했다. 여러 대의 엔진을 병렬로 구성하는 모듈형 설계가 가능해 일부 설비에 고장이나 정비수요가 발생하더라도 나머지 설비를 통해 전력 공급을 유지할 수 있다. 필요에 따라 엔진 모듈을 추가하는 방식으로 수백 메가와트(MW) 규모까지 단계적으로 확장할 수 있다.

빠른 시동과 출력 조정 능력도 데이터센터에 적합한 요소로 꼽힌다. 가스·듀얼연료·액체연료 등 다양한 연료를 사용할 수 있어 운영 유연성도 높다. 향후 저탄소 연료 전환과 환경 규제 대응 측면에서도 활용도가 높다는 평가다.

국내 엔진업계도 각기 다른 방식으로 대응에 나서고 있다.

HD현대중공업은 실제 수주를 통해 시장 진입에 나섰다. 회사는 최근 미국 에너지 인프라 개발기업 아페리온 에너지 그룹(AEG)에 20MW급 '힘센엔진' 기반 발전설비를 공급하는 계약을 체결했다. 총 684MW, 6271억원 규모로 해당 설비는 미국 데이터센터 전력 인프라에 활용될 예정이다.

STX엔진은 기존 4행정 중속엔진을 데이터센터 환경에 맞게 고도화한 모델을 선보였다. 지난해 12월 공개한 '16V32/40 하이 다이내믹'은 초대형 데이터센터와 AI 워크로드에 필요한 전력 품질 기준을 반영한 제품이다. ISO 8528 G3 성능 등급과 10초 이내 기동 가능한 블랙스타트 기능을 갖췄으며, 고속엔진 수준의 과도응답 성능을 구현해 급격한 부하 변동 대응 능력을 강화했다. STX엔진은 단일 7MW급 시스템 기준으로 고속엔진 대비 초기 투자비 경쟁력을 확보하면서도 운영비와 설치 공간을 줄일 수 있다는 점도 강점으로 내세우고 있다.

한화엔진은 아직 직접적인 데이터센터용 수주 단계는 아니지만 관련 기반 확보에 나선 상황이다. 한국투자증권은 한화엔진이 4행정 중속엔진 전용 공장을 신설 중이며, 이미 컨테이너선용 중속엔진 5대를 수주했다고 설명했다. 선박용 중속엔진 기술을 바탕으로 향후 발전용 시장까지 사업 영역을 확장할 가능성이 있다는 분석이다.

윤현규 국립창원대 조선해양공학과 교수는 "데이터센터용 엔진 발전은 발전기를 구동해 전기를 생산한다는 점에서 기존 발전소와 구조가 같다"며 "AI 확산으로 전력 수요가 급증하면서 외부 전력망에 의존하지 않는 오프그리드 방식이 확대되고 있다"고 말했다.