“AI에 GPU만으론 부족하다”…전력·냉각·상면 확보가 산업열쇠

인공지능 인프라 구축을 위한 정부의 대규모 그래픽처리장치(GPU) 확보 전략이 향후 산업 패러다임 전환의 기로에 놓였다. GPU 1만3000장 배치는 당장은 무리가 없으나, 향후 2030년까지 5만장까지 수요가 확대되는 국면에선 전력 공급, 냉각 시스템, AI-레디 상면 등 데이터센터 인프라의 병목이 불가피하다는 우려가 커지고 있다. 업계는 이번 정책이 ‘AI 국가경쟁력의 분기점’으로 본다.

13일 김우영 더불어민주당 의원실 분석에 따르면, 정부는 2025년까지 1만장, 2030년까지 5만장의 GPU를 차례로 NHN·카카오·네이버 등 주요 클라우드 사업자(CSP) 데이터센터에 도입할 계획이다. 그러나 2026년 목표 GPU 2만장에는 최소 30~40메가와트(MW), 2030년 5만장 보급엔 112MW 이상의 전력이 요구되는 것으로 파악된다. 엔비디아 H200, B200 등 최신 AI 가속기는 서버 1대당 10kW 이상, GPU 팜 기준 20~40kW 급의 초고밀도 전력과 더불어 고효율 냉각, 특화된 설비가 필수적이다. 김 의원은 “GPU 확보만으로는 AI 경쟁력이 완성되지 않는다”며 GPU와 데이터센터 구조 개선 패키지 지원책을 촉구했다.

GPU 확보가 실제 시장 파급력을 발휘하려면 데이터센터 인프라가 이를 뒷받침해야 한다. 실제로 수도권 데이터센터는 공랭식 저밀도 구조가 많아 최신 AI 서버가 요구하는 20~40kW급 전력과 고효율 냉각, AI-레디 상면(즉시 AI 서버 수용 가능한 특화 공간) 확보가 어렵다. 글로벌 컨설팅업체 쿠시먼앤드웨이크필드 보고서 기준, 수도권 데이터센터 공실률은 7% 미만, 고밀도 AI-레디 상면은 전체의 5% 미만에 머물러 공급난이 심화되고 있다. “특히 이번 정책은 기존 ‘GPU만 확보’에서 벗어나야 한다”는 지적이 나온다.

정부는 당장 대전 KISTI 슈퍼컴센터에 9000장 규모 GPU 설치, 비수도권 국가 AI 컴퓨팅센터 공모 등 '탈 수도권' 자원 분산에 착수한 상황이다. 그러나 현장 전문가들은 “설치 위치, 전기·냉각 인프라, 고성능 네트워크 환경까지 포함한 종합 설계가 병행돼야 한다”고 강조한다.

글로벌 시장에서는 이미 대규모 AI 데이터센터 확장이 미국, 싱가포르, 유럽 각국에서 활발히 이뤄지는 중이다. 미국은 초고밀도 코로케이션(공동설치) 방식, 싱가포르는 에너지 기준 강화와 함께 AI-레디 상면 규제 개편에 속도를 내고 있다. 국내 역시 AI 인프라 경쟁이 글로벌 격차로 이어질 수 있다는 위기감이 제기된다.

정책적으로도 ‘AI 데이터센터 진흥 특별법’ 도입 논의, 수도권 편중 해소, 민관 합작 고밀도 인프라 구축이 시급하다는 목소리가 커지고 있다. GPU 대상 기업들이 운영비와 제반비용을 자체 부담하는 구조여서, 실질적 지원이 뒷받침돼야 한다는 의견도 나온다.

전문가들은 “AI 인프라는 반도체, 전력, 냉각, 네트워크, AI-레디 상면까지 ‘종합 체계’로 접근해야 한다”며, “지금의 기반설계가 향후 수조 원 민간투자와 정부 정책의 실효성을 가를 수 있다”고 말했다. 산업계는 이번 GPU 인프라 대전략이 실제 현장에 안착할지 예의 주시하고 있다.