LG유플러스·LS일렉트릭, "전기 먹는 AI센터 효율 높인다"…차세대 AIDC 전력 혁신

[경제일보] LG유플러스와 LS일렉트릭이 인공지능 데이터센터(AIDC)의 전력 효율을 높이기 위해 800V 직류(DC) 배전 기술을 공동 개발·검증한다. 생성형 AI와 AI 에이전트 확산으로 GPU 서버의 전력 사용량이 급증하면서 데이터센터 경쟁력이 GPU 확보뿐 아니라 전력을 얼마나 안정적이고 효율적으로 공급하느냐에 따라 갈리고 있기 때문이다.

양사는 지난 21일 서울 용산구 LS용산타워에서 ‘AIDC 전력 인프라 고도화 및 차세대 직류 전력 솔루션 공동 개발·실증’을 위한 업무협약을 체결했다고 22일 밝혔다. 협약식에는 홍범식 LG유플러스 대표와 구자균 LS일렉트릭 회장, 권용현 LG유플러스 엔터프라이즈부문장, 채대석 LS일렉트릭 대표 등이 참석했다.

현재 데이터센터는 외부에서 공급받은 교류(AC) 전력을 여러 단계에 걸쳐 변환한 뒤 서버 내부에서 다시 낮은 전압의 직류로 바꾼다. 변환 과정이 반복될수록 전력 손실과 발열이 커지고 전력공급장치와 구리 케이블이 차지하는 공간도 늘어난다.

문제는 GPU가 밀집된 AI 서버 랙의 소비전력이 수백㎾에서 1㎿ 이상으로 높아지고 있다는 점이다. 전압이 낮은 상태에서 같은 전력을 공급하려면 더 많은 전류가 필요해 케이블이 굵어지고 구리 사용량과 열 손실도 증가한다. 순간적으로 GPU 사용량이 변하면 전력계통의 안정성에도 부담을 줄 수 있다.

800V 직류 배전은 데이터센터 입구에서 교류를 고전압 직류로 변환한 뒤 서버 랙 가까이까지 전달하는 방식이다. 전력 변환 단계를 줄여 손실과 발열을 낮추고, 같은 전력을 더 적은 전류로 보내 케이블과 전력설비의 부피를 줄일 수 있다. 랙 내부의 전력장치를 덜어내 GPU와 냉각설비가 사용할 공간을 넓히는 효과도 기대된다.

엔비디아도 2027년부터 1㎿급 이상 AI 서버 랙을 지원하기 위해 800V 직류 전력 구조 도입을 추진하고 있다. 아직 업계 전체의 확정 표준은 아니지만 차세대 고밀도 AIDC를 위한 유력한 전력 체계로 관련 기술 경쟁이 시작된 셈이다.

이번 협력에서 LG유플러스는 27년간 데이터센터를 운영하며 축적한 전력 사용과 장애 대응 데이터를 토대로 전력계통 설계안을 제공한다. LS일렉트릭은 이를 활용해 AIDC용 배전·변환·보호 장치와 전력 데이터 분석·진단 기술을 개발한다. 양사는 초고밀도 GPU 환경에서 800V 직류 시스템의 안정성과 효율성, 순간 부하 대응 능력을 검증할 계획이다.

LG유플러스는 이를 통해 데이터센터 운영을 넘어 설계·구축·운영(DBO)을 묶어 제공할 기반을 넓힌다. LG전자의 액체냉각 기술과 LG에너지솔루션의 무정전전원장치(UPS)용 배터리에 LS일렉트릭의 전력 기술을 결합해 전력 공급부터 냉각까지 통합한 AIDC 사업 모델을 구축한다는 구상이다. LS일렉트릭은 변압기와 배전반 중심의 전력기기 사업을 글로벌 AIDC 전력 솔루션으로 확장할 수 있다.

관건은 실증 이후 상용화다. 고전압 직류에는 교류와 다른 차단·보호 기술과 안전 규정이 필요하다. 기존 데이터센터를 한꺼번에 바꾸기 어려워 교류와 직류가 함께 작동하는 전환 구조도 마련해야 한다. 양사는 실증 장소와 투자 규모, 상용화 일정은 공개하지 않았다.

채대석 LS일렉트릭 대표는 “직류 배전 기술을 선점해 글로벌 AIDC 전력 인프라 시장을 공략하겠다”고 말했다.

권용현 LG유플러스 엔터프라이즈부문장(부사장)은 "AI 데이터센터 경쟁력의 핵심은 전력을 얼마나 안정적이고 효율적으로 공급할 수 있는지에 달려 있다"며 "이번 협력을 통해 AI 시대에 필요한 차세대 전력 인프라를 선제적으로 검증하고 고객에게 가장 신뢰할 수 있는 AI 인프라를 제공할 수 있도록 하겠다"고 밝혔다.