GPU 있어도 연구 못하는 대학? 전력 부족에 발목 잡힌 대한민국의 미래

오늘은 조금은 답답하고 안타까운 이야기를 해보려고 해요. 최근 뉴스에서 우리나라 대학들이 최첨단 연구 개발에 필요한 전력이 부족해서 어려움을 겪고 있다는 소식을 접했어요. 인공지능(AI)이나 배터리, 로봇 같은 미래 산업의 핵심 기술들이 대학 연구실에서 꽃피어나야 하는데, 기본적인 전력 문제 때문에 발목이 잡히고 있다는 현실이 너무나 안타깝네요.

◎ 전력 부족에 신음하는 대학 연구 현장

○ 심각한 전력 소비량 연구실마다 전기 부족 현상

서울대학교의 지난해 총 전력 소비량이 무려 23만 5,420메가와트시(MWh)나 된다고 해요. 상상이 잘 안 되시죠? 이건 전기차를 약 340만 번이나 충전할 수 있는 엄청난 양이라고 하더라고요. 서울시 전체에서도 서울대학교가 전기를 가장 많이 사용하는 기관이라니 정말 놀라웠어요. 특히 AI 연구가 본격화된 2022년 이후로는 전력 소비량이 더욱 늘었다고 해요.

이렇게 전력 사용량이 많다 보니, 대학 내에서는 교수님들이 연구에 필요한 전기를 배분받기 위해 경쟁까지 해야 하는 상황이라고 해요. 특히 AI 연구에 필수적인 고성능 GPU(그래픽 처리 장치)는 전기를 엄청나게 많이 소모해서, 공과대학에서는 전력 부족이 더욱 심각하다고 하네요. 심지어 전기가 부족해서 실험을 중단한 적도 있고, 연구실마다 전용선을 따로 설치해서 연구를 이어가는 경우도 있다고 하니 정말 심각한 문제인 것 같아요.

○ 데이터센터급 전력 공급 요청 거절

서울대학교는 2021년부터 한국전력에 AI·반도체 연구를 위한 데이터센터급 전력 공급을 요청했지만, 주변 전력 설비 부족 때문에 사실상 거절당했다고 해요. 작년 8월에도 추가로 10㎿ 규모의 전기 수요를 요청했지만, 이마저도 어렵다는 답변을 받았다고 하네요. 10㎿ 이상의 전기를 새로 사용하려면 ‘계통 영향 평가’라는 복잡한 절차를 거쳐야 하는데 기술 검토와 행정 절차에만 최소 5년 이상이 걸릴 수도 있다고 하니 당장의 연구에 어려움을 겪는 대학들에게는 너무나 먼 이야기처럼 느껴질 것 같아요. 특히 서울처럼 전력 공급이 부족한 지역에서는 더욱 어려운 문제라고 해요.

◎ 눈덩이처럼 불어나는 전기 요금 폭탄

○ 5천억 원 넘는 대학 전체 전기료 부담

전국 대학의 전기 사용량은 2023년에 처음으로 400만 메가와트시(MWh)를 넘었고, 이때 전기료가 처음으로 5,000억 원대를 기록했다고 해요. 연구에 필요한 전기는 점점 더 많아지는데 전기 요금 부담까지 커지니 대학들의 어려움이 이만저만이 아닐 것 같아요.

○ AI 중점 대학 전기료만 890억 원

지난해 AI 대학원 등 중점 대학 19곳 중 17곳이 1월부터 8월까지 사용한 전력은 총 683기가와트시(GWh)에 달했다고 해요. 이건 정말 어마어마한 양으로 서울시 전체가 한두 달 동안 사용할 수 있는 정도라고 하니, AI 연구에 얼마나 많은 전력이 필요한지 짐작할 수 있었어요.

이 기간 동안 이들 대학이 부담한 전기 요금만 890억 원에 달했는데, 서울대학교가 158억 원으로 가장 많았고, KAIST가 115억 원, 성균관대학교 72억 원, 연세대학교 69억 원 순이었다고 해요. 이렇게 전기 요금 부담이 커지니 성균관대학교에서는 사용하지 않는 AI 위탁 장비를 반납해 달라고 공지하기도 했고, KAIST는 중앙 냉난방 가동 기간을 줄였다고 하네요.

대학명	2023년 전기요금
서울대학교	158억원
KAIST	115억원
성균관대학교	72억원
연세대학교	69억원

○ 농사용 전기 요금 수준으로 인하 요구

상황이 이렇게 되자 대학들 사이에서는 교육용 전기 요금을 농사용 수준으로 낮춰달라는 요구도 나오고 있다고 해요. 교육용 전기는 일반용이나 주택용보다 조금 저렴하지만, 농사용은 훨씬 더 저렴하거든요. 하지만 한국전력의 적자가 심각한 상황에서 대학까지 농사용 수준의 혜택을 받게 되면 적자가 더 커질 수밖에 없고, 다른 소비자들과의 형평성 문제도 있어서 쉽지 않은 문제 같아요.

○ 연구자와 학교 간 전기료 갈등까지

전기료 부담 때문에 대학에서는 연구자와 학교 간에 전기료를 누가 얼마나 부담해야 할지를 두고 갈등까지 벌어지고 있다고 하니 정말 안타까운 현실이에요.

◎ 미흡한 국내 현실 속 해외 대학과의 격차

○ 고성능 GPU 확보 경쟁에서 뒤처진 국내 대학

삼성전자나 현대자동차 같은 우리나라 대기업들은 미국의 유명 대학들과 공동 연구를 활발하게 진행하고 있는데, 정작 국내 대학들은 AI 연구에 필수적인 고성능 GPU조차 제대로 확보하지 못하고 있다고 해요. 현재 국내 대학들이 주로 사용하는 GPU는 기초 연구용으로, 미국 스탠퍼드 대학교가 보유한 고성능 GPU 약 300개와 비교하면 정말 턱없이 부족한 수준이에요. 심지어 스탠퍼드 대학교는 앞으로 7년간 고성능 GPU를 더 확보하기 위해 1조 원이 넘는 펀드를 조성한다고 하니, 우리와는 투자 규모 자체가 다르다는 것을 느꼈어요. 예일대학교 역시 앞으로 GPU를 450개 확보할 계획이라고 하네요.

국내에서는 고려대학교가 최신 GPU를 2개 확보했고, 서울대학교는 아직 확보하지 못했다고 알려졌어요. 게다가 GPU를 확보한다고 해도 전력 부족 때문에 제대로 활용할 수 있을지도 불확실하다고 하니, 제대로 된 연구를 할 기반조차 마련되지 않았다는 사실이 너무나 답답했어요.

○ 정부 차원의 지원 부족

문제는 대학들이 첨단 연구 개발을 위한 전력 인프라를 스스로 해결하기 어렵다는 점이에요. 정부 차원의 뚜렷한 전력 수급 및 AI 인프라 지원 전략도 부족하고, 한국전력 역시 개별 대학의 요청에 소극적으로 대처하고 있어서 근본적인 해결이 쉽지 않다는 지적이 많아요.

 AI 시대 대한민국 대학 연구의 미래...

대학의 연구 개발 역량은 곧 국가 경쟁력과 직결되는 매우 중요한 문제입니다. 만약 대학들이 전력 부족으로 인해 첨단 기술 연구에 어려움을 겪게 된다면, 이는 우리나라의 미래 성장 동력을 약화시키는 결과를 초래할 수 있어요. 당장에는 대학 연구실의 문제처럼 보일 수 있지만, 장기적으로는 우리나라 산업 전반에 걸쳐 혁신이 둔화되고, 글로벌 경쟁에서 뒤처지는 심각한 상황을 초래할 수 있다는 점을 간과해서는 안 될 것 같아요.

이번 사태는 우리나라가 에너지 정책과 연구 개발 지원 시스템을 근본적으로 재검토해야 할 필요성을 보여주고 있다고 생각해요. 안정적인 전력 공급 체계를 구축하고, 대학들이 마음껏 연구에 매진할 수 있도록 정부 차원의 적극적인 지원과 투자가 절실합니다.

또한, 대학들도 에너지 효율을 높이는 방안을 고민하고, 연구 활동과 전력 사용량 사이의 균형점을 찾아야 할 거예요. 앞으로는 단순히 연구실 단위의 문제가 아니라, 국가적인 차원에서 에너지 수급 계획과 연구 개발 전략을 연계하여 시너지를 창출하는 방향으로 나아가야 할 것이라고 생각합니다.