[경제일보] 냉각부터 배터리까지 '원LG'…AI 데이터센터 조립법 [LGU+, AI 팩토리를 짓다②]

[경제일보] AI 데이터센터(AIDC)의 경쟁 기준이 건물 크기에서 전력과 냉각 효율로 이동하고 있다. 고성능 GPU가 촘촘하게 들어갈수록 전력 소비와 발열이 함께 커지면서 단순히 서버를 많이 넣는 것보다 얼마나 안정적으로 전력을 공급하고 열을 빼내느냐가 중요해졌기 때문이다. LG유플러스는 이 문제를 LG그룹 계열사의 기술을 묶는 ‘One LG’ 방식으로 풀고 있다.

중심은 내년 가동을 목표로 건설 중인 파주 AIDC다. 200MW 전력 공급을 확보한 하이퍼스케일급 시설로, 건축 단계부터 공기냉각과 액체냉각을 함께 사용할 수 있도록 설계했다. 기존 데이터센터에 냉각장치를 추가하는 방식이 아니라 건물 하중과 배관, 방수 구조부터 고밀도 GPU 환경을 전제로 설계한 것이 특징이다.

가장 눈에 띄는 부분은 냉각이다. LG유플러스는 LG전자와 GPU 칩에 금속판을 부착해 냉각수가 직접 열을 빼내는 D2C(Direct to Chip) 액체냉각 기술을 적용한다. 자체 실증에서는 기존 공랭 방식보다 약 24% 높은 에너지 효율을 확인했다.

 
냉각수를 만드는 장치도 LG전자가 맡는다. 외부의 찬 공기를 활용하는 프리쿨링 칠러를 통해 냉각 과정에서 소비되는 전력을 줄이는 방식이다. AI 서버의 전력 소비가 커질수록 서버 자체뿐 아니라 열을 식히는 데 들어가는 전력까지 데이터센터 수익성을 좌우한다는 점에서 냉각 효율은 곧 운영 비용과 직결된다.

정전과 전압 변동에 대비한 전력 안정성은 LG에너지솔루션이 받친다. 파주에는 고성능 UPS 배터리를 적용해 전력 공급이 흔들릴 경우 즉시 보완하도록 설계한다. 셀부터 팩까지 안전 구조를 적용해 데이터센터가 가장 민감하게 보는 화재와 열폭주 위험을 낮추는 역할도 맡는다.

전기를 서버까지 전달하는 방식도 바뀐다. LG유플러스는 LS일렉트릭과 DC 800V 배전 시스템을 공동 개발하고 있다. AI 서버의 전력밀도가 높아지면서 기존 배전 구조에서 발생하는 전력 손실을 줄이고 고전력 장비를 효율적으로 운영하기 위한 시도다. 비상 전원 분야에서는 지엔씨에너지와 발전설비 협력도 확대하고 있다.

이를 하나로 묶는 것은 LG유플러스의 운영 기술이다. 회사는 전력 사용량과 온도, 습도, 냉각 상태, 설비 이상 여부를 통합 관리하는 AI 기반 DCIM(데이터센터 인프라 운영 시스템)을 자체 개발 중이다. 냉각·배터리·배전 장치를 단순히 모아놓는 것이 아니라 하나의 시스템처럼 관리해 전력 부족이나 과열 징후를 사전에 파악하는 구조다.

LG유플러스가 ‘AI 팩토리 오퍼레이터’를 내세우는 배경도 여기에 있다. 과거 데이터센터 사업은 공간과 전력을 빌려주는 코로케이션 성격이 강했다. AI 시대에는 고객이 원하는 GPU 환경을 설계하고 전력과 냉각을 최적화해 24시간 안정적으로 가동하는 운영 능력이 사업 경쟁력이 된다.

실적에서도 변화가 나타나고 있다. 올해 2분기 LG유플러스의 AIDC 매출은 1241억원으로 전년 동기 대비 28.9% 증가했다. 회사 전체 기업인프라 매출 증가를 이끈 주요 사업 가운데 하나다. 파주 AIDC 1동도 내년 6월 준공을 앞두고 계약이 완료됐다. 회사는 2030년까지 AIDC 누적 수주 5조원, 연평균 매출 15~20% 성장을 목표로 잡았다.

‘One LG’ 전략의 의미는 단순히 계열사 제품을 한곳에 넣는 데 있지 않다. LG전자가 냉각을 맡고 LG에너지솔루션이 배터리를 공급하는 데 그친다면 일반적인 계열사 협업과 다르지 않다. 파주에서 중요한 것은 각각의 장비가 LG유플러스의 데이터센터 운영 경험과 결합해 하나의 표준 인프라로 작동하느냐다.

특히 AI 인프라 시장은 GPU와 냉각, 전력장비 상당 부분에서 해외 기술 의존도가 높다. 파주에서 국내 장비와 운영 기술의 성능을 실제 대규모 고객 환경에서 검증한다면 LG유플러스에는 자체 데이터센터 경쟁력을 넘어 DBO(설계·구축·운영) 사업에 활용할 레퍼런스가 생긴다.

AI 데이터센터는 더 이상 서버를 넣어두는 창고가 아니다. 대규모 전기를 받아 열을 제어하고 수천 개의 연산장치를 멈추지 않고 움직이는 하나의 공장에 가깝다. LG유플러스가 파주를 ‘AI 팩토리’라고 부르는 이유다. 파주에서 냉각과 배터리, 전력, 운영을 하나의 시스템으로 묶는 데 성공한다면 ‘One LG’의 다음 무대는 파주 한 곳에 머물지 않을 가능성이 크다.