AI 서비스와 고성능 컴퓨팅의 확산으로 데이터센터의 전력 수요와 이를 뒷받침할 전력 인프라에 대한 관심이 함께 커지고 있습니다. 데이터센터는 대규모 전력을 지속적으로 사용하는 시설인 만큼, 안정적인 전력 공급과 함께 변화하는 전력 수요에 유연하게 대응할 수 있는 전력 운영도 중요해지고 있는데요.
이러한 환경에서 주목받는 설비가 BESS(Battery Energy Storage System, 배터리 에너지저장장치)입니다. 전력을 저장했다가 필요한 시점에 공급하는 ESS 가운데, 배터리를 활용하는 시스템을 가리키는 용어죠. 그렇다면 AI 데이터센터의 전력 수요에 대응하는 과정에서 BESS는 어떤 역할을 할 수 있을까요? 이번 시간에는 미국 데이터센터의 전력 수요 증가 배경부터 BESS의 주요 활용 방식, 북미 AI 데이터센터의 실제 사례와 LG에너지솔루션의 대응까지 살펴보겠습니다.
미국 데이터센터의 전력 수요는 얼마나 증가하고 있을까?
로렌스 버클리 국립연구소(Lawrence Berkeley National Laboratory, 이하 LBNL)가 2026년 발표한 「United States Data Center Energy Usage Report: 2025 Update」에 따르면, 2024년 미국 데이터센터의 전력 사용량은 약 192TWh로 추정됐습니다. 이는 미국 전체 전력 소비의 약 4.7%에 해당하는 규모입니다.
LBNL은 기본 시나리오에서 2030년 미국 데이터센터의 전력 사용량이 649TWh, 미국 전체 전력의 11.8%까지 증가할 것으로 전망했습니다. 다만 향후 데이터센터의 IT 장비 설치량과 장비의 전력 사용 특성 등에 따라 실제 전력 사용량은 달라질 수 있어, LBNL은 521~843TWh(미국 전체 전력의 9.5~15.3%)의 범위도 함께 제시하고 있습니다.
이 수치는 AI 데이터센터만 따로 집계한 것이 아니라 미국 전체 데이터센터를 대상으로 한 추정치입니다. 그럼에도 AI가 중요한 이유는 전망의 근거에 있는데요. LBNL은 AI 가속 서버의 확산과 AI 칩의 설치량, 서버 가동률 등 AI 관련 변수를 분석에 반영했습니다. 6년 만에 전력 사용량이 3배 이상 늘어날 것이라는 전망의 배경에 AI 확산이 자리하고 있는 셈입니다.
이처럼 AI 확산과 함께 데이터센터의 전력 수요가 증가하면서, 단순히 발전량을 늘리는 것뿐 아니라 필요한 시점에 전력을 안정적으로 공급하고 변화하는 대규모 전력 수요에 유연하게 대응할 수 있는 전력 시스템의 중요성도 커지고 있습니다. 미국 에너지부(U.S. Department of Energy, 이하 DOE) 역시 데이터센터와 AI 확산에 따른 전력 수요 증가에 대응하기 위한 방안으로 온사이트 발전1과 저장을 활용한 수요 유연성을 제시하고 있습니다.
BESS는 왜 데이터센터 전력 인프라로 주목받을까?
AI 데이터센터의 전력 수요가 증가하면 발전 설비뿐 아니라 송전·배전망의 용량과 대규모 부하의 전력망 접속, 수요 변화에 대응하는 운영 방식까지 고려해야 합니다. 이러한 환경에서 BESS는 전력 공급의 유연성을 높일 수 있는 수단 중 하나로 주목받고 있습니다.
BESS는 배터리에 전력을 저장했다가 필요한 시점에 방전해 전력 수요에 대응하는 에너지저장시스템입니다. 전력 수요가 높은 시간대에는 저장된 전력을 활용하고, 태양광·풍력 등 재생에너지에서 생산된 전력을 저장했다가 필요한 시점에 사용할 수 있습니다. 이를 통해 전력 수요와 발전량의 시간 차이를 조정하고, 수요 반응이나 전력 균형 조정에도 활용할 수 있습니다.
다만 BESS는 데이터센터의 전력 공급을 구성하는 여러 인프라 중 하나입니다. 데이터센터의 안정적인 전력 공급을 위해서는 발전 설비와 전력망을 비롯해 UPS, 비상발전기, 에너지저장장치 등 다양한 전력 인프라를 고려해야 하며 각 인프라의 구성과 역할은 데이터센터의 규모와 전력망 환경, 운영 방식 등에 따라 달라집니다.
데이터센터에서 BESS는 어떻게 활용될까?
데이터센터 전문기관 업타임 인스티튜트(이하 Uptime Institute)는 2026년 데이터센터에서 BESS가 활용될 수 있는 분야를 UPS, 수요반응·피크 수요 대응, 재생에너지 시간 이동, 전력 균형의 네 가지로 구분했습니다.2 다만 네 가지 분야의 적용 성숙도는 각각 다른데요. UPS와 재생에너지 전력 저장·활용을 제외한 분야에서는 아직 파일럿 프로젝트와 초기 단계의 적용이 많은 상황입니다.
① 백업 전원
데이터센터의 안정적인 운영을 위해서는 전력 공급에 문제가 발생하더라도 중요 IT 장비에 전력을 계속 공급할 수 있는 백업 시스템이 필요합니다. 이 과정에서 UPS(Uninterruptible Power Supply)와 BBU(Battery Backup Unit) 등의 배터리 기반의 백업 시스템이 활용될 수 있습니다. UPS는 데이터센터의 중요 부하에 무정전 전력을 공급하는 전력 보호 시스템이며, BBU는 서버 랙이나 장비 가까이에 설치돼 짧은 시간 동안 전력을 공급하는 분산형 배터리 백업 장치입니다. 두 시스템은 설치 위치와 역할에 차이가 있으며, 비상발전기 등과 함께 데이터센터의 안정적인 전력 공급을 지원합니다.
*배터리 용어사전 – BBU(Battery Backup Unit) 보러가기
② 피크 수요 대응(Peak Shaving)
전력 수요가 높은 시간대에는 BESS에 저장된 전력을 방전해 전력망에서 공급받는 전력의 피크를 낮출 수 있습니다. 이를 통해 전력 수요가 집중되는 시간대의 전력 조절이 가능하지만 실제 적용 방식과 경제성은 전력시장과 요금제, 설비 구성 등에 따라 달라질 수 있습니다.
③ 재생에너지 연계
데이터센터에서는 재생에너지를 전력원으로 활용하기도 합니다. 하지만 태양광이나 풍력은 시간과 기상 조건에 따라 발전량이 달라져 전력 수요와 항상 일치하지는 않는데요. 이때 BESS를 활용하면 재생에너지로 생산된 전력을 저장했다가 전력이 필요한 시점에 사용할 수 있습니다. 재생에너지의 발전과 전력 소비 사이의 시간 차이를 조정하는 것이죠. Uptime Institute는 2~4시간 수준의 재생에너지 시간 이동을 BESS의 주요 활용 사례 중 하나로 설명하고 있습니다.
④ 전력 균형(Power Balancing)
BESS는 데이터센터 내부의 전력 운영뿐 아니라 전력망의 안정적인 운영을 지원하는 데에도 활용할 수 있습니다. 저장된 전력을 필요에 따라 방전하거나 충전을 조절함으로써 전력 수요가 높아지는 상황에 대응하거나 전력망의 주파수를 조정하는 데 활용할 수 있습니다. 다만 데이터센터의 배터리 저장장치를 활용해 이러한 방식으로 전력망을 지원하는 것은 아직 연구와 초기 적용이 진행되는 단계이며, 실제 적용을 위해서는 데이터센터의 안정적인 백업 전력 확보와 경제성 등을 함께 고려해야 합니다.
AI 데이터센터와 BESS, 실제 적용 사례는?
AI 데이터센터의 전력 수요가 증가하면서 북미에서는 재생에너지와 BESS를 함께 구축하거나, 전력망에 배터리 저장장치를 연계하는 프로젝트가 추진되고 있습니다.
① Amazon / AWS
아마존(Amazon)은 미국 네바다주 리노 지역의 데이터센터에 전력을 공급하기 위해 전력회사 NV Energy와 협력하고 있습니다.3 2026년 발표된 계획에 따르면 100MW 규모의 지열 발전과 600MW 태양광 발전, 600MW 규모의 배터리 저장 설비를 전력망에 추가할 예정입니다. 태양광 발전량이 많은 시간대에 생산된 전력을 배터리에 저장한 뒤 필요한 시점에 방전함으로써, 일조 시간 이후에도 태양광 전력을 활용하고 데이터센터에 필요한 전력 공급을 지원할 계획입니다.
② Meta
메타(Meta)는 미국 와이오밍주에서 북미 에너지 인프라 기업인 엔브리지(Enbridge)와 함께 카우보이 프로젝트(Cowboy Project)를 추진하고 있습니다.4 카우보이 프로젝트는 엔브리지가 와이오밍주 샤이엔 인근에서 추진하는 태양광 발전과 BESS를 결합한 프로젝트인데요. 2026년 5월 발표된 1단계에는 365MW 규모의 태양광 발전과 200MW/1,600MWh 규모의 BESS가 포함되며, 2027년 말 가동을 목표로 하고 있습니다. 태양광으로 생산한 전력을 BESS에 저장했다가 필요한 시점에 전력망으로 공급할 수 있도록 설계된 것이 특징입니다. 이를 통해 재생에너지 활용을 높이는 동시에 메타의 데이터센터에 필요한 전력 공급과 전력망의 안정적인 운영을 지원할 계획입니다.
③ Oracle / DTE Energy
미국 미시간주 살린 타운십(Saline Township)에서는 오라클(Oracle)과 오픈AI(OpenAI) 등이 참여하는 스타게이트(Stargate) 데이터센터 캠퍼스가 건설되고 있습니다.5 오라클은 스타게이트 캠퍼스에 필요한 전력 인프라 구축에도 직접 투자하고 있습니다. 기존 고압 전력선을 활용하는 동시에 신규 송전선과 전용 변전소, 배터리 저장장치 등을 구축하고 있으며 전력 공급은 지역 전력회사인 DTE Energy가 담당합니다.
DTE Energy는 이처럼 데이터센터를 비롯한 전력 수요 증가에 대응해 배터리 저장 설비를 확대하고 있습니다. 2026년 5월 LG에너지솔루션 버테크(LG Energy Solution Vertech)와 총 6GWh 규모의 ESS 배터리 공급 계약을 체결했습니다. 이 계약을 통해 미시간주 내 8개 ESS 프로젝트에 총 1.5GW 규모의 배터리 저장 설비가 구축될 예정입니다.
LG에너지솔루션은 AI 데이터센터 시장에 어떻게 대응하고 있을까?
AI 인프라가 확대되면서 데이터센터의 전력 수요가 증가하고, 이에 따라 전력망과 데이터센터의 안정적인 전력 공급을 위한 ESS 수요도 커지고 있습니다. LG에너지솔루션은 이러한 시장 변화에 대응하기 위해 ESS 사업을 강화하는 한편, 데이터센터용 UPS와 BBU 등 전력 백업 솔루션도 선보이고 있습니다.
ESS 사업 분야에서도 성장세가 나타나고 있는데요. 2026년 상반기 LG에너지솔루션의 ESS 매출은 전년 동기 대비 4.6배 증가했으며, 전체 매출에서 차지하는 비중도 20% 후반대까지 높아졌습니다.
이러한 ESS 수요에 대응하기 위해 LG에너지솔루션은 2026년 말까지 글로벌 ESS 생산능력을 60GWh 이상, 북미 생산능력을 50GWh 이상으로 확보할 계획입니다. 특히 북미에서는 미시간 랜싱·홀랜드 공장과 캐나다 넥스트스타 에너지 공장 등을 포함한 5개 ESS 생산 거점을 기반으로 현지 수요에 대응하고 있습니다.
앞서 살펴본 백업 전원 영역에서도 데이터센터용 솔루션을 구체화하고 있습니다. 2026 인터배터리에서는 고출력 원통형 배터리를 적용한 BBU 솔루션과 LFP 기반 차세대 UPS용 랙 시스템을 공개하기도 했습니다. LG에너지솔루션은 ESS 사업의 생산 기반을 강화하는 동시에 데이터센터용 UPS와 BBU 솔루션을 통해 AI 인프라 확대에 따른 전력 저장 및 백업 수요에 대응하고 있습니다.
AI 데이터센터용 BESS의 제품 경쟁력도 인정받고 있습니다. 2026년 9월 LG에너지솔루션의 ‘JF2 AC Link’는 엔비디아(NVIDIA)가 처음 선보인 ‘DSX 레디(DSX Ready)’ 프로그램에서 BESS 부문 요건을 충족했는데요. DSX 레디는 AI 팩토리 구축에 쓰이는 파트너 제품이 관련 요건을 충족하는지 확인하는 자격 프로그램으로, 출범 당시 자격을 갖춘 BESS 솔루션은 전 세계 3개 기업의 제품이었습니다. 국내 배터리 기업 중에서는 LG에너지솔루션이 유일합니다. JF2 AC Link는 AI 서버의 급격한 부하 변화에 맞춰 충·방전을 조절하는 AI 부하 평준화(AI Load Smoothing)와 전압 유지(Voltage Ride-Through), 계통 형성(Grid-Forming) 기능을 갖춰, 앞서 살펴본 전력 균형 영역에서도 AI 데이터센터의 안정적인 전력 운영을 지원합니다.
핵심 Q&A
Q. 미국 데이터센터의 전력 사용량은 얼마나 증가하고 있나요?
미국 데이터센터의 전력 사용량은 2024년 약 192TWh로 추정됐습니다. 로렌스 버클리 국립연구소(Lawrence Berkeley National Laboratory, LBNL)는 기본 시나리오에서 2030년 전력 사용량이 649TWh까지 증가할 것으로 전망했으며, 불확실성을 반영한 범위는 521~843TWh로 제시했습니다.
Q. AI 데이터센터에는 왜 BESS가 필요한가요?
AI 서비스와 고성능 컴퓨팅의 확산으로 데이터센터의 전력 수요가 증가하면서, 대규모 부하에 안정적으로 전력을 공급하고 변화하는 전력 수요에 대응할 수 있는 전력 인프라의 중요성이 커지고 있기 때문입니다. BESS는 전력을 저장했다가 필요한 시점에 공급함으로써 데이터센터의 안정적이고 유연한 전력 운영을 지원할 수 있습니다.
Q. 데이터센터에서 BESS는 어떤 역할을 하나요?
BESS는 데이터센터에서 피크 수요 대응, 재생에너지 시간 이동, 전력망의 안정적인 운영 지원 등에 활용할 수 있습니다. 전력 수요가 높은 시간대에 저장된 전력을 방전하거나, 재생에너지로 생산한 전력을 저장했다가 필요한 시점에 사용함으로써 전력 수요와 발전량의 시간 차이에 대응하는 방식입니다.
Q. 데이터센터의 UPS와 BESS는 어떻게 다른가요?
UPS는 전원 이상이나 정전이 발생했을 때 중요 부하에 무정전 전력을 공급하는 전력 보호 시스템입니다. 반면 BESS는 배터리에 전력을 저장했다가 필요에 따라 충·방전하는 배터리 기반 에너지저장시스템으로, 피크 수요 대응이나 재생에너지 연계 등 다양한 용도로 활용할 수 있습니다. BESS와 UPS는 목적과 구성에 차이가 있으며, 데이터센터에서는 각각의 역할에 따라 함께 활용할 수 있습니다.
Q. BBU와 UPS는 어떻게 다른가요?
BBU(Battery Backup Unit)는 서버 랙이나 장비 가까이에 설치돼 짧은 시간 동안 국소적으로 전력을 공급하는 분산형 배터리 백업 장치입니다. 반면 UPS(Uninterruptible Power Supply)는 전원 이상 시 중요 부하에 무정전 전력을 공급하는 전력 보호 시스템입니다.
Q. 북미 AI 데이터센터에서는 BESS를 어떻게 활용하고 있나요?
아마존(Amazon)은 미국 네바다주 리노 지역의 데이터센터 전력 공급을 위해 600MW 규모의 태양광 발전과 600MW 규모의 배터리 저장 설비를 전력망에 추가할 계획입니다. 태양광으로 생산한 전력을 배터리에 저장했다가 필요한 시점에 방전해 태양광 발전의 활용 시간을 늘리는 방식입니다.
메타(Meta)는 미국 와이오밍주에서 엔브리지(Enbridge)와 카우보이 프로젝트(Cowboy Project)를 추진하고 있습니다. 1단계에는 365MW 태양광 발전과 200MW/1,600MWh BESS가 포함되며, 태양광과 BESS를 결합해 유연한 전력 공급과 전력망 안정성, 재생에너지 연계를 지원하는 것이 특징입니다.
또한 DTE Energy는 LG에너지솔루션 버테크와 총 6GWh 규모의 ESS 배터리 공급 계약을 체결해 미시간주 8개 ESS 프로젝트에 총 1.5GW 규모의 배터리 저장 설비가 구축될 예정입니다. 이 가운데 살린타운십(Saline Township)의 오라클(Oracle) 데이터센터에 필요한 ESS 프로젝트도 포함돼 있습니다.
Q. LG에너지솔루션은 AI 데이터센터 시장에 어떻게 대응하고 있나요?
LG에너지솔루션은 전력망용 BESS와 데이터센터용 UPS·BBU 등 다양한 배터리 솔루션을 통해 AI 인프라 확대에 따른 전력 저장 및 백업 수요에 대응하고 있습니다. 2026년 상반기 ESS 매출은 전년 동기 대비 4.6배 증가했으며, 전체 매출에서 차지하는 비중도 20% 후반대까지 높아졌습니다. 또한 늘어나는 ESS 수요에 대응하기 위해 2026년 말까지 글로벌 ESS 생산능력을 60GWh 이상, 북미 생산능력을 50GWh 이상으로 확보할 계획입니다. 데이터센터 전력 백업 분야에서는 2026 인터배터리에서 고출력 원통형 배터리를 적용한 BBU 솔루션과 LFP 기반 차세대 UPS용 랙 시스템을 선보이기도 했습니다. 2026년 9월에는 BESS 솔루션 ‘JF2 AC Link’가 엔비디아 DSX 레디의 BESS 부문 요건을 충족했습니다.
AI 데이터센터의 확산은 데이터 처리 기술뿐 아니라 이를 뒷받침하는 전력 인프라에도 새로운 과제를 제시하고 있습니다. 대규모 부하에 안정적으로 전력을 공급하고, 수요 변화와 재생에너지 발전의 시간 차이에 대응할 수 있는 유연한 전력 운영의 중요성도 커지고 있는 것이죠.
앞서 살펴본 것처럼 BESS는 피크 수요 대응, 재생에너지 연계, 전력 유연성 확보 등 다양한 방식으로 활용될 수 있으며, 구체적인 적용 방식은 데이터센터와 전력망의 구조에 따라 달라집니다. 이에 LG에너지솔루션은 북미 ESS 생산능력을 확대하는 동시에 데이터센터용 UPS·BBU 등 전력 백업 솔루션을 강화하며 변화하는 전력 수요에 대응해 나갈 것입니다.
- 온사이트 발전(On-site Generation) : 전력이 필요한 시설에 설치된 발전 설비를 통해 전력을 생산해 해당 시설에 공급하는 방식. 외부 전력망 의존도를 줄이고 전력 공급 안정성을 높이는 데 활용될 수 있음 ↩︎
- 업타임 인스티튜트(Uptime Institute).(2026). BESS in data centers: use cases and technologies ↩︎
- 아마존(Amazon). (2026). How Amazon is preparing for the energy needs of the future ↩︎
- 엔브리지(Enbridge). (2026). Enbridge and Meta expand partnership with Cowboy Project ↩︎
- 오라클(Oracle). (2026). Oracle, Related Digital, Blackstone, OpenAI, Walbridge and Governor Whitmer Celebrate Construction of Stargate Campus in Saline Township ↩︎
