전략 사안

요코하마의 AI 파도: 일본의 부유식 친환경 에너지 허브

일본 요코하마에서 새로운 기술 혁신이 본격화되고 있다. 해상 풍력과 바닷물로 열을 식히는 ‘부유식 데이터센터’, 그리고 탄소 배출을 줄이는 ‘발전소 일체형 AI 허브’가 그 주인공이다.

한 여성이 2024년 1월 15일, 해상 데이터센터 건립 예정지인 일본 요코하마 오산바시 부두의 옥상 산책로를 걷고 있다. [필립 퐁/AFP]
한 여성이 2024년 1월 15일, 해상 데이터센터 건립 예정지인 일본 요코하마 오산바시 부두의 옥상 산책로를 걷고 있다. [필립 퐁/AFP]

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일본에서 두 번째로 큰 도시 요코하마가 폭발적인 AI 산업 성장세를 뒷받침할 차세대 데이터센터 구축에 나섰다. 특히 탄소 중립이라는 시대적 과제를 놓치지 않으면서도 첨단 기술력을 확보하며 새로운 이정표를 제시하고 있다.

해상 부유식 플랫폼과 발전소 통합형 시설이라는 두 가지 획기적인 수변 프로젝트는 도시가 환경을 훼손하지 않으면서 AI 인프라를 수용하는 방식을 재정의하고 있다.

유엔(UN)과 국제에너지기구(IEA)는 데이터센터의 전력 수요가 2030년까지 폭발적으로 증가할 것이라고 경고했다. 탄소 배출이 없는 청정에너지를 선제적으로 확보하는 일은 이제 도시의 경쟁력을 넘어 존폐를 결정지을 핵심 과제로 부상했다.

안토니우 구테흐스 유엔 사무총장은 2025년 7월, "AI가 에너지 시스템의 효율성과 혁신, 복원력을 높일 수는 있지만 정작 AI 자체는 엄청난 양의 전력을 집어삼킨다"라고 경고했다. 이어 그는 "우리가 직접 행동에 나서 시스템을 바꾸지 않는다면, 지금과 같은 방식으로는 결코 지속 가능하지 않다"고 강조했다.

2025년 8월 28일 촬영된 이 사진은 도쿄에 위치한 AI 기술 기업 '사카나 AI(Sakana AI)'의 임시 사무실에 놓인 커피 머그잔을 보여준다. [리처드 A. 브룩스/AFP]
2025년 8월 28일 촬영된 이 사진은 도쿄에 위치한 AI 기술 기업 '사카나 AI(Sakana AI)'의 임시 사무실에 놓인 커피 머그잔을 보여준다. [리처드 A. 브룩스/AFP]

파티 비롤 IEA 사무총장은 2025년 4월 발표한 성명에서 "AI는 오늘날 에너지 분야에서 가장 뜨거운 화두이지만, 지금까지 정책 입안자와 에너지 시장은 AI가 에너지 전반에 미칠 광범위한 영향을 온전히 파악할 수 있는 도구를 아직 갖추지 못했다"고 지적했다.

비롤 총장은 이어 "전 세계 데이터센터의 전력 수요는 향후 5년 내 두 배 이상 늘어날 것"이라며, "2030년에 이르면 데이터센터가 쓰는 전기만 현재 일본 전체 전력 소비량과 맞먹는 수준에 이를것"이라고 덧붙였다.

거대한 부유식 AI 거점, 바다 위 ‘데이터 허브’

요코하마 오산바시 부두에는 가로 25m, 세로 80m 크기의 부유식 데이터센터 건립이 예정되어 있다.

일본 최대 해운사 NYK라인(NYK Line)과 재생에너지 전문 기업 유러스 에너지(Eurus Energy), 데이터센터 인프라 전문 NTT 파실리티즈(NTT Facilities), 그리고 요코하마시가 공동 개발한 이 바지선 형태의 구조물은 100% 재생에너지로 가동한다. 이 시설은 상부의 태양광 패널과 에너지 저장 장치(ESS), 해수 냉각 시스템을 갖추고 있다.

NYK라인 혁신추진그룹의 오히가시 타카토는 이번 프로젝트의 이점으로 '비용 효율성'과 '속도'를 꼽았다. 그는 "해운사로서 쌓아온 전문 지식을 활용하고 바닷물을 냉각수로 사용하면, 기존 데이터 센터보다 운영 비용을 30~40%까지 줄일 수 있다"고 강조했다.

상용화에 앞서 기술 검증 작업은 2026년 3월 말에 시작 될 예정이다. 이번 검증에서는 염분에 의한 부식 저항성, 재생 에너지 공급의 안정성, 그리고 해수 냉각 성능을 집중적으로 점검할 계획이다.

기술 검증에 성공할 경우 2030년까지 해상 풍력 발전의 잉여 전력을 활용하는 대규모 부유식 데이터센터를 본격적으로 가동할 수 있다.

업계 분석가들은 이번 프로젝트가 2050년 탄소 중립 실현을 목표로 하는 일본의 'GX(그린 트랜스포메이션) 2040 비전'과 궤를 같이한다고 평가한다. 특히 전력 생산지 인근에 서버를 배치하면 송전 과정에서 발생하는 에너지 손실을 획기적으로 줄일 수 있으며, 운영 비용과 탄소 배출량을 동시에 절감하는 효과가 있다.

AI 인프라, 발전소와 직결

한편 요코하마항에서는 일본 최대 화력 발전사인 제라(JERA)가 해안 발전소 부지 내에 데이터센터 구축을 추진 중이다. 이는 요코하마시와 체결한 저탄소 운영 협약에 따른 조치로, 발전 시설과 IT 인프라를 결합하는 새로운 시도로 평가된다.

이 시설은 발전소로부터 전력을 직접 공급받는다. 덕분에 복잡한 전력망 문제를 피할 수 있을 뿐만 아니라, 데이터센터 구축 기간도 대폭 단축할 수 있다.

이러한 입지는 자율주행 등 실시간 처리가 중요한 AI 서비스에 필수적인 저지연성을 보장한다. 동시에 도심 주거지와는 떨어져 있어, 소음이나 열기 등 데이터센터 운영에 따른 주민 불편을 원천적으로 차단하는 효과도 거둘 수 있다.

내륙 부지가 만성적인 공간 부족과 자원난에 시달리는 가운데, 해안가 입지는 전력과 용수, 부지를 동시에 확보할 수 있는 최적의 대안으로 부상했다.

데이터센터의 지속 가능성을 가로막는 최대 난제는 냉각이다. 시설을 식히는 과정에서 막대한 양의 전력과 용수가 소모되기 때문이다.

요코하마시는 해수 냉각과 절수형 시스템을 도입해 이 문제를 정면으로 돌파하고 있다. 여기에 탄소 중립을 실천하는 친환경 선박에 부여하는 인센티브 제도까지 결합해 정책적 시너지를 높였다.

요코하마의 프로젝트는 AI 수요와 생태계 보호 사이에서 균형을 모색하는 전 세계 해안 도시에 확장 가능한 모델을 제시한다. 일본은 도시 수변 공간이 어떻게 친환경 AI 허브로 탈바꿈할 수 있는지를 실질적으로 증명하고 있으며, 이에 대해 미국 전문가들은 일본을 지속 가능성 분야의 “엔지니어링 초강대국”으로 높이 평가했다.

이로써일본은 AI와 재생에너지의 통합이 미래 에너지 안보의 핵심으로 떠오른 글로벌 트렌드의 중심에 서게 됐다.

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