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AI 시대, 친환경 데이터센터의 부상

일반 리포트 2024년 11월 07일
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목차

  1. 요약
  2. AI 데이터센터 기술 동향
  3. GPU 및 AI 인프라의 역할
  4. 친환경 데이터센터 구축
  5. AI와 데이터센터의 전력 소비 문제
  6. 글로벌 기업의 대응 전략
  7. 결론

1. 요약

  • 본 리포트는 AI와 데이터센터 간의 상호 작용과 이로 인해 증가하는 전력 소비 문제를 중심으로 주요 기업들의 대응 전략과 시장 동향을 분석합니다. LS전선, SK텔레콤, 후지쯔 등은 AI 기반 인프라 구축과 친환경 발전을 위한 기술 혁신을 추진하고 있습니다. 특히 LS전선은 안정적인 전력 공급 인프라를 위해 멕시코에서 확장 계획을 추진 중이며, SK텔레콤은 AI 클라우드 매니저를 통해 GPU 자원을 효율적으로 관리하는 솔루션을 선보였습니다. 후지쯔는 친환경 AI 컴퓨팅 기술 개발에 집중하고 있으며, 이러한 기술들이 AI의 발전과 환경적 지속 가능성을 조화롭게 이루는 데 기여할 것으로 기대됩니다.

2. AI 데이터센터 기술 동향

  • 2-1. LS전선의 AI 데이터센터 기술 소개

  • LS전선은 2024년 9일과 10일 싱가포르 마리나베이 샌즈 컨벤션센터에서 열린 ‘데이터센터 월드 아시아(DCWA) 2024’에서 AI 데이터센터용 기술들을 선보였습니다. 이 행사에서는 대용량 전력 배전 시스템인 버스덕트, 초전도 시스템, 통신 솔루션을 소개하였으며, LS전선 관계자는 이러한 기술이 빅테크 기업들로부터 큰 관심을 받았다고 밝혔습니다. 특히 생성형 AI 산업의 급성장으로 인해 데이터 센터(IDC) 수요가 증가하고 있는 가운데, 안정적인 전력 공급 인프라 구축의 중요성이 강조되고 있습니다. LS전선은 2025년 상반기 준공 예정인 멕시코 버스덕트 공장을 통해 미국 시장 공략을 확대할 계획을 세우고 있습니다.

  • 2-2. SK텔레콤의 AI 클라우드 매니저 출시

  • SK텔레콤은 2024년 8일, AI 인프라 자원을 최적화하고 AI 개발 환경을 통합 관리할 수 있는 AI 기반 B2B 솔루션 ‘AI 클라우드 매니저’를 출시하였습니다. 이 솔루션은 SK텔레콤이 보유한 대규모 GPU 자원을 효율적으로 활용할 수 있는 AI Job 스케줄러 기반의 GPU 클러스터 특화 솔루션입니다. 기업 고객은 수많은 GPU 자원을 마치 한 대의 컴퓨터처럼 관리하여 GPU 성능을 극대화할 수 있으며, AI 서비스 개발의 각 단계 접근을 용이하게 하는 다양한 기능을 제공합니다. SK텔레콤은 이 솔루션을 통해 하나금융그룹과 협업하여 대규모 GPU 클러스터를 구축하였고, AI 데이터 센터 솔루션 분야를 선도할 계획입니다.

  • 2-3. 후지쯔와 슈퍼마이크로의 친환경 AI 컴퓨팅 기술

  • 후지쯔와 슈퍼마이크로는 친환경 IT 촉진을 위해 생성형 AI와 HPC 워크로드를 지원하는 차세대 시스템 개발에 협력하기로 하였습니다. 양사는 2027년 출시를 목표로 후지쯔의 Arm 기반 ‘후지쯔-모나카’ 프로세서를 탑재한 플랫폼을 개발할 예정입니다. 또한, HPC 및 친환경 데이터센터를 위한 액체 냉각 시스템 개발에도 힘쓸 계획입니다. 이 협력은 데이터센터의 전력 소비와 환경 영향을 줄이는 친환경 AI 인프라를 촉진하는 것이 최우선 과제가 될 것입니다. 후지쯔는 애플리케이션에 최적화된 토탈 IT 솔루션의 글로벌 리더로, 지속 가능한 혁신을 위한 다양한 서비스를 프로바이더로 활동하고 있습니다.

3. GPU 및 AI 인프라의 역할

  • 3-1. GPU 자원의 효율적 관리와 AI 클라우드 솔루션

  • 국내에서 처음 선보인 유휴 그래픽처리장치(GPU) 공유 모델인 '지큐브(gcube)'가 시장에서 각광받고 있습니다. 서비스 개발사인 데이터얼라이언스는 2024년 8월 27일, 공공기관 및 대기업의 관심을 받고 있으며, 클로즈드 베타 서비스 이후 빠른 성과를 기대하고 있습니다. 개별 사용자와 기업은 지큐브 플랫폼을 통해 GPU를 공유하고 수익을 거둘 수 있으며, 데이터얼라이언스는 엔비디아 지포스 RTX 4090 모델 기준으로 한 개당 월 최대 15만원 가량의 수익을 예상하고 있습니다.

  • 3-2. GPU 공유 서비스의 증가

  • 최근 GPU 사용을 원하는 개인 및 기업이 지큐브를 통해 필요 시간과 규모만큼 GPU를 이용할 수 있다는 점에서 GPU 공유 서비스가 증가하고 있습니다. 지큐브를 이용하면 타사 대비 월 70% 가량의 비용 절감이 가능하다는 주장도 있습니다. 예를 들어, 엔비디아 테슬라 V100 모델을 기준으로 타사는 시간당 4116원을 부과하지만, 지큐브는 1319원에 제공하고 있습니다. 다양한 기업과 개인이 GPU 공유 사용을 원하고 있으며, 데이터얼라이언스는 오픈베타 서비스에 이어 12월 정식 서비스를 계획하고 있습니다.

  • 3-3. GPU 호스팅 서비스의 필요성

  • 슈퍼마이크로컴퓨터(SMCI)는 분기당 10만 개 이상의 GPU를 출하하고 있으며, 이로 인해 주가가 급등했습니다. 특히 AI 데이터센터를 위한 새로운 액체 냉각 솔루션을 공개했으며, 이는 GPU 출하량 증가에 기여하고 있습니다. SMCI의 분기별 GPU 출하량은 10억~40억 달러의 매출 규모를 의미하며, 이는 AI 시장의 급성장과 연관되는 것으로 보입니다. 슈퍼마이크로는 전체 데이터센터의 플러그 앤 플레이 랙 스케일 액체 냉각 솔루션을 제공하며 비용 절감 및 성능 개선에 기여하고 있습니다.

4. 친환경 데이터센터 구축

  • 4-1. 제천시의 친환경 데이터센터 조성

  • 충북 제천시는 제4산업단지에 20MW 규모의 친환경 재생에너지를 활용한 데이터센터 건립을 위한 5000억원 규모의 투자협약을 체결하였습니다. 이번 협약에는 발맥스기술, 화인자산운용, 남사드림에너지 등 3개 업체가 참여하였습니다. 데이터센터는 태양광발전과 하수슬러지 및 음식물쓰레기에서 나오는 바이오가스 등 재생에너지를 활용하여 운영되며, 이는 탄소중립 및 RE100 이행을 목표로 하고 있습니다. 김창규 제천시장은 이러한 발판을 통해 지역 IT 산업 생태계가 활성화되기를 기대하고 있습니다.

  • 4-2. RE100과 탄소중립 목표

  • 제천시는 5000억원 규모의 친환경 재생에너지 데이터센터를 건립하여 RE100 이행 및 탄소중립 목표를 설정하고 있습니다. 이 데이터센터는 기존 전력공급 방식이 아닌, 재생에너지를 통한 전력공급을 통해 환경친화적 운영을 지향하고 있습니다. 이에 따라 제천시는 2조6562억원의 투자를 달성하며 추가적인 투자 목표인 3조원에 가까워지고 있습니다.

  • 4-3. 전력 인프라와 데이터센터의 시너지 효과

  • 제천시는 친환경 재생에너지 데이터센터를 통해 전력 인프라와 데이터센터가 동시에 구축되는 시너지 효과를 기대하고 있습니다. 발맥스기술은 재생에너지 개발을, 남사드림에너지는 데이터센터 개발을, 화인자산운용은 타당성을 검토하고 자금조달을 맡아 이 사업을 추진하고 있습니다. 이는 지역의 전력수급 문제 해결과 데이터센터 운영의 핵심인 전력 인프라 확충에 기여할 것으로 보입니다.

5. AI와 데이터센터의 전력 소비 문제

  • 5-1. AI 데이터센터 전력 소비 증가 예측

  • 2022년 AI와 데이터센터에서 사용된 전력량은 약 460TWh(테라와트시)로, 이는 전 세계 전력 사용량의 2%에 해당합니다. 국제에너지기구(IEA)는 2026년에는 전력 소모량이 AI 발전과 데이터센터 건설 등으로 인해 2022년 대비 2배가량 늘어날 것으로 예상하고 있습니다.

  • 5-2. ESS(에너지 저장 장치)의 중요성

  • AI의 전력 소비 증가에 대응하기 위해 에너지저장장치(ESS)의 중요성이 부각되고 있습니다. ESS는 생산된 에너지를 저장하고 필요할 때 사용할 수 있도록 하여 에너지 효율을 높이고 전력 공급의 안정성을 강화할 수 있습니다. 미래 에너지 시장에서 ESS는 중요한 역할을 할 것으로 전망되며, 시장 규모는 2023년부터 2028년까지 연평균 성장률이 8.8%에 이를 것으로 보입니다.

  • 5-3. 친환경 에너지의 역할

  • 친환경 에너지는 데이터센터 운영에 끊임없이 필요한 요소입니다. 구글의 경우, 생성형 AI 개발에서 많은 양의 전력을 소모하고 있으며, 2030년까지 넷 제로를 달성하기 위한 노력을 기울이고 있습니다. 그러나 지난해 이산화탄소 환산 배출량은 2019년 대비 48% 증가하여, 친환경 기술의 필요성이 더욱 강조되고 있습니다. 한국 또한 재생에너지 비중이 OECD 최하 수준임에 따라 태양광 및 풍력 등의 확대가 요구되고 있습니다.

6. 글로벌 기업의 대응 전략

  • 6-1. MS와 AI 데이터센터 임차 비용

  • 마이크로소프트(MS)는 AI 데이터센터 임차 비용을 관리하기 위해 다양한 전략을 추진하고 있습니다. 데이터센터의 구축 및 운영에 필요한 막대한 비용을 고려할 때, AI 관련 기술을 활용하여 비용 효율성을 높이는 것이 중요합니다. 특히, 전력 소비의 증가와 관련하여 데이터센터 운영 시 전력 비용이 가장 큰 비중을 차지하므로, MS는 이러한 비용을 줄이기 위한 방안을 모색하고 있습니다. 예를 들어, MS는 자체 AI 솔루션을 활용하여 전력 사용량을 최적화하고, 이러한 최적화가 임차 비용 절감에 어떻게 기여하는지를 지속적으로 분석하고 있습니다.

  • 6-2. 글로벌 기업의 RE100 선언

  • RE100 선언은 기업이 재생 가능한 에너지만을 사용하겠다는 목표를 담고 있으며, 글로벌 기업들이 환경적 책임을 다하고, 사회적 가치를 창출하는 중요한 노력이 되고 있습니다. 애플, 스타벅스, 구글은 RE100 목표를 달성하며 각각의 사업 운영에서 재생 에너지를 적극적으로 도입하고 있습니다. 이러한 노력은 탄소 배출권 확보와 긴밀하게 연결되어 있으며, 기업의 ESG 경영을 강화하는 중요한 요소로 작용하고 있습니다. 예를 들어, 애플은 전체 에너지 소비의 95% 이상을 재생 에너지로 전환하며 탄소 배출을 줄이기 위한 프로그램을 운영하고 있습니다.

  • 6-3. AI 기술과 재생에너지의 융합 사례

  • AI 기술과 재생에너지의 융합은 다수의 글로벌 기업들이 진행하고 있는 혁신적인 프로젝트입니다. SK텔레콤은 람다와 협력하여 AI 클라우드 사업을 추진하며, 데이터센터에 최신 GPU를 배치하는 계획을 갖고 있습니다. 이는 AI 컴퍼니 실현을 위한 밑거름이 될 것입니다. 또한, 구글은 모든 데이터 센터를 재생 에너지로 전환하였으며, 이로 인해 환경적 부담을 덜면서 AI 서비스를 제공하게 되었습니다. 이러한 융합 사례들은 AI의 발전과 친환경 에너지 사용은 동시에 추진될 수 있음을 보여주고 있습니다.

결론

  • AI 산업의 급성장으로 인한 데이터센터의 전력 소비 증가는 환경 문제를 야기하며, 지속 가능한 해결책이 필요한 상황입니다. LS전선의 안정적인 전력 공급 인프라 확장 및 SK텔레콤의 효율적인 GPU 자원 관리 솔루션, 후지쯔의 친환경 AI 컴퓨팅 기술 개발은 이러한 문제 해결에 있어 중요한 역할을 하고 있습니다. 데이터센터 효율성과 친환경 에너지 사용의 통합은 AI 기술 발전과 기업의 ESG 경영 강화에 필수적이며, 각 기업은 기술 혁신과 지속 가능한 발전을 위한 투자를 확대해야 할 것입니다. 향후, 이러한 혁신이 AI 발전에 기여하고, 환경적 지속 가능성을 확보하는 데 중요한 요소가 될 것입니다.

용어집

  • LS전선 [회사]: LS전선은 AI 데이터센터용 기술을 개발하고 있으며, 글로벌 파트너십 확대를 통해 시장에서의 입지를 강화하고 있습니다.
  • SK텔레콤 [회사]: SK텔레콤은 AI 클라우드 매니저를 출시하여 GPU 자원의 효율적인 관리를 통해 AI 개발 환경을 최적화하고 있습니다.
  • 후지쯔 [회사]: 후지쯔는 친환경 AI 컴퓨팅 기술을 개발하며, 데이터센터의 에너지 효율성을 높이기 위해 노력하고 있습니다.

출처 문서