UPDATED. 2026.09.02(수)

“AI 데이터센터 전력 병목 해결한다” 두산퓨얼셀, 美 시장 첫 진출

AI 시대 전력 확보 경쟁, 연료전지로 판 바꿔

이성수 CP

2026-09-02 13:20:51

[글로벌에픽 이성수 CP] 글로벌 빅테크 기업들이 AI 인프라 확충에 막대한 투자를 쏟아붓고 있지만, 예상 밖의 장벽에 맞닥쳤다. 바로 전력 부족이다. AI 데이터센터의 전력 수요 증가 속도가 발전소와 송배전망 건설 속도를 크게 앞지르면서, 안정적인 전력 공급이 AI 경쟁에서의 생사를 결정하는 요소로 떠올랐다. 송배전망 증설에 보통 수년이 걸리는 반면, 데이터센터 구축은 통상 18개월 내에 완료된다는 점에서 이러한 시간 격차는 더욱 큰 문제다.

온사이트 전원, AI 시대의 해법
이 난제를 풀기 위해 글로벌 기업들이 주목한 것이 ‘온사이트(On-Site) 전원’ 방식이다. 전력이 필요한 현장에 직접 발전설비를 설치·운영하는 분산형 전원으로, 송배전 부담을 줄이면서 에너지 효율과 전력 공급 안정성을 동시에 높일 수 있다. 이러한 전략 속에서 연료전지는 가장 유력한 대안으로 부상했다. 24시간 지속적인 운전이 가능하고, 높은 발전 효율을 자랑하며, 무엇보다 신뢰성 있는 전력 공급이 가능하기 때문이다.

두산퓨얼셀, 미국 시장 첫 진출
두산퓨얼셀이 이 시장의 성장성에 발 빠르게 대응했다. 두산의 미국 자회사인 하이엑시엄(HyAxiom)과 5,014억 원 규모의 인산형 연료전지(PAFC) 공급 계약을 체결하며 미국 전력 시장에 처음 진출한 것이다. 이는 단순한 수출 계약이 아니라 두산퓨얼셀과 하이엑시엄이 함께 북미 시장에서의 본격적인 성장 발판을 마련한 것으로 평가된다.
제품은 올해 하반기부터 2028년 상반기까지 단계적으로 납품되며, 하이엑시엄은 이를 미국 내 AI 데이터센터에 공급한다. 두산퓨얼셀은 익산공장을 기반으로 글로벌 생산 거점을 운영하고 있으며, 이미 800MW 이상의 설치 실적을 보유하고 있다. 반면 하이엑시엄은 북미와 유럽 지역의 영업, 엔지니어링, 프로젝트 수행, 시운전, 장기 유지보수 및 서비스(LTSA) 등을 담당하면서 글로벌 공급망에서 효율적인 역할 분담이 이루어지고 있다.

미국 고객 기준을 통과한 경쟁력
이번 계약이 주목되는 이유는 두산퓨얼셀의 연료전지가 북미 데이터센터 시장이 요구하는 까다로운 성능 기준을 만족했다는 점이다. 높은 발전 효율과 24시간 연속 운전 특성은 데이터센터가 필수로 요구하는 전력 신뢰성, 유지보수 편의성, 부하 대응성을 모두 충족한다. 특히 두산퓨얼셀과 하이엑시엄의 긴밀한 협력으로 계약 후 1년 내에 미국 고객 사이트 설치를 완료할 수 있다는 점은 데이터센터 구축 일정이 촉박한 고객들에게는 획기적인 강점이다.

모듈형 설계로 미래에 대비
연료전지 시스템의 모듈형 구조는 또 다른 경쟁력이다. 이러한 설계는 데이터센터의 전력 수요 증가에 따라 단계적인 증설이 가능하도록 해준다. 나아가 연료전지 발전 과정에서 발생하는 열을 흡수식 냉동기, 히트펌프 등과 연계하면 데이터센터 냉각에도 활용할 수 있다는 점은 주목할 만하다. 데이터센터 전력 소비의 상당 부분이 냉각에 소요되는 만큼, 발전과 냉각을 함께 고려하는 통합 솔루션은 기존 솔루션과의 명확한 차별점이 된다. 그 외에도 그린수소 인프라가 확충되면 향후 설비 개조를 통해 수소 연료 모델로 전환할 수 있어 탄소중립 목표 달성에도 기여할 수 있다.

국내 정책 지원과 산업 생태계의 결과
두산퓨얼셀의 경쟁력은 일관된 정부 정책 지원과 국내 산업 생태계의 협력이 만들어낸 결과다. 2020년 세계 최초로 제정된 '수소법’과 2022년의 법 개정은 국내 연료전지 산업의 제도적 기반을 마련했고, 2023년 개설된 수소발전 입찰시장(CHPS)은 산업의 성장을 촉발했다. 두산퓨얼셀은 국내 협력사들과 함께 기술을 고도화하고 공급망 경쟁력을 함께 구축해왔다. 현재 연간 약 275MW 규모의 생산능력을 확보한 데 이어, 향후 수요 확대에 대비해 추가 증설도 검토 중인 상황이다.

글로벌 시장으로의 확장 신호
두산퓨얼셀 관계자는 "이번 계약은 AI 시대 데이터센터의 전력 병목 문제를 해결할 수 있는 자가전력(Behind The Meter, BTM) 솔루션으로서 핵심 시장인 미국에서 경쟁력을 확인한 것"이라며 "신속한 공급과 단계적 확장성을 앞세워 북미 시장에서 추가 수주 확대를 적극 추진할 계획"이라고 밝혔다. 이 발언은 단순한 계약 체결을 넘어 글로벌 시장에서의 위상 확보를 향한 두산퓨얼셀의 의지를 보여준다. AI 시대 전력 수급 불균형이라는 과제 속에서 한국 기업의 기술력과 신뢰성이 세계 시장을 사로잡기 시작했다는 신호이기도 하다.

[글로벌에픽 이성수 CP / wow@globalepic.co.kr]
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