xAI·메타 등 글로벌 빅테크 주도…국내 사업자도 본격 가세
컨테이너 기반 프리팹 모듈형 AIDC 개념도 [사진=AI로 생성한 이미지]
[디지털데일리 이안나기자] 대규모 그래픽처리장치(GPU) 확보 경쟁이 이어지는 가운데 업계 시선은 점차 그 다음 단계로 이동하고 있다. 확보한 GPU를 실제 클러스터로 구성하고 안정적으로 운영하기 위한 전력·냉각 인프라 설계가 새로운 경쟁 변수로 부상하고 있어서다.
2조원대 과학기술정보통신부·정보통신산업진흥원(NIPA) ‘GPU 확보·구축·운용지원’ 사업이 본격화되면서 이 같은 흐름이 국내에서도 가시화되고 있다.
18일 업계에 따르면 엔비디아 블랙웰 기반 GB200 NVL72 시스템은 랙당 전력밀도가 130킬로와트(kW) 수준에 달하는 것으로 알려져 있다. 이 같은 초고밀도 GPU 환경에서는 데이터센터 상면 확보보다 실제로 수용할 수 있는 전력·냉각 인프라를 갖췄는지가 핵심 변수다.
업계에서는 액체냉각(DLC) 적용이 사실상 필수에 가까워지고 있다고 본다. 스태티스타가 델오로그룹 조사에 따르면 글로벌 데이터센터 직접수랭식(DLC) 시장은 2024년 11억달러(약 1조6500억원)에서 2029년 58억달러(약 8조7200억원) 규모로 성장할 전망이다.
◆ 기존 데이터센터 운영 경험은 강점…AI 환경 대응은 별도 과제=
기존 데이터센터 기반 사업자들은 안정적인 시설 운영 경험과 보안·관제 체계, 공공·기업 고객 대응 역량 면에서 강점을 갖고 있다. 이미 운영 중인 인프라와 조직을 활용할 수 있다는 점도 대규모 공공 사업에서는 유효한 경쟁력으로 평가된다.
다만 AI GPU 클러스터는 일반 서버 증설과 요구 조건이 다르다. 공랭식 운영을 전제로 설계된 시설을 고전력·수랭식 GPU 환경으로 전환하려면 전력 증설, 냉각 배관 신설, 냉각수 분배 장치(CDU) 배치, 구조 하중 검토 등 추가 설계가 필요할 수 있다.
업계 관계자는 “기존 데이터센터가 운영 안정성이 이미 검증돼 있다는 강점이 있는 반면 초고밀도 수랭식 GPU 클러스터 환경에서는 별도 전력∙냉각 설계와 운영 검증이 필요하다”고 설명했다.
특히 운영 중인 시설을 개조하는 과정에서 기존 고객 서비스와 공사가 동시에 진행될 경우 일정과 비용 부담이 뒤따를 수 있다는 분석도 나온다.
글로벌 데이터센터 직접수랭식(DLC) 시장 규모. 2024년 11억달러에서 2029년 58억달러로 5배 이상 성장할 전망이다. [사진=델오로그룹, 스태티스타]
◆ 글로벌 AI 인프라, 전용 설계로 이동…프리팹 모듈형 AIDC 부상=
해외에서는 AI 전용 설계 흐름이 이미 빠르게 확산되고 있다. 미국 빅테크와 네오클라우드 사업자들은 기존 범용 데이터센터를 활용하는 방식과 함께 AI 워크로드에 맞춰 전력·냉각·랙·네트워크를 처음부터 최적화하는 신규 인프라 구축도 병행 중이다.
xAI는 멤피스 콜로서스 클러스터에 액체냉각 기반 고밀도 GPU 인프라와 모듈형 설계를 적용했고, 메타는 기가와트(GW)급 신규 AI 데이터센터(프로메테우스·하이페리온) 구축에 모듈러 방식을 도입해 구축 기간 단축을 꾀하고 있다.
코어위브, 크루소 등 AI 특화 인프라 사업자들도 GPU 집적도와 전력·냉각 효율, 구축 속도를 핵심 경쟁력으로 내세운다.
냉각 기술도 빠르게 진화 중이다. 직접수랭식(DLC)이 고밀도 GPU 운영 주요 방식으로 자리잡은 가운데 차세대 인프라에서는 외기 냉각 활용도를 높인 온수 냉각 방식도 대상에 오르고 있다.
이 같은 흐름 속에서 프리팹 모듈형 AIDC가 대안으로 거론된다. 프리팹 방식은 전력·냉각·IT 장비·배관·모니터링 요소 등을 표준화된 모듈 단위로 사전 설계하고 현장에서 조립·연결하는 구조다. 이 방식은 기존 시설 조건에 GPU를 맞추는 것이 아니라 GPU 클러스터 규모에 맞춰 전력·냉각·네트워크를 처음부터 설계할 수 있다는 점이 특징이다. 전력·냉각 구조의 반복 적용이 가능해 구축 속도와 운영 효율 면에서도 유리하다는 평가다.
국내에서도 이 같은 프리팹 모듈형 AIDC 시장에 잇따라 뛰어드는 움직임이 나타나고 있다. 스타트업 엘리스그룹부터 SK텔레콤, LG CNS 등 대형 사업자까지 모듈형 AIDC 시장에 잇따라 뛰어들면서 수랭식 GPU 운영 경험과 전력 확보 역량, 구축 속도를 앞세운 경쟁이 본격화되는 양상이다.
업계에서는 이번 NIPA 사업이 기존 데이터센터를 보강하는 방식과 고밀도 GPU 클러스터에 최적화된 전용 인프라 모델 가운데 어느 쪽이 실질적 경쟁력을 갖는지를 가늠하는 기준점이 될 것으로 보고 있다.
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