지난달 8일 중국 광둥성 포산시 난하이수소에너지전시관에서 관람객들이 수소 발전소 등을 포함한 산업단지 모델을 둘러보고 있다. 포산/이정연 특파원





지난해 1월20일, 중국 인공지능(AI) 스타트업 딥시크의 ‘알(R)1’이 등장했다. 일부에선 ‘제2의 스푸트니크 충격’이라는 평가까지 내놓았고, 저비용 고성능이라는 가성비를 갖춘 기술의 등장은 인공지능을 둘러싼 세계의 경쟁을 더욱 가속화했다. 경쟁은 성능에만 머무르지 않는다. 전력의 확보, 에너지 인프라의 구축이 ‘인공지능 미래’의 화두로 황금성릴게임 떠올랐다. 인공지능 기술의 선점은 데이터센터 등 운영을 위한 전력을 얼마나 확보할 수 있느냐에 달렸기 때문이다.
과거 산업혁명 시기에 석탄이 전략 자원이었다면, 인공지능 시대의 전략 자원은 ‘전기’다. 오늘날 전력은 더 이상 단순한 공공 인프라가 아니라, 국가의 산업 정책, 기술 경쟁력, 안보 역량까지 좌우할 수 있다. 인공지능, 반도체, 사이다릴게임 고성능 컴퓨팅, 양자기술, 무인 무기체계 등 미래 기술은 공통으로 막대한 전력을 요구한다. 기술을 개발하는 능력만큼이나, 이를 실시간으로 구동하고 유지할 수 있는 ‘에너지 인프라’가 국가의 경쟁력을 결정짓는다. 에너지 주권이 곧 기술 주권이 되는 시대, 전력은 이제 군사·외교와 버금가는 핵심 전략 자원이 되었다.
중국은 인공지능 시대를 바다이야기사이트 대비한 전력 인프라 확충 속도와 규모 면에서 미국을 앞서가고 있다는 평가를 받는다. 투자은행 골드만삭스는 지난달 낸 보고서에서 “중국이 인공지능 산업 확장에 필수적인 데이터센터와 다른 산업의 증가하는 전력 수요를 감당할 만큼 충분한 예비 전력 용량을 갖출 것이고, 이로써 미국과 경쟁에서 유리한 위치를 차지할 것”이라고 전망했다. 2024년 기준 중국의 총발 손오공릴게임 전량은 약 1만70TWh로, 미국(약 4500TWh)과 인도(1900TWh)를 합친 것보다 많고, 전세계 발전량의 3분의 1을 차지하고 있다.
중국은 신에너지인 수소에너지와 핵융합 기술을 양대 축으로 삼아 미래 전력 확보에도 본격적인 드라이브를 걸고 있다. 중국 정부는 인공지능 경쟁을 단순한 소프트웨어 선두 개발이 아닌, 에너지 인프라를 릴게임신천지 포함한 ‘총력전’으로 바라보고 있다. 중국 국가발전개혁위원회가 2023년 인공지능과 함께 ‘신에너지’를 세계 주도권을 확보해야 하는 영역으로 삼은 이유다. 중국은 2026~2030년 제15차 5개년 계획에서 수소에너지와 핵융합 기술을 국가 전략산업으로 명시하고, “전력 자립과 산업구조 고도화의 핵심”이라고 강조한다.
중국은 수소를 단순한 수송용 연료를 넘어 미래의 청정 발전원으로 육성하기 위한 중장기 로드맵을 실현하고 있다. 2022년 발표한 ‘수소에너지 산업 발전 중장기 계획(2021~2035년)’을 보면, 중국은 2030년까지 녹색 수소(재생에너지를 활용해 생산한 수소) 생산 체계를 구축하고, 주요 산업단지 및 발전소에 수소 연계형 발전 시스템을 시범 도입할 계획이다. 2035년까지는 수소 발전 기술의 상용화 기반을 마련하고, 주요 지역의 전력망과 연계한 수소 발전을 본격적으로 가동하는 것이 목표다. 이를 위해 허베이·산둥·장쑤성 등지에서는 태양광·풍력 등 재생에너지를 활용한 수소 생산과 수소 발전 실증 사업을 동시에 추진하고 있다. 중국 정부는 수소 발전이 전력 생산이 불안정한 재생에너지 문제를 보완하고, 미래 전력 확보의 핵심 수단이 될 것으로 보고 있다.
지난달 8일 찾은 중국 광둥성 포산시 난하이구는 ‘수소 시대’를 대비하는 클러스터, 거대한 산업단지다. 중국 광둥성은 2015년 이후 70건 이상의 수소 산업 정책을 발표하고, 9개 지역에 수소 클러스터를 구축했다. 난하이구 산업단지의 ‘뇌’ 역할을 하는 곳은 ‘셴후실험실’이다. 포산시와 난하이구, 우한이공대학이 공동 설립한 이곳에선 수소에너지 전 영역의 연구개발이 집중적으로 이뤄지고 있다. 국가에너지 연구개발 플랫폼 구축 사업의 주관기관 가운데 하나로, 과학 영역 최고 기관인 중국과학원의 원사(최고의 학문적 권위를 가진 과학자) 3명이 센터장 등을 맡고 있다. 150여명의 인재가 모인 이곳에선 단순히 기술 개발에 머무르지 않고, 개발한 기술을 기업에 소개하고 이식하는 작업도 함께 이뤄진다.



이런 연구개발에 힘입어 장기 과제로 꼽히는 수소를 활용한 발전에도 빠르게 접근하고 있다. 중국은 현재 연간 약 3650만톤의 수소를 생산하는 세계 최대 수소 생산국이다. 이 중 약 80%가 화석연료를 활용해 생산한 ‘회색 수소’이지만, 최근에는 재생에너지 기반의 ‘녹색 수소’로의 전환이 급속히 이뤄지고 있다. 한국 수소 및 신에너지학회 회장인 박진남 경일대 교수(전기에너지공학)는 한겨레에 “중국은 현재 수소 기술 면에서 일본과 한국 다음이라고 볼 수 있지만, 장기적으로 가장 앞서 나갈 수도 있다”고 말했다. 그는 “수소 산업이 육성되고 있고, 중앙과 지방 정부의 의지도 굉장히 강하고 적극적으로 밀어붙이고 있다”고 설명했다. 박 교수는 탄소중립을 위해서 청정에너지인 수소를 이용한 발전은 필수적이라고 본다. 그는 “탄소중립이라는 목표 아래 수소에너지를 활용해야 한다는 데는 한국에서 큰 이견이 없다”고 했다. 그러나 “장기적인 대규모 투자가 필요한 이 영역에 한국을 비롯한 많은 나라가 주춤한 한편, 중국은 정책적인 투자가 이뤄지고 있는 것으로 보인다”고 짚었다.



중국이 운영하는 핵융합 관련 실험장치인 ‘핵융합 유도 토카막 실험장치’(EAST). 신화망 갈무리


중국은 ‘인공태양’이라 불리는 핵융합 발전의 상용화를 위해 장기 투자를 이어가고 있다. 핵융합은 태양이 에너지를 만들어내는 원리를 지구에 구현하는 기술로, 탄소를 배출하지 않고 방사성 물질 폐기물도 거의 없다는 점에서 차세대 청정에너지로 주목받는다. 특히 인공지능 산업의 급성장으로 대규모 전력 수요가 예상되는 가운데, 안정적이고 지속가능한 발전원이 필요한 상황에서 핵융합은 ‘게임 체인저’로 여겨진다. 중국은 이러한 미래 에너지 주도권을 확보하기 위해 지난 수십년간 연구 인프라를 꾸준히 확충해왔고, 최근에는 핵융합 실증 발전소 구축에 본격적으로 나섰다.
대표적으로 중국과학원은 최근 약 2700억원 규모의 대규모 핵융합 연료 시스템 구축 계획을 발표했다. 핵융합 발전의 핵심 연료인 트리튬의 생산, 재활용, 안전 관리까지 전 주기를 다루는 시설로, 자립형 에너지 공급 체계의 초석을 다지겠다는 구상이다. 이는 중국이 독자적으로 추진 중인 중국 핵융합공학시험로(CFETR) 사업의 일환으로, 2035년까지 세계 최초의 실험용 핵융합 원자로를 완공한다는 목표 아래 추진되고 있다. 중국은 국제 핵융합 프로젝트인 국제핵융합실험로(ITER)에도 초기부터 참여해 주요 부품 개발을 맡고 있으며, 이제는 자체 상용화 모델 개발도 선도적으로 나서고 있다.
중국 핵융합 연구의 양대 거점은 안후이성 허페이와 쓰촨성 청두다. 허페이에는 ‘과학도’(科学岛, Science Island)라 불리는 핵심 연구단지가 위치해 있으며, 이곳은 중국과학원 허페이물질과학연구원 산하 플라스마물리연구소(ASIPP)가 자리한 중국 핵융합 개발의 심장부다. 과학도는 허페이시 외곽 페이허호 근처에 위치한 연구단지로, 핵융합 실험장치(EAST) 등 중국을 세계 핵융합 선도국으로 끌어올린 주요 기술이 이곳에서 개발됐다. 최근에는 중국 핵융합공학시험로의 공학 설계와 실증 프로젝트도 이곳이 주도하고 있다. 청두에 위치한 중국 서남물리연구원(SWIP)은 핵융합 이론과 토카막(초고온의 플라스마를 가두는 도넛 모양의 장치) 기초 연구의 중심지다. 이곳의 이론 연구는 핵융합 실험장치, 중국 핵융합공학시험로 같은 대형 장치 개발의 기반이 되어왔다.
핵융합은 여전히 많은 기술적 도전이 남아 있지만, 중국은 에너지 안보와 기술 우위를 동시에 겨냥한 이 분야를 집중 육성하겠다는 방침이다. 장리보 중국핵융합에너지회사 대표는 “오는 2027년 핵융합 연소 실험을 시작하고, 2030년께 중국 최초의 실험용 핵융합 원자로의 설계 역량을 갖출 것으로 기대한다”며 “2045년께에는 중국 최초의 상업용 시범 핵융합 원자로를 건설할 수 있을 것”이라고 내다봤다.
포산/이정연 특파원 xingxing@hani.co.k