핵심 인프라로 격상한 데이터센터, 최근 동향은?

💡AI 패권 장악을 위한 각축전이 본격화되면서 전세계에 데이터센터 돌풍이 불고 있습니다. 데이터센터가 AI 시대 핵심 인프라로 떠오르면서 데이터센터 건설 및 투자 수요가 빠르게 증가하고 있는데요. 해외에서는 이미 데이터센터가 인프라 투자 슈퍼사이클의 주축으로 부상하고 있죠.

우리나라 역시 전국 각지에서 데이터센터 건설 붐이 일어나고 있는데요. 단순히 건축물을 짓는 것을 넘어, 액체 냉각이나 방호 설계 등의 필요성이 대두되고 있습니다. 국내 건설사들 역시 별도의 전담팀을 꾸리는 등 AI 인프라 시장 진출에 박차를 가하고 있는데요. 다만 넘어야 할 장벽은 여전한 만큼 관련 제도 마련 등이 필요해보입니다. 금주 산군인사이트에서는 국내외 데이터센터 산업 동향과 데이터센터 시장에 진입하는 국내 건설사 현황을 알아보겠습니다.

목차

1. AI시대 필수 인프라, 데이터센터
2. 전략 인프라로 격상한 데이터센터… 최근 요구되는 기술
   1. 공랭식 한계에 액체 냉각방식 부상
   2. 국가 핵심 인프라로 진화하는 데이터센터…방호설계 중요성 대두
3. 기획부터 운영까지…데이터센터 A to Z 노리는 건설사들
4. 주민 반대에 멈춰서는 데이터센터

1. AI시대 필수 인프라, 데이터센터

2022년, OpenAI의 ChatGPT 출시 이후 생성형 AI가 빠르게 대중화되면서 AI시대 핵심 인프라인 데이터센터가 각광받고 있습니다.

현 시점에서 AI 기술 경쟁에 승패는 데이터센터 구축 및 안정적 운영에 달려있다고 해도 과언이 아닙니다. 때문에 전세계가 데이터센터 건설 및 투자, 유치에 힘을 쏟고 있는데요. AWS, 구글, 메타, MS와 같은 글로벌 빅테크 기업들은 데이터센터 개발에 천문학적인 금액을 투자하겠다는 계획을 발표했죠. 국가 차원에서의 움직임도 감지되는데요. 영국은 이미 2024년 데이터센터를 국가 핵심 인프라로 지정했고, 미국은 대형 AI 데이터센터를 국가 번영과 안보에 직결되는 인프라로 보고, 절차 간소화 및 지원 근거를 마련한 바 있습니다. 우리나라 역시 최근 AI 데이터센터 특별법이 소관 상임위를 통과한 상태인데요. AI 데이터센터를 국가 전략 인프라로 규정하고, 행정 및 재정 특례를 적용하는 등의 내용이 담긴 입법이 진행 중입니다.

한국건설산업연구원의 ‘전략자산으로 전환되는 AI 데이터센터, 건설산업에 주는 시사점’ 보고서에 따르면, 데이터센터 시장은 2030년까지 연평균 14% 성장률(CAGR)로 꾸준히 성장할 것으로 예상되는데요. 권역별로는 미주 지역(AMER)17%, 아시아/태평양 지역(APAC) 12%, 유럽/중동/아프리카 지역(EMEA) 10%의 성장률로 성장할 것으로 예상됩니다.

더불어 글로벌 시장조사기관 모르도르 인텔리전스는 한국의 데이터센터 시장 규모가 2026년 69억 9000만 달러(한화 약 10조원)에서 2031년 146억 3000만 달러(한화 약 22조원)으로 2배 이상 성장할 것이라 전망하기도 했는데요. 실제로 전국 곳곳에서 데이터센터 건설 및 유치 움직임이 활발하게 관측되고 있습니다.

2. 전략 인프라로 격상한 데이터센터… 최근 요구되는 기술

데이터센터는 연산을 담당하는 서버와 전력을 공급하는 전력 설비, 그리고 GPU 발열을 잡는 냉각 설비를 핵심 축으로 구성되어 있는데요. 더 많은 연산을 처리하고, 더 방대한 정보를 학습시키기 위해서는 안정적인 전력 공급과 발열 제어 기술이 뒷받침되어야 합니다. 또한 최근 미국-이란 전쟁으로 일부 데이터센터가 공격 받은 사건이 생기면서, 물리적 방호 역량에 대한 중요성도 확대될 것이란 관측이 나옵니다.

2-1. 공랭식 한계에 액체 냉각 방식 부상

데이터센터를 구성하는 서버와 각종 네트워크 장비들은 24시간 가동하면서 많은 양의 열을 방출하는데요. GPU를 포함한 반도체 칩은 과열되면 성능 저하 및 수명 단축, 오작동 이슈가 있기 때문에 냉각 시스템이 꼭 필요합니다.

기존에는 공기를 이용한 공랭식(Air-cooling) 냉각 방식이 일반적이었는데요. 하지만 최근 서버 밀도가 증가하고, AI 사용량도 기하급수적으로 늘어나면서 공랭식 냉각 방식에 의존한 발열 제어에 한계가 드러나고 있습니다.

이에 최근에는 칩에 냉각판을 밀착시킨 후, 그 내부로 냉각수를 순환시키는 ‘액체 냉각’ 시스템이나, 절연성 특수 액체에 칩과 서버를 담가 발열을 제어하는 침지 냉각시스템이 데이터센터의 필수 설비로 자리 잡고 있는데요. 이에 따라 냉각수 확보 및 처리가 가능한 입지 선정과 관련 기술 구현 능력이 핵심 변수로 떠오르고 있습니다. 국내에서는 삼성물산이 지난 2024년 비전도성 액체에 서버를 직접 담가 열을 식히는 액침냉각 방식을 자체 개발해 기존 공랭식 냉각 대비 전력 소비량을 80% 가까이 줄이는 성과를 내기도 했습니다.

2-2. 방호설계 중요성 대두

데이터센터의 중요성이 커짐에 따라 데이터센터가 국가 분쟁의 타깃이 되는 사례도 발생하면서 물리적 방호의 중요성도 커지고 있는데요. 현지시간으로 지난 3월 1일, 이란이 UAE와 바레인에 있는 AWS의 데이터센터에 드론 공격을 가한 일이 있었죠. 당시 일부 외신은 이란이 미군의 AI 시스템 운용 인프라를 무력화할 목적으로 AWS의 중동 데이터센터를 피격한 것으로 추측했습니다. 아마존 측은 이란 공격의 영향으로 시설 구조물이 파손되고 전력 공급이 중단됐다고 밝혔는데요. 더불어 AWS의 핵심 서비스인 가상 서버와 스토리지, 데이터베이스 등에서 오류 증가 및 가용성 저하 현상이 나타나 일부 사용자들의 서비스에 문제가 발생한 것으로 전해집니다.

AI와 데이터센터가 국가 산업 전반에 미치는 영향력이 더욱 확대될 것으로 예상되는 만큼 각국 분쟁 상황에서 AI 데이터센터가 공격 대상이 되는 일이 더욱 늘어날 가능성이 제기되는데요. 건설산업연구원은 향후 데이터센터 개발 시 서버 수용 공간 확보와 같은 기본적인 조치뿐만 아니라 방화 및 방폭 구획, 다중 전력 및 냉각 경로 구성, 안보/재난 리스크를 반영한 입지 선정 등이 중요한 요소가 될 것이라 전망하고 있습니다.

3. 기획부터 운영까지…데이터센터 A to Z 노리는 국내 기업들

건설사들에게 데이터센터 사업은 주택경기 침체 장기화로 인한 경영난을 해소하기 위한 돌파구이자, 새로운 산업 사이클에 올라타 장기적인 먹거리를 확보할 수 있는 매력적인 분야인데요. 최근 국내 건설사들 사이에서는 단순히 시공을 넘어 초기 기획 단계와 운영까지 손을 뻗으려는 흐름이 감지됩니다. 

최근 대우건설은 데이터센터 TFT팀을 신설하며 데이터센터 시장에 대한 깊은 관심을 드러냈는데요. 이를 통해 단순히 건축물을 설계하고 시공하는 데서 그치지 않고, 부지 매입과 인허가, 추후 운영 및 관리까지 데이터센터 산업의 전 주기를 아우르는 디벨로퍼로 도약하겠다는 포부를 밝혔습니다. 

삼성물산 역시 데이터센터 전담팀에 건축, 기계, 전기, 운영 전문가를 두고, 사업 초기 단계인 투자부터 설계, 시공, 운영까지 총망라하고 있는데요. 10여 건에 달하는 포트폴리오를 기반으로 데이터센터 수주를 확대할 계획입니다.

데이터센터가 잠깐 반짝하는 산업이 아닌, 안정적인 수입 창출원이 될 것이란 인식이 확산되면서 생애주기 전반을 관리하는 사업 구조를 택하는 건설사들이 늘어나고 있는 추세인데요. 하지만 데이터센터 건립에 걸림돌도 분명히 존재합니다.

4. 주민 반대에 멈춰서는 데이터센터

데이터센터는 이제 필수 인프라가 되어가고 있지만 전자파나 소음 발생 등의 부작용, 전력 및 물 과다 소비의 문제로 주민들의 반대에 부딪히는 사례가 속출하고 있습니다. 최근 국내에서는 지난 2024년 10월 착공에 들어간 서울 금천구 독산동 데이터센터가 주민들의 지속적인 민원으로 사실상 공사가 중단된 바 있는데요. 적법한 허가를 거쳐 시작된 사업이고, 주민들이 우려한 일들이 사실이 아닌 것으로 밝혀졌음에도 계속된 주민들의 반대에 급기야 금천구는 독산동 데이터센터 건립을 전면 재검토하겠다는 결정을 내리기도 했죠.

해외에서도 데이터센터 기피 현상이 나타나고 있는데요. 미국 캘리포니아주 오클리와 메인주, 버지니아주 등 일부 주에서는 데이터센터 건설을 규제하는 법안들이 통과된 바 있습니다. 데이터센터 유치로 인한 득보다 실이 더 크다는 사실이 드러났기 때문인데요. 일자리 창출 효과가 크지 않고, 데이터센터 주변 지역 주민들의 전력 요금 상승 등의 부작용이 발생하면서 데이터센터 님비 현상이 가속화되는 상황인데요. 이에 최근 구글은 미국 노스캐롤리아나주 데이터센터 인프라 확장에 10억 달러(한화 약 1조 48000억 원)를 추가 투입하기로 결정함과 동시에 지역 사회 에너지 효율 개선을 위해 200만 달러(한화 약 29억 원)를 기부하여 지역 내 에너지 부담 문제를 해소하고자 하고 있습니다.

데이터센터 시장이 앞으로 꾸준히 성장할 것으로 예상되면서 데이터센터 건설과 운영, 관리 수요도 늘어날 것으로 관측됩니다. 향후 데이터센터 시장의 주도권은 발열 제어 및 방호 기술, 안정적인 전력 인프라를 확보한 기업이 잡을 것으로 보이는데요. 데이터센터 산업이 주택 경기 침체로 어려움을 겪고 있는 국내 건설업계에 효자 노릇을 할 수 있는지 관심이 집중됩니다.

이 글은 산군 콘텐츠 팀에서 제작했습니다.

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