단일 다운된 전력선으로 인해 미국 전력망에 AI 데이터 센터 위협 노출

When a power line fell near Washington, D.C., over 3 gigawatts of AI data centers disconnected at once, spiking voltage across the PJM grid. Experts say it is a warning of worse to come.

이번 주에 워싱턴 D.C. 외곽에서 단일 전력선이 끊어졌을 때 지역 전력망은 일반적으로 몇 초 내에 복구되었을 것입니다. 대신 안정화하는 데 10분 이상이 걸렸습니다. 3기가와트 이상의 데이터 센터가 거의 동시에 전력 공급을 중단하여 북부 버지니아에서 시카고까지 뻗어 있는 네트워크에 전압이 급증했기 때문입니다.

TechCrunch가 처음 자세히 설명하고 PJM Interconnection 데이터를 통해 확증된 이 사건은 AI 붐에 점점 더 커지는 단층선을 드러냈습니다. 즉, 인공 지능을 지원하는 대규모 데이터 센터는 그들이 의존하는 그리드를 불안정하게 만들 수 있습니다. 진행 중인 AI 인프라 보도 및 구축으로 인해 전력 시스템에 어떤 부담이 되는지 분석하기 위해 아래 세부정보에서는 일상적인 정전이 지역적 사건이 된 이유를 설명합니다.

PJM 그리드에서 일어난 일

전송선 장애로 인해 세계에서 데이터 센터가 가장 많이 밀집된 북부 버지니아에 클러스터된 하이퍼스케일 데이터 센터 사이에 자동 대응이 촉발되었습니다. Reuters가 보고한 PJM 데이터에 따르면 전압 저하를 감지하여 시설은 백업 전원으로 전환되었으며 약 30초 만에 그리드에서 약 3.1기가와트의 부하가 사라졌습니다.

그리드가 부분적으로 복구되었지만 잠시 후 추가 부하가 감소했습니다. 최고조에 달했을 때 PJM의 네트워크는 3.49기가와트의 추가 전기를 공급할 곳이 없었습니다. 운영자가 시스템의 균형을 다시 맞추는 데 11분이 더 걸렸습니다. 연결이 끊긴 데이터 센터는 당시 PJM 전체 수요의 약 3%를 차지했습니다.

이번 사건으로 인해 정전이 발생하지는 않았지만 지역 전체의 불빛이 깜박이는 현상이 발생했습니다. 사람들의 전기 소켓에 설치된 사물 인터넷 센서 네트워크를 운영하는 스타트업인 Ting Labs가 수집한 데이터에 따르면 전압 스파이크가 지역 전체에 전파되는 것으로 나타났습니다. PJM Interconnection은 뉴저지에서 일리노이까지 그리드를 관리하고 6,700만 명의 고객에게 서비스를 제공하는 미국 최대의 그리드 운영업체입니다.

탄광의 카나리아

에너지 전문가들은 이번 사건이 앞으로 일어날 일의 징조라고 경고했습니다. ON.Energy의 CTO인 Ricardo de Azevedo는 TechCrunch에 "탄광의 카나리아입니다."라고 말했습니다. 그는 데이터 센터와 같이 대규모 집중 부하와 관련된 이벤트가 "점점 더 많이 발생하고 있다"고 덧붙였습니다.

이 에피소드는 2년 전 동일한 PJM 그리드에서 발생한 유사한 교란을 반영하며, 데이터 센터가 전력 중단을 보다 원활하게 처리하도록 설계되지 않으면 더 큰 오류가 발생할 수 있음을 예고할 수 있습니다. 핵심 문제는 균형 중 하나입니다. 전력망은 수요와 공급을 거의 완벽하게 일치시켜야 합니다. 서로 떨어져 표류하면 전압이 떨어지거나 급상승합니다. 그리드 및 연결된 장치는 작은 변동을 허용하지만 큰 변동은 시설을 오프라인으로 만드는 안전 장치를 제공합니다.

끊어진 전력선으로 인해 초기 전압 강하가 발생했을 때, 인접한 데이터 센터는 모두 그리드에서 연결을 끊고 자체 백업 시스템으로 돌아가는 동일한 순간 결정을 내렸습니다. 각 시설이 중단됨에 따라 더 많은 부하가 제거되어 공급이 더욱 높아졌습니다. 독립 전기 시스템 운영자(Independent Electricity System Operator)의 수석 시장 모델 전문가인 Ali Zain Banatwala는 TechCrunch에 "모든 시설이 서로 몇 초 내에 연결을 끊기로 결정했다"고 말했습니다.

조정된 연결 해제 및 'Ride-Through' 시스템

그리드 전문가들은 앞으로 나아갈 길은 수백 개의 시설이 동시에 독립적으로 반응하도록 허용하는 것보다 교란 중에 데이터 센터 동작을 더 예측 가능하게 만드는 것이라고 주장합니다. Banatwala는 "우리는 서로 옆에 위치한 이러한 부하가 순차적으로 연결을 끊거나 다시 연결할 수 있는 방법을 찾아야 합니다."라고 말했습니다. 보다 질서 있고 단계적인 프로세스를 통해 전력망 운영자는 갑작스러운 변동을 흡수하기 위해 애쓰는 대신 미리 강력한 절차를 개발할 수 있습니다.

대안은 전압이 흔들리는 순간 그리드를 버리는 대신 중단을 흡수할 수 있는 데이터 센터를 구축하는 것입니다. 업계에서는 이를 "라이드 스루"라고 부릅니다. ON.Energy는 데이터 센터와 그리드 자체, 이번 주에 발생한 것과 같은 기상 이변을 돕기 위한 제품을 개발하는 스타트업 중 하나입니다. 연결을 즉시 끊는 대신, 라이드 스루 시스템은 그리드 운영자가 공급과 수요의 균형을 재조정할 수 있을 만큼 오랫동안 시설 연결을 유지합니다.

AI가 문제를 더욱 악화시키는 이유

AI 구축은 이번 주 사건을 일으킨 조건을 정확하게 가속화하고 있습니다. 대규모 언어 모델을 훈련하고 실행하려면 엄청난 양의 지속적인 전력 소비가 필요하며 이를 제공하는 시설은 토지, 섬유 및 전기 비용이 저렴한 소수의 지역에 점점 더 집중되고 있습니다. 북부 버지니아만 해도 수천 메가와트의 컴퓨팅 용량을 호스팅하고 있으며 PJM의 대기 중인 상호 연결 요청 대기열은 데이터 센터 개발자가 주도하고 있습니다.

이러한 집중은 단일 로컬 결함이 이제 다중 상태 지역에 걸쳐 계단식으로 퍼질 수 있음을 의미합니다. 총 수요의 몇 퍼센트 포인트는 적당하게 들릴 수 있지만 해당 부하가 30초 안에 사라지면 전력망은 이에 맞춰 발전량을 줄일 시간이 없습니다. 그 결과 갈 곳이 없는 잉여 전력이 탄생했습니다. 이는 계속되는 정전을 야기하는 전력 부족의 거울상이지만 그만큼 불안정하지는 않습니다.

전력망 운영자와 규제 기관은 이제 하이퍼스케일 시설을 일반 산업 고객과 다르게 취급해야 하는지, 연결을 끊고 다시 연결할 수 있는지에 대한 보다 엄격한 규칙을 적용해야 하는지 여부를 검토하고 있습니다. AI 컴퓨팅 수요가 향후 몇 년 동안 증가할 것으로 예상됨에 따라 해당 프레임워크를 올바르게 구축하는 데 필요한 위험이 빠르게 증가하고 있습니다.