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전력·냉각 전쟁…AI 시대 데이터센터 생존 전략
[이코노믹데일리] AI 확산과 함께 폭증하는 데이터센터 전력 수요, 이를 해결하기 위한 첨단 냉각 기술, 글로벌 경쟁력 확보 전략을 주제로 한 전시와 패널 토론은 뜨거운 열기를 내뿜었다. 지난 13~14일 서울 양재동 aT센터에서 열린 '2025 데이터센터 코리아' 행사장은 한여름 폭염 속에서도 시원했다. 하지만 전시장 내부는 사뭇 다른 풍경이었다. 이번 행사에는 국내외 데이터센터 장비 제조사와 클라우드 기업, 에너지·냉각 기술 전문기업 등 100여 개 이상 업체가 참가했다. 특히 액체 냉각, 프리 에어(Free Air) 냉각, 친환경 전력 솔루션 등 최신 기술이 전시장을 가득 메웠으며 실제 장비를 시연하고 체험할 수 있는 부스에는 관람객들로 북적였다. 단순 전시회를 넘어 AI 시대 데이터센터 산업의 현재와 미래를 가늠해보는 장이자 한국 산업 경쟁력을 점검하는 시간이었다. AI 확산에 따른 전력 수요 폭증, 냉각 문제 현실화 최근 1~2년간 챗GPT를 비롯한 생성형 AI 서비스가 급속히 확산되면서 데이터센터 전력 수요도 폭증했다. 한국은 물론 전 세계적으로 데이터센터 전력 사용량이 급증했으며 수도권 데이터센터의 전력 사용량은 2020년 3200GWh에서 2025년 4736GWh로 48% 증가했다. 2025년 현재 국내에는 약 147개의 데이터센터가 있으며 설비 용량은 591MW, 연간 약 4000GWh 전력을 소비하는 규모다. 이처럼 전력난과 냉각 문제가 맞물리며 냉각 기술 혁신은 더이상 선택이 아닌 필수가 되었다. 업계 관계자는 AI 모델 하나를 돌리는데 서버 1대당 평균 300kW가 필요하고 연간 수천만 번의 요청(쿼리)을 처리하면 전력 소비가 5GWh 이상에 달한다. 냉각 비용까지 합치면 데이터센터 운영비 절반 이상이 전기요금이라고 설명했다. 전시장을 둘러보면 AI 서버를 위한 고밀도 랙과 고성능 냉각장치가 대세였다. 특히 액체냉각 기술 부스는 발 디딜 틈 없었다. 공기를 이용한 전통적 냉각 방식인 공랭식 대비 냉각 효율이 월등한 액체냉각은 전력 비용 절감과 탄소배출 저감의 핵심 기술로 꼽힌다. '고효율 신냉각 기술', 데이터센터 성장 견인 한국 데이터센터 업계는 액체 냉각, 프리 에어 냉각, 액침 냉각 등 다양한 신냉각 기술을 도입 중이다. 특히 액체 냉각은 기존 공기 냉각 데이터센터의 전력효율지수가 1.6인 것과 비교했을 때 1.02 수준까지 낮춰 우수한 효율을 보여준다. 이와 함께 재생에너지 도입, ESS(에너지 저장장치) 도입도 확대하고 있다. 시장 조사 기관 슈페리컬 인사이츠(Spherical Insights) 보고서에 따르면 한국 그린 데이터센터 시장 규모는 2024년 약 7억8790만 달러(약 1조636억6500만원)였으며 2035년까지 약 71억8000만 달러(약 96조9300억원) 규모로 연평균 22.25% 성장할 전망이다. 글로벌 데이터센터 기업 디지털 엣지(Digital Edge)의 ESG(환경·사회·지배구조) 보고서에 따르면 서울과 부산 데이터센터는 전력효율지수 1.25 이하로 운영돼 글로벌 평균인 1.55를 상회한다. 현장에서는 LG전자 협력사 이피코리아의 액체냉각 솔루션이 눈길을 끌었다. 이피코리아는 LG전자의 냉각판(콜드 플레이트), 냉각수 분배 장치(CDU) 등 액체냉각 솔루션을 전면에 내세웠다. 액체냉각 솔루션은 금속 재질의 냉각판을 서버 내 열 발생이 많은 CPU, GPU 등 칩에 직접 부착한 뒤 냉각수를 순환시켜 열을 식히는 방식이다. CDU는 데이터센터 내 칩을 직접 냉각하는 장치로, 핵심 부품 기술력(코어테크)을 바탕으로 안정성과 고효율을 구현했다. 앞서 LG전자는 올해 상반기 CDU 개발을 완료하고 연내 글로벌 고객사 AI 데이터센터에 본격 공급한다는 계획을 밝혔다. 친환경 공조·냉각 솔루션 선도 기업 신성이엔지는 데이터빈과 공동 개발한 액침 냉각 장비 '스마트박스'를 선보였다. 서버를 특수 냉각액에 담가 전력효율지수 1.1 수준의 고효율을 달성하며 냉각 에너지를 50% 이상 절감한다. 이를 통해 전기요금 절약, 탄소배출 저감, IT 장비 장애율 개선까지 가능하다. 또한 팬월 유닛은 외기 도입과 온·습도 제어를 통해 냉각 비용을 절감하는 장비로 미국 냉동공조·열공학 인증기관(AHRI) 인증 프레임과 저전력 고성능 팬을 적용했다. 모듈형 설계로 소형화와 맞춤 제작도 가능하다는 것이 특징이다. 국산 기술·정책 지원 없인 '글로벌 경쟁서 밀릴 우려' 한국 기업들이 기술력 면에서는 경쟁력을 확보했지만 아직 해외 인프라 진출에는 제약이 많은 상황이다. 2022년 147개였던 국내 데이터센터 수는 2029년 637개로 늘어날 전망이며 관련 전력 수요는 약 41GW에 달할 것으로 예상된다. 이는 연평균 약 18% 증가, 7년 만에 4배 이상 확대되는 수치다. 한국형 데이터센터가 글로벌 표준에 다가서기 위해선 산업계 및 정부 협력이 더욱 중요해지는 시점이다. 현장에서 자주 언급된 단어는 '전력 수급'과 '규제'였다. 특히 국내 대규모 데이터센터 설립 과정에 있어 전력 인프라 확충과 입지 허가 절차가 까다롭다는 지적이 잇따랐다. 반면 미국과 북유럽의 경우 재생에너지 직구매(PPA) 확대, 기가와트(GW)급 전력 계약 등으로 기업 투자를 유인하고 있다. 업계 관계자는 "전력망 확충과 재생에너지 연계가 지연되면 AI 인프라 경쟁에서 밀릴 수 있다"며 정책적 지원이 절실하다고 말했다. 친환경·고효율 펌프 기술 선도 기업 효성 굿스프링스 관계자는 "해외에서는 센서 기반 효율화 기술을 적극적으로 사용하지만 한국의 경우 국내 환경에 맞춘 현지화 제품 개발이 필요하다. 국산 장비 인증 제도 마련이 경쟁력 확보의 핵심"이라고 밝혔다. 친환경 데이터센터 냉각 기술 선도 기업 스토브리코리아 관계자도 "액체 냉각 솔루션 수요가 작년 대비 올해 2~3배에서 100배 수준으로 뛰었다. 국내 서버 제조업체 육성과 정책 지원이 병행되면 AI 인프라 경쟁력을 높일 수 있다"고 말했다. 친환경·고효율 기술 채택과 정책이 미래 경쟁력 결정 정부는 재생에너지 목표를 2030년 전력의 20%, 2040년 35%로 확대하고 2050년 탄소중립 및 스마트 그리드 기반 정책을 추진 중이다. 데이터센터는 단순한 전력 소비 시설이 아닌 국가 디지털 인프라의 핵심으로 자리 잡으며, 규제 완화와 인센티브 확대도 진행 중이다. AI 시대의 데이터센터는 기술·전력·냉각·친환경·정책·글로벌 전략이 얽힌 산업의 총합이다. 이번 '2025 데이터센터 코리아'는 이러한 복합적 과제를 한눈에 보여주며 친환경·고효율 기술 도입과 정책적 지원, 국산 기반의 글로벌 진출 전략이 한국 데이터센터의 미래 경쟁력을 결정할 것임을 선명하게 보여주는 체험의 장이 됐다.
2025-08-15 06:00:00
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'국가대표 AI' 5곳 오늘 발표…2000억 지원으로 글로벌 경쟁력 확보
[이코노믹데일리] 독자 인공지능(AI) 모델 확보를 위한 '국가대표 AI' 기업 5곳의 윤곽이 4일 드러난다. 최종 선발팀은 그래픽처리장치(GPU)와 데이터 등 총 2000억원규모의 파격적인 정부 지원을 받게 된다. 과학기술정보통신부는 이날 오후 정부서울청사에서 '독자 AI 파운데이션 모델' 사업의 최종 선정 결과를 발표한다. 이 사업은 오픈AI 챗GPT나 구글 제미나이 등 최신 글로벌 AI 모델의 95% 이상 성능을 갖춘 한국형 모델 확보를 목표로 한다. 이재명 대통령의 공약인 '모두의 AI'의 일환이자 'AI 3대 강국' 실현을 위한 핵심 국정 과제다. 치열한 경쟁 끝에 최종 후보 명단에는 10개 팀이 올랐다. 지난달 21일 마감된 공모에는 총 15곳이 컨소시엄을 꾸려 도전장을 냈고 서면 평가를 거쳐 후보군이 압축됐다. 1차 관문을 통과한 곳은 네이버클라우드, 모티프테크놀로지스, 업스테이지, SK텔레콤, NC AI, LG AI연구원, 카카오, KT, 코난테크놀로지, 한국과학기술원(KAIST) 등이다. 이들은 기술력을 입증하기 위해 최근 경쟁적으로 자체 개발한 AI 모델을 오픈소스로 공개하며 열기를 더했다. 카카오가 경량 언어모델 6종을 공개했고 SK텔레콤은 '에이닷 엑스' 시리즈를 잇달아 선보였다. KT 역시 한국의 문화적 특성을 학습한 '믿음 2.0'을 공개하며 차별점을 부각했다. 이번 사업의 특징은 단순 기술 경쟁을 넘어 산·학·연 역량을 총결집했다는 점이다. NC AI는 고려대, 서울대, KAIST 등 학계와 롯데이노베이트, 포스코DX 등 산업계 주요 기업을 포함한 14개 기관과 대규모 컨소시엄을 구성해 주목받았다. 각 팀은 발표평가에서 기술력과 함께 모델 개발에 필요한 GPU, 데이터, 인재 확보 계획 등을 구체적으로 제시한 것으로 알려졌다. 최종 선정된 5개 팀은 앞으로 혹독한 서바이벌 평가에 돌입한다. 과기정통부는 반기마다 평가를 통해 한 팀씩 탈락시켜 2027년 상반기까지 단 두 팀만 남길 계획이다. 생존 조건은 6개월 내 출시된 최신 글로벌 AI 모델과 비교해 95% 이상의 성능을 증명하는 것이다. 정부는 이들에게 1500억원규모의 GPU와 628억원규모의 데이터, 250억원의 인재 영입 비용을 지원해 AI 패권 경쟁의 첨병으로 키운다. 특히 GPU는 초기 민간 자원을 임차해 지원하고 이후 정부가 구매한 1만 장을 활용할 예정이다. 이번 프로젝트가 국내 AI 기술 생태계를 한 단계 도약시키는 분수령이 될 전망이다.
2025-08-04 08:26:04
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'예상보다 심각' 美 AI 데이터센터 물 부족 현상…ESG경영 절실
[이코노믹데일리] 챗GPT를 선두로 하여 생성형 인공지능(AI) 분야에서 가장 앞선 나라가 현재 미국이지요. AI 데이터센터 건설 역시 어느 나라보다 활발합니다. 미국 국토 면적은 대한민국의 약 100배, 이러니 대규모 데이터센터를 지을 땅도 넓고, 전기 인프라가 풍부한 지역을 쉽게 확보할 수 있다네요. 특히 미국 중서부‧남서부에 이들 센터가 몰려 있는데 이는 저렴한 토지, 전력 요금, 냉각 조건 등이 주요인으로 작용한 거랍니다. 그런데 해당 지역에서는 물 부족 현황과 더불어 주민과의 갈등도 심각하다네요. 우리나라도 AI 데이터센터가 건립 중이거나 준비 중인데 미국 선례를 거울삼아 이웃, 환경과 함께 하는 ESG(환경‧사회‧지배구조) 센터가 되길 기원하며 미국의 AI 데이터센터 현황을 알아볼까요? ◆저렴한 땅값‧전기요금 찾다보니...남‧중서부 물부족 지역에 몰려 수자원 압박 미국 전역의 AI 데이터센터 중 약 40%가 물 부족 지역에 밀집해 있습니다. 특히 애리조나, 텍사스, 캘리포니아, 일리노이, 버지니아 주 등지에 많은 AI 설비가 구축되고 있으며 이 중 상위 대형 센터의 43%가 고질적인 ‘물 스트레스 지역’에 위치하고 있답니다. 데이터센터 산업에 특화된 글로벌 정보제공 기업 ‘데이터센터 다이나믹스(Datacenter Dynamics)’에 따르면 ‘데이터센터 앨리’로 불리는 북부 버지니아에서 전 세계 AI 데이터센터의 70%를 처리하고, 일부 센터 한 곳이 하루 최대 500만 갤런(약 190만 리터)의 물을 소비한답니다. 미 중서부 일리노이, 아이오와의 데이터센터들이 수도권 외곽 지역 물 사용량의 약 20% 수준을 차지하고 있습니다. 아이오와주의 도시 알투나에서는 데이터센터 하나가 도시 전체 상수도 사용량의 상당 부분을 끌어쓰고 있다는 조사 결과도 있답니다. 텍사스주 역시 AI 데이터센터들이 들어선 이후 전기와 물이 함께 부족해지고 있답니다. AI 데이터센터의 냉각수 수요가 전력 수요와 더불어 지역 수자원 위기에 직면하고 있습니다. 단가가 낮고 넓은 부지가 확보되지만 지하수 고갈 및 규제 압력 증가 우려가 제기되고 있다네요. ◆AI 데이터센터 냉각수…‘식수’라서 더 문제 문제는 AI 데이터센터에서 사용하는 물이 식수라는 점입니다. 재활용수를 활용하는 법을 배운 농민이나 골프장과는 달리 냉각을 위해 물을 사용하는 대부분의 데이터센터는 여전히 신선한 물(freshwater)에 거의 전적으로 의존하고 있는 실정입니다. 국제에너지기구(IEA)에 따르면 100MW급 데이터센터가 하루 최대 530만 갤런(약 200만 리터)의 물을 사용할 수 있는데 이는 약 6500 가구가 사용하는 식수 용량과 맞먹는답니다. 북부 버지니아 일부 센터에서 하루 사용하는 물의 양은 약 6132 가구가 사용하는 식수가 되는 거죠. 더구나 해당 지역은 최근 몇 년간 한 달 이상 이어지는 가뭄과 열파를 경험해 온 지역이라네요. 미국의 디지털 경제‧비즈니스 전문 미디어 비즈니스 인사이더(Business Insider)는 2025년 기준 미국 데이터센터 인프라 확장으로 인해 일부 시설이 수백만 갤런씩 일일 냉각수로 사용하고 있으며 이는 도시 규모의 물 소비와 유사하다고 지적했습니다. 미국의 콜로라도강은 7개 주를 가로지르며 약 1450 마일(약 2334km)을 흐르는 큰 강입니다. 이 강은 멕시코 국경을 넘기 전까지 약 4000만명에게 식수를 공급해 생존을 지탱할뿐 아니라 세계에서 가장 생산성이 높은 농업지대 중 하나인 캘리포니아 임페리얼 밸리, 애리조나 유마 지역 농작물에도 물을 공급하는 역할을 합니다. 이 중요한 미국 ‘서부의 물 동맥’이 최근 인근 지역에 들어선 AI 데이터센터의 과도한 물 사용으로 인해 고갈 위기에 처해 있다네요. 이미 그 영향은 여러 영역으로 파급되고 있습니다. 애리조나에서는 일부 주택 건설업자들이 개발 지역에 충분한 물이 공급되지 않을 가능성을 우려해 건설을 중단했고 피닉스 남쪽 지역의 목화 재배 농민들은 물 부족 우려로 수천 에이커 규모의 농지를 방치하고 있답니다. 로스앤젤레스 시민들이 잔디에 물 주는 것을 중단해야 할 상황에 이르자 미국 서부의 여러 주는 103년 된 ‘콜로라도강 협약(Colorado River Compact)’을 바탕으로 물 배분 재협상에 나선 상황이랍니다. 이 협약은 1922년 체결된 물 자원 분배 협약으로, 콜로라도강의 물을 미국 서부 7개 주에 어떻게 나눌지를 정한 협정인데 기후 변화와 인구 증가로 수요는 많아지고 공급은 줄어 이 협약을 재조정하려는 움직임에 나선 겁니다. ◆기술 기업들의 물 관리 전략 한계로 지역 갈등, 규제 유발 구글, 마이크로소프트, 메타, AWS 등 글로벌 기술 기업들은 2030년까지 ‘물 순 소비량 플러스(water-positive)', 즉 물 사용량이 공급을 초과하지 않는 것을 목표로 설정하고 있습니다. 하지만 현지에서의 물 부족 문제는 여전히 심각한 실정이라네요. 아직 대다수 데이터센터는 물 재활용보다 신선한 담수를 냉각용으로 직접 소비하고 있어 지역 주민 및 농업용수와의 갈등을 유발합니다. 최근 아리조나주 구디어(Goodyear)에서는 마이크로소프트 데이터센터 개발로 지역 지하수 스트레인과 주민 반발이 이어졌고 일부 지역은 지하수 고갈과 토지 사용 제한을 경험하고 있습니다. 데이터센터는 역사적으로 수많은 고성능 컴퓨터 칩을 냉각시키기 위해 막대한 양의 물을 필요로 해 왔고 최근에는 물 사용에 덜 의존하는 냉각 기술이 확산되고 있지만 아직 일반적이라고 보기는 어렵다네요. 아마존은 여전히 물 사용량이 많은 증발 냉각(evaporative cooling) 기술을 선호하고 있지만 모든 데이터센터가 이 방식을 사용하는 것은 아니랍니다. 텍사스와 애리조나 등 일부 주에서는 AI 데이터센터의 물 사용이 지역 수자원에 미치는 영향을 우려해 규제와 공공 감시를 강화하려는 움직임을 보이고 있습니다. 텍사스주에서는 급격히 늘어난 데이터센터로 인해 전력 수급뿐 아니라 냉각용 물 부족까지 겹치면서 지역 전력 당국과 수자원국이 함께 데이터센터 운영기준 개선 논의에 착수했습니다. 애리조나주 피닉스 인근의 마리코파 카운티에서는 신규 데이터센터 허가 과정에서 ‘지하수 보존계획’ 제출을 요구하고 있으며, 일부 지역은 지하수 사용량 상한제도를 검토 중이랍니다. 한편 버지니아주에서는 100MW 이상의 대형 데이터센터에 대해 에너지와 물 사용량을 분기별로 보고하도록 하는 법안이 발의됐지만, 투자 위축 우려로 현재는 보류 상태입니다. ◆ 물 부족을 넘는 AI 인프라, 지속 가능한 데이터센터의 조건은? 미국 전역의 AI 데이터센터가 직면한 물 부족 문제는 단순한 환경 이슈를 넘어, 기업의 지속가능성 전략과 지역 사회 신뢰에까지 영향을 미치고 있습니다. 이에 따라 글로벌 기술 기업들과 일부 지방 정부는 해결책 마련에 나서고 있답니다. 기술적 측면에서는 물을 거의 사용하지 않거나 획기적으로 줄일 수 있는 냉각 방식이 점차 확산 중이라네요. 예를 들어 마이크로소프트는 일부 지역 데이터센터에서 침수 냉각(Immersion Cooling) 기술을 시험 중이며, 구글은 유럽 네덜란드 지역 센터에 100% 공기 냉각 방식을 도입해 '물 없는 데이터센터' 운영에 도전하고 있습니다. 아마존은 여전히 물 사용량이 많은 증발 냉각(evaporative cooling) 기술을 일부 센터에서 선호하고 있지만 일부 리전에서는 재처리된 폐수나 빗물 저장 시스템을 활용해 냉각수를 보충하는 방식도 시도하고 있습니다. '리전(region)'이란 클라우드 기업들이 특정 국가나 도시 단위로 구분한 데이터센터 운영 권역을 의미하며, 한 리전에는 여러 개의 데이터센터가 묶여 운영됩니다. 정책적으로는 버지니아, 캘리포니아 등 일부 주에서 데이터센터의 물 사용량 공개 의무화를 추진하고 있고, 지속 가능성 기준에 따라 입지를 제한하려는 움직임도 일고 있다네요. 이러한 접근은 데이터센터 산업에 대한 지역사회의 불신을 줄이고 장기적으로는 공공 자원과의 조화를 이끄는 데 기여할 수 있을 거랍니다. 무엇보다 중요한 것은 ESG 경영이 선언에 그치지 않고 기술적 실행과 투명한 정보 공개, 지역사회와의 파트너십으로 연결돼야 한다는 점입니다. AI가 바꿀 미래가 진정으로 지속 가능하려면 데이터센터는 기술만큼이나 환경과 이웃을 고려하는 공간이 돼야 할 것입니다. 우리나라도 마찬가지일 테지요!
2025-07-24 06:00:00
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