국제에너지기구는 세계 데이터센터의 전력 소비량이 2025년 485TWh에서 2030년 950TWh로 약 두 배 늘어날 것으로 전망했다. AI 중심 데이터센터의 전력 소비는 같은 기간 세 배 증가할 것으로 내다봤다. 세계 데이터센터 전력 사용량은 2025년에 전년보다 17% 늘었다. AI 중심 시설의 증가율은 50%에 달했다.
AI 서버의 고밀도화는 데이터센터 설계 기준도 바꾸고 있다. 국제에너지기구는 AI 서버의 전력 밀도가 2020년부터 2025년까지 11배 높아졌다고 분석했다. 2027년에는 다시 네 배가량 증가할 것으로 예상했다. 첨단 데이터센터의 서버 랙 하나가 2027년 최대 65가구에 해당하는 전력을 사용할 수 있다는 분석도 내놨다.
건설업계는 냉각에 들어가는 전력을 줄이는 방안을 데이터센터 설계 초기부터 반영하고 있다. 자이C&A가 참여한 LG유플러스 평촌 데이터센터는 2014년 착공 당시 연평균 전력사용효율지수(PUE) 1.4 이하를 목표로 설계됐다. 직접·간접 외기냉각을 적용했다. 지열과 연료전지 설비도 반영했다. PUE는 데이터센터 전체 전력 사용량을 정보기술 장비가 사용한 전력량으로 나눈 값이다. 1에 가까울수록 냉각과 전력 공급 설비에서 소비하는 전력이 적다. 다만 1.4는 실제 운영 실적이 아니라 설계 당시 설정한 목표치다.
냉각 방식도 변하고 있다. 기존 데이터센터는 차가운 공기를 서버실에 공급하는 공랭식 냉각을 주로 사용했다. 고성능 그래픽처리장치가 밀집한 AI 서버는 공기만으로 열을 처리하기 어려운 경우가 늘고 있다. 업계는 서버 칩에 냉각판을 붙이는 직접칩 냉각과 서버를 절연성 냉각액에 담그는 액침냉각 도입을 검토하고 있다.
냉각 기술 전환은 단순한 장비 교체로 끝나지 않는다. 냉각수 배관과 열교환 설비, 누수 감지 체계가 필요하다. 장비 하중과 유지보수 동선도 다시 계산해야 한다. 기존 데이터센터를 AI 시설로 증축할 때는 전력 인입 용량과 냉각 여력, 바닥 하중이 공사 가능 여부를 결정한다.
전력망 접속도 사업 일정의 변수가 됐다. 국제에너지기구는 전력망과 기자재 공급 문제를 해결하지 못하면 계획 중인 데이터센터 사업의 약 20%가 지연될 수 있다고 분석했다. 변압기와 전력전자 장비의 공급망도 데이터센터 확대 속도를 제한하는 요인으로 꼽았다.
건설사의 수주 경쟁력도 시공 실적만으로 평가하기 어려워졌다. 데이터센터는 준공 이후 장기간 대규모 전력을 사용한다. 발주사는 초기 공사비와 함께 전기료, 냉각 비용, 유지보수비를 따질 수밖에 없다. AI 데이터센터 증설이 늘수록 전력·기계·냉각·건축을 함께 설계하는 플랜트 수행 능력이 건설사 간 경쟁을 가를 것으로 보인다.
이종균 기자 jklee.jay526@beyondpost.co.kr
