[서울=뉴스핌] 서영욱 기자 = 글로벌 빅테크 기업들이 인공지능(AI) 데이터센터의 전력 소비 부담을 줄이기 위해 전력 효율 개선 경쟁에 나서고 있다.

엔비디아와 구글, 마이크로소프트(MS) 등은 전력 공급 과정에서 발생하는 손실을 최소화하기 위해 기존 54V(볼트) 배전 체계를 800V 고전압 직류(DC) 방식으로 전환하는 기술 개발에 속도를 내고 있다.

미국 중간선거에서도 데이터센터의 전기요금과 전력망 부담에 대한 유권자들의 반발이 건설 규제 요구로 이어지면서 전력 효율을 높이는 것이 AI 인프라 확충의 핵심 과제로 부상하고 있다.

6일 정보기술(IT)업계에 따르면 엔비디아와 구글, 마이크로소프트(MS), 메타 등은 데이터센터의 전력 공급 체계를 기존 54V(볼트) 직류에서 800V 고전압 직류(DC)로 전환하는 방안을 추진하고 있다. 전력 수요가 급증하는 상황에서 같은 양의 전력을 더 적은 손실로 전달하기 위한 조치다.

AI 데이터센터의 전력 소비가 급증하면서 미국에서는 전기요금 인상과 전력망 부담을 둘러싼 논란이 커지고 있다. 지난 3일 치러진 중간선거에서도 데이터센터 건설 제한을 공약한 후보들이 잇따라 당선됐으며, 일부 지역에서는 건설 금지·제한안이 주민투표를 통과했다. AI 인프라 확충에 따른 비용과 부담이 지역사회의 주요 현안으로 떠오른 것이다.

이 같은 부담을 줄일 수 있는 기술 중 하나가 고전압 배전이다. 시장조사업체 카운터포인트리서치에 따르면 최근 미국 새너제이에서 열린 'OCP 글로벌 서밋 2026'에서는 빅테크들의 800V 전력 공급 기술과 상용화 일정이 공개됐다.

기존 54V 방식은 서버 랙에 탑재되는 AI 반도체가 늘어날수록 전력 공급에 한계가 발생한다. 1MW(메가와트)의 전력을 공급하려면 약 1만8500A(암페어)의 전류가 필요해 막대한 양의 구리가 사용되고 전력 손실과 발열도 증가한다.

반면 전압을 800V로 높이면 필요한 전류가 1250A로 줄어든다. 전력 공급에 필요한 구리 사용량과 손실을 줄이는 동시에 설비가 차지하는 공간도 절약할 수 있다.

엔비디아는 올해 하반기 첫 800V 전력 랙 생산을 추진하고, 내년 800V를 기본 설계에 반영한 루빈 울트라 기반 서버 랙 '카이버(Kyber)'를 선보일 계획이다. 오는 2028년에는 고체변압기(SST)를 활용해 전력 변환 단계를 줄이는 기술 도입을 목표로 하고 있다.

SST가 적용되면 전력 공급 효율은 기존 82.0%에서 87.4%로 높아질 전망이다. 1GW(기가와트) 규모의 데이터센터에서는 약 50MW의 전력 소비를 절감할 수 있다는 분석이다.

구글과 MS, 메타는 별도로 개방형 전력 공급 구조인 '마운트 디아블로(Mt Diablo)'를 개발하고 있다. 기존 ±400V 방식에 단극 800V 지원을 추가하면서 엔비디아 방식과의 호환성도 높이고 있다.

AI 연산 수요 확대로 데이터센터의 전체 전력 소비는 계속 늘어날 전망이다. 다만 전력 확보와 전기요금 부담이 투자 확대의 제약 요인으로 떠오르면서 전력 손실을 얼마나 줄일 수 있느냐가 데이터센터 운영비와 경쟁력을 좌우하는 핵심 변수로 부상하고 있다.

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