부산정보산업진흥원(BIPA)는 지난 9월11일 벡스코 1전시장에서 ‘2026 데이터센터 테크 서밋 부산’을 개최했다고 밝혔다.

 

이번 행사는 AI시대 데이터센터 미래를 주제로 총 4개 발표가 진행됐다. 강연을 통해 국내 데이터센터시장 전망, 냉각기술, 전력인프라, 지속가능성 등 산업 전반의 주요 이슈가 다뤄졌다.

 

AI시대를 맞아 고성능 컴퓨팅 연산작업 수요가 폭증하면서 고밀도 전력수요와 고발열이 특징적인 AI GPU에 관심이 집중되고 있다. 이에 따라 GPU 서버를 운용하는 AI 데이터센터산업도 활성화된 가운데 전력과 냉각 등 관련기술에도 변혁이 요구된다. 

 

특히 전력 확보를 위해 데이터센터시설의 지방분산화 움직임이 뚜렷하다. 부산광역시는 권역 내 15개소 데이터센터 구축을 추진해왔으며 운영데이터도 함께 보유하고 있다. 올해 행사는 국내 데이터센터산업 동향 파악을 위해 마련됐으며 부산 지역 내 데이터센터산업과의 관련성도 함께 다뤄졌다.

 

발표주제는 △국내 데이터센터시장 현황 및 전망(김현기 한국데이터센터연합회(KDCC) 책임연구원) △AI 데이터센터의 냉각 패러다임 변화(손준석 한국이콜랩 부장) △AI 데이터센터를 위한 글로벌 전력인프라 트렌드(이지헌 LS일렉트릭 팀장) △데이터센터와 지속가능성(김윤진 전 GRESB 대표) 등으로 구성돼 국내 데이터센터산업 관련 다양한 관점을 제공했다. 

 

국내 데이터센터 동향 파악, ‘지방 분산화’

김현기 한국데이터센터연합회(KDCC) 책임연구원은 국내 데이터센터시장 현황과 전망을 공유했다. 

 

국내 데이터센터는 상면면적 500m² 이상을 기준으로 집계된다. 자체 조사 결과 2025년 182개소로 민간과 공공시설을 합산한 수치이며 지속 증가하고 있다.

 

민간 데이터센터는 2025년 기준 111개소로 조사됐다. 2022~2024년에는 신규 구축이 다소 정체됐는데 이는 20~30년 주기의 데이터센터 수명주기에 따라 소규모시설이 통폐합되거나 규모가 조정된 영향으로 풀이된다. 2026~2027년 준공예정 시설도 이어져 있어 전체 규모는 계속 확대될 전망이다.

 

지역별로는 수도권 비중이 60%으로 민간 데이터센터로 한정하면 이 비중은 77%에 달한다. 고객 접근성과 전력·교통 등 인프라가 수도권에 집중된 탓이다.

 

규모별로는 상면면적 2,000~7,500m²의 대형시설이 가장 많고 평균면적은 390~400m² 수준이다. 수전용량은 10MW·20MW·40MW 구간으로 구분되며 최대용량 평균은 19.38MW, IT용량 평균은 10MW 안팎으로 집계됐다. 에너지효율지수(PUE)는 2024년 측정기준 1.5로 전년보다 개선됐다.

 

상면가동률은 수도권이 80~90%대로 높은 수준을 유지하고 있다. 비수도권도 과거 60%대에서 지난해 80%를 넘어섰다. 수도권 상면이 포화상태에 이르면서 수요가 비수도권으로 확산 경향이 확인된다.

 

데이터센터 구축·계획 중인 부지는 총 72개소로 집계됐다. 설계부터 시운전까지 평균 3~4년이 소요되는 점을 고려해 2028~2029년까지 준공이 몰릴 것으로 예상된다. 현재 추진단계사업 중 60%에 가까운 33개소가 서울·경기·인천에 몰려 있는 반면 계획단계사업은 75%가 비수도권에 분포해 전력계통영향평가 시행 이후 지방분산화 경향을 보인다. 

 

비수도권과 수도권은 추진과정에서 마주하는 어려움도 상이하다. 비수도권은 투자유치와 테넌트(고객사) 확보가 주된 난관인 반면 수도권은 주민수용성 문제가 주요변수로 꼽힌다. 

 

부산은 에코델타시티를 포함해 15개 사이트가 추진 중으로 비수도권 중 최대·최다 규모다. 이와 함께 강원도는 강릉·동해·삼척·원주·춘천을 중심으로 지자체 중 가장 활발하게 유치에 나서고 있다.

 

사업자 구조는 기존에는 통신사 중심에서 자산운용사·건설사가 참여하는 프로젝트파이낸싱(PF) 형태를 보였으나 최근에는 설계부터 운영까지 한 회사가 담당하는 DBO, 통합 디벨로퍼 구조로 확대됐다. 

 

서비스는 코로케이션 비중이 가장 높은 가운데 PaaS 제공이 빠르게 늘고 있다. 입주고객 중 정부·공공 비중도 눈에 띄는데 행정안전부의 공공기관 클라우드 전환 이행계획에 따른 현상이다. 공공기관이 자체시설 신축보다 보안·안정성이 검증된 민간 데이터센터 상면을 임대하는 사례가 늘면서 이 비중은 앞으로 더 커질 것으로 전망된다.

전문인력 확보는 업계 공통과제로 꼽힌다. 데이터센터는 24시간 365일 무중단 운영이라는 특성상 운영안정성으로 위해 소수의 숙련인력이 필수적인데 국내·외 모두 인력부족이 심화하고 있다. 데이터센터 전문 조사기관 업타임(Uptime Institute)에 따르면 해외 사업자들은 급여 등 처우개선으로 대응하고 있는 것으로 조사됐다. 

 

국내 AI전용 데이터센터는 공공부문의 광주 AI 데이터센터, 민간의 대전 소재 시설에 이어 국가 AI컴퓨팅센터 사업으로 전남 솔라시도 부지에 삼성컨소시엄이 주관해 구축이 추진되고 있다.

 

정부의 AI 데이터센터 메가프로젝트는 1단계 8.4GW, 2035년까지 총 18.4GW 규모로 추진된다. 이를 위해 AI DC 특별법이 현재 시행령 준비단계다. 특별법에는 기본계획 전담기관을 통한 통합컨트롤타워 구성, 전력계통영향평가 등 인허가 일괄처리(원스톱)제도가 포함돼 내년 3월 고시가 예상된다.

 

김 책임연구원은 “데이터센터분야는 정보에 접근하기 어려운 산업”이라며 “데이터센터 관련 산업 관계자에게 국내 데이터센터시장 현황과 전망을 소개하기 위해 이번 발표를 마련했다”고 밝혔다.

 

D2C 중심 데이터센터 열관리 냉각 기초 상세히 다뤄

손준석 한국이콜랩 부장은 ‘직접칩냉각(D2C: Direct-to-Chip Cooling) AI 데이터센터 냉각 패러다임 변화’를 주제로 데이터센터 D2C 냉각기술을 소개했다.

 

한국이콜랩은 미국에 본사를 둔 100년 이력의 산업용수 처리기업이다. 최근에는 데이터센터향 직접액체냉각(DLC: Direct Liquid Cooling) 솔루션을 공급하며 미국 내 30여개소 데이터센터에 관련 서비스를 제공했다. 또한 OCP 등 업계표준 수립작업에도 참여하고 있다.

 

기존 공랭식은 CPU 중심 컴퓨팅에 적합했으나 GPU기반 AI서버가 확산되며 랙당 발열량이 급격히 늘었다. 2024년 엔비디아가 수랭식 도입을 공식화하며 본격적으로 확산됐다. 올해는 냉각수 공급 목표온도를 45℃로 높이는 방향이 새로운 흐름으로 제시됐다.

 

기존 데이터센터는 시설수계(FWS: Facility Water System)와 칠러를 통해 찬 공기를 만드는 간접냉각 구조로 운영돼 왔다. AI서버 도입 이후에는 서버 내부까지 물이 직접 흐르는 냉각기술유체(TCS: Technology Cooling System) 루프가 새로 구성됐다. 루프의 중심에는 냉각분배장치(CDU: Coolant Distribution Unit)가 위치하며 FWS와 별도로 관리된다.

 

TCS 루프는 GPU에 맞닿은 콜드플레이트, 랙 후면 매니폴드, CDU로 이어지는 구조다. 콜드플레이트 내부 방열핀 간격은 0.1~0.3mm에 불과해 미세입자만 끼어도 GPU 과열로 인한 성능저하를 유발할 수 있어 섬세한 관리가 요구된다. 

 

냉각유체는 물 75%와 프로필렌글라이콜(PG) 25%로 구성된 PG25 제품군이 표준으로 쓰인다. PG25 농도는 미생물 증식을 억제하는 최소 기준인 동시에 누출 시 인체·환경에 영향을 줄 수 있는 에틸렌글라이콜(EG)의 독성을 피하기 위한 선택이다. 농도를 30~40%로 높이면 오히려 펌프 가동 효율과 열전달 성능이 떨어진다. 또한 한 번 특정 제품을 유체배관에 주입하면 루프 수명이 끝날 때까지 같은 제품을 유지해야 한다는 유의사항도 강조됐다.

 

설계단계에서는 배관재질과 유량·압력, 환풍구 배치를 동시 검토해야 한다. 부적합한 배관재질은 부식과 금속성분 유출을 유발해 콜드플레이트 장애로 이어질 수 있다. 구축단계에서는 배관 내 이물질을 제거하는 세정과 건조 작업을 거친 뒤 냉각액을 충진하고 3곳 이상에서 샘플을 채취해 성능을 검증한다.

 

운영단계에서는 분기별 샘플링과 실시간 모니터링 센서를 통해 유체품질을 관리한다. 배관 부적합 자재 사용과 불완전한 세정은 냉각액 열화와 이물질 생성의 주요원인으로 꼽힌다. 냉각액은 화학물질에 해당해 물질안전보건자료(MSDS) 검토와 폐수처리절차도 함께 관리해야 한다는 점도 함께 강조됐다.

 

10MW급 데이터센터에 GPU 약 4,000장이 투입된 사례를 기준으로 냉각루프관리 실패에 따른 서비스 중단은 글로벌 클라우드사업자 기준 하루 최대 18억7,000만원 규모의 매출 손실로 이어질 수 있다는 분석이 제시됐다. 이 때문에 TCS 루프는 개별 장비가 아닌 하나의 생태계로 설계부터 유지관리까지 통합 관리돼야 한다는 점이 강조된다.

 

냉각분배장치(CDU) 제조분야는 버티브·슈나이더 등 글로벌 전력·냉각기업이 주도하고 있는 것으로 파악됐다. 한국이콜랩은 콜드플레이트·매니폴드 제조사(CoolIT)를 인수해 관련 부품을 직접 생산하는 체계도 갖췄다. 

 

손 부장은 “D2C방식이 적용된 TCS루프는 단일 장비가 아니라 배관·설계·운영이 맞물린 하나의 생태계”라며 “한국이콜랩은 데이터센터 냉각시스템 설계단계부터 지속적인 관리까지 전주기 서비스를 제공하는 기술파트너 역할을 하고 있다”고 밝혔다.

 

고밀도 전력인프라 수요 대응책 ‘모듈러 DC배전설비’

이지헌 LS일렉트릭 팀장은 ‘AI 데이터센터를 위한 글로벌 전력인프라 트렌드’를 중심으로 데이터센터시장의 전력인프라 기술 동향을 소개했다.

 

글로벌 데이터센터시장은 향후 7년간 연평균 27% 이상 성장해 2032년 약 130조원 규모에 이를 것으로 전망된다. 주요 구축 규모는 미국이 앞서 있으나 중국도 공개되지 않은 물량을 포함해 빠르게 늘고 있는 것으로 추정된다. 전력인프라시장에는 데이터센터 성장세에 따른 수요대응이 핵심과제로 떠올랐다.

 

엔비디아 GPU로드맵에 따라 서버 랙 전력은 최근 몇 년 사이 20~30kW 수준에서 100~200kW급으로 커졌다. 차세대 ‘카이버랙(Kyber)’은 1MW급 단일 랙 구성까지 예고돼 있다. 랙 용량이 3~4년 데이터센터 구축기간 중에도 계속 바뀌면서 설계기준을 확정하기 어려운 상황이 이어지고 있다.

 

이에 따라 대응방안 중 하나로 모듈러 데이터센터(PMDC)가 꼽힌다. 전력·냉각·IT설비를 공장에서 표준화해 제작한 뒤 현장에서는 기초·배관·전력 인입만으로 결합·시운전하는 방식이다. 사전점검이 공장단계에서 이뤄져 현장 커미셔닝기간도 함께 단축된다.

 

모듈러 유형은 전력·냉각·IT를 하나로 묶은 통합형과 기능별로 분리한 분리형으로 나뉜다. 통합형은 단일 컨테이너·스키드 형태로 완전조립해 운송하며 250kW 이하급 소형 데이터센터에 적합하다. 분리형은 서버를 화재 및 사고위험에서 분리해 보호할 수 있어 250kW~3MW급 중대형 시설에 주로 쓰인다.

 

설치 위치에 따라서는 건물 내부에 두는 인도어(Indoor)형과 컨테이너 형태의 아웃도어(Outdoor)형으로도 구분된다. 아웃도어형은 부지가 넓은 북미에서 주로 쓰이며 국내에는 적합하지 않아 부지 제약이 큰 국내에는 인도어형 중심의 적용이 검토되고 있다.

 

랙 전력이 600kW급까지 커지면 교류(AC) 케이블로는 필요한 전류를 감당하기 어려워진다. 전압을 높이면 전류가 낮아져 케이블 사용량과 손실을 줄일 수 있어 직류(DC) 전환이 필수로 요구된다. 엔비디아는 800V 직류를 사실상 표준으로 정하고 관련 생태계를 주도하고 있다.

 

직류 전환은 △사이드카를 배치해 AC/DC 변압하는 방식 △저압정류기를 배치하는 방식 △반도체변압기(SST: Solid-State Transformer)를 적용하는 방식 등 단계적으로 구분된다. 

 

사이드카는 AC전력을 직류로 변환하는 설비로 인도어형으로 기축시설에도 공급할 수 있으며 660kW급까지 대응가능하다. 기축 데이터센터는 사이드카를 활용한 개조방식이, 신축 대규모 데이터센터에는 저압정류기나 SST기반 설계가 우선 검토되는 것으로 나타났다.

 

SST 적용 시 전력변환단계가 한 번으로 줄어 효율이 약 2%p 개선되는 것으로 추산된다. 이에 따라 10GW 규모 데이터센터를 기준으로 하면 연간 약 1억6,000만달러의 비용 절감효과가 발생하는 것으로 나타났다. 배터리 백업 유닛(BBU)·커패시터 백업 유닛(CBU) 등 GPU 부하의 급격한 변동에 대응하는 신규 설비도 함께 요구되고 있다.

 

해외 제조사들의 DC배전 전력인프라 시장진입도 활발하다. 중국 메그밋은 엔비디아 생태계(NCP) 소속으로 사이드카와 전원공급장치(PSU) 모듈을 전문제작하고 있으며 중국기업 선그로는 에너지저장시스템(ESS) 시장 세계 1위 지위를 기반으로 2026년 AI 데이터센터사업에 신규 진출했다. 다만 DC배전에 대한 국제안전기준과 인증체계는 아직 마련되지 않은 상태다.

 

향후 DC 전력인프라 활성화를 위한 핵심기술과제로는 단기적으로는 800V 직류급 배전 보호 제품군과 모듈러 솔루션 확보가 우선 과제로 제시됐다.

 

이 팀장은 “DC 800V 배전에서는 보호협조를 어떻게 설계하느냐가 가장 시급한 과제”라며 “공기를 단축할 모듈러 설계와 직류 배전 보호기술을 단계적으로 확보해야 한다”고 밝혔다.

 

지속가능성, 데이터센터 사업가치 제고 ‘필수요소’

김윤진 전 GRESB 대표는 ‘데이터센터와 지속가능성’을 주제로 데이터센터 사업가치 제고를 위한 지속가능성 접근방안을 제안했다. 

 

생성형 AI 서비스 확산에 따라 고성능 컴퓨팅 수요가 늘면서 이에 따른 전력 소비량도 함께 증가하고 있다. 랙 밀도 상승에 따라 냉각방식도 공랭에서 수랭으로 전환되며 용수 사용량도 함께 늘고 있다. 이에 따라 전력과 용수 문제는 데이터센터 구축 초기단계부터 환경이슈와 직결되는 요인으로 지목된다.

 

국제에너지기구(IEA)의 ‘세계 에너지전망 2024(World Energy Outlook 2024)’ 보고서에 따르면 글로벌 데이터센터 전력소비는 2026년 시간당 약 620TW에서 2030년 945TW까지 늘어날 전망이다. 

 

전 세계 전력소비에서 데이터센터가 차지하는 비중도 현재 1~2%에서 2030년 3~4%까지 확대될 것으로 예상된다. 이에 따라 관련 투자 역시 전 세계적으로 집중되고 있다.

 

국내 데이터센터의 70% 이상이 수도권에 몰려 있으나 전력계통영향평가 승인율은 2%대에 그치는 것으로 나타났다. 2024~2026년 신청 522건 중 승인은 10건에 불과했다. 이에 따라 분산에너지활성화특별법, AI DC 특별법 등 비수도권 유도 정책이 잇따라 마련되고 있다.

 

부지 선정기준도 과거 광케이블·도심 접근성 중심에서 전력·용수 확보가능성 중심으로 변화했다. 건설비용은 2020년 MW당 770만달러에서 2026년 1,100만달러 이상으로 최근 6년 약 50% 상승했다. AI 도입 이후에는 연산효율보다 전력확보와 장기운영안정성이 데이터센터 핵심운영요소로 부상했다.

 

전력과 용수 사용은 탄소배출과도 직결돼 정부·금융기관·글로벌 테넌트(고객사) 등 이해관계자별 데이터 요구로 이어지고 있다. 직원 250인 이상 글로벌 대기업 70% 이상이 이미 관련 정책 이행체계를 갖추고 있는 것으로 파악됐다. 이에 따라 공급망에 속한 데이터센터도 이에 맞는 탄소 및 에너지데이터를 제공해야 하는 상황에 놓여 있다.

 

아일랜드 더블린은 데이터센터가 지역 전력소비 20% 이상을 차지하자 2022~2024년 신규 인허가를 제한하고 계통 보조서비스 참여를 승인조건으로 내걸었다. 싱가포르는 전력효율지수(PUE) 1.3 이하를, 미국 버지니아주는 송배전 인프라 비용의 85% 이상을 데이터센터 사업자가 부담하도록 의무화했다. 지역수용성이 해외에서는 이미 규제·승인 조건으로 자리잡았다.

 

데이터센터 관련 데이터는 자체공시만으로는 신뢰 확보가 어려워 제3자 검증을 거친 수치가 요구되고 있다. 이를 위해 부동산·인프라 지속가능성 평가기관인 GRESB는 올해부터 데이터센터특화 심사체계를 도입했다. 블랙록, 브룩필드, 골드만삭스 등 주요 글로벌 기관투자자들이 투자 의사결정 과정에서 이 점수를 활용하고 있는 것으로 파악됐다.

 

글로벌 데이터센터 누적 투자비용(CAPEX)은 2033년까지 3조달러에 이를 것으로 추산된다. AI 데이터센터 시장규모는 2023~2033년 연평균 23.9%씩 성장해 2025년 1,473억달러에서 2033년 8,100억달러 이상으로 확대될 전망이다. 

 

부산에 위치한 비수도권 데이터센터는 막대한 자본조달과 지역 임차수요 확보라는 두 가지 과제를 동시에 안고 있다. 지속가능성 검증은 이 둘을 선순환시키는 매개로 제시되는데 부산의 경우 △전력자립률 170% △용수 확보 및 냉각효율화 여건 △글로벌 해저광케이블을 통한 네트워크 연결성 등이 지속가능성 심사 세부지표와 연계할 수 있는 구조적 이점으로 꼽힌다.

 

김 전 대표는 “지속가능성은 더 이상 부수적인 이슈가 아니라 자산가치에 직결되는 자본 조달의 전제조건”이라며 “평가체계를 활용해 우량 임차인과 투자를 유치하는 것이 장기적인 경쟁력이 될 것”이라고 밝혔다.