과학기술정보통신부·부산광역시·정보통신산업진흥원·부산정보산업진흥원은 지난 9월17일 부산 L7 해운대 바이 롯데호텔에서 ‘2025년 그린DC기술 인식확산 행사’를 성황리에 개최했다. 그린DC와 RE100을 소개하고 관련 전략을 공유하는 자리로 마련된 이날 행사에는 DC관련 산업계·학계·연구계·관계부처 전문가들과 시민 등 100여명이 참여했다. 

 

이날 행사는 김태열 부산정보산업진흥원 원장의 환영사에 이어 정성훈 한국 RE100 협의체 부회장의 축사로 시작됐으며 행사의 사회는 서희정 아나운서가 맡았다.

 

 

김태열 원장은 환영사를 통해 “DC는 오늘날 도시 디지털생태계·AI생태계를 지탱하는 핵심인프라”라며 “동시에 에너지소모가 많은 시설이기에 안정적인 전력인프라·친환경에너지 도입이 함께 달성돼야 한다”고 밝혔다. 이어 “최근 글로벌기업들이 앞다퉈 추진하는 친환경에너지전환은 더는 기업의 선택이 아닌 반드시 지켜야 할 약속이 됐다”라며 “오늘 행사를 통해 기술·정책·사업모델 등을 연결하고 다양한 의견과 솔루션 공유를 통해 효율성을 높이고 전력망과 조화를 이루며 DC의 친환경전환을 위한 전략이 마련되길 기대한다”고 밝혔다.

 

정성훈 부회장은 축사를 통해 “기후위기대응과 탄소중립이라는 세계적 과제 속에서 디지털경제혁신 인프라인 DC를 어떻게 친환경적으로 운영할 것인지 모색해야 한다”라며 “DC는 우리 일상과 산업을 집행하는 필수기반이면서 동시에 에너지소비가 막대한 시설이기에 오늘 행사가 RE100 달성과 재생에너지전환 등 변화의 출발점이 되길 기대한다”고 말했다.

 

이어 정 부회장은 “오늘 행사가 한 번의 발표로 끝나지 않고 지속적인 대화·협력의 자리로 활성화돼 재생에너지를 기반한 그린DC와 탄소중립 목표실현에 도움이 되길 바란다”고 덧붙였다.

 

이번 세미나는 △그린DC RE100과 재생에너지 PPA전략(권재원 아주대 교수) △DC의 RE100 재생에너지 조달이슈·중개거래·계약(김유창 KEI 박사) △RE100달성방안 및 사례분석(허재행 라온프랜즈 대표) △Superconducting Power System for Green Data Centers(그린DC에 대한 초전도 기술)(김민지 LS일렉트릭 박사) △그린DC 실현을 위한 고성능 수냉식서버 도입전략(김성태 대원CTS 본부장) △RE100과 그린DC 적용을 위한 태양광사업 소개(박용준 한빛이노텍·우일 총괄대표) 등 총 6개 주제발표로 구성됐다.

 

"AI·클라우드전환, 안정적 에너지공급 기반 마련 시급"

 

권재원 아주대 에너지시스템학과 교수는 “AI와 클라우드 확산은 DC의 성장과 직결돼 있으며 이에 따른 전력수요가 제도적 대응이 국가경쟁력을 좌우하게 될 것”이라며 “AI시대를 버틸 수 있는 데이터인프라는 단순한 선택이 아닌 생존전략”이라고 강조했다.

 

권 교수는 “클라우드는 사용한 만큼 비용을 지불하는 인프라구조를 기반으로 하지만 경제성이 확보되려면 글로벌 단위에서 가동률을 최적화해야 한다”라며 “한국은 아직 클라우드전환이 충분히 이뤄지지 않았으며 글로벌생태계에도 편입되지 못했다”고 지적했다.

 

발표에 따르면 △아마존 △마이크로소프트 △구글 등 글로벌 빅테크기업들이 수백개의 DC와 해저케이블 등을 통해 전 세계를 연결하고 기존 도심에 많은 사람과 서버가 사무실 형태로 함께 거주하는 IDC(Internet Data Center, 백화점형)에서 벗어나 자연재해에 안전하면서 공항이나 도심에 쉽게 접근이 가능한 CDC(Cloud Data Center, 창고마트형)형태로의 전환을 실현하고 있다.

 

권 교수는 “현재 국내 DC는 냉난방공조 설계가 사람 상주를 전제로 돼 있어 에너지효율지수가 높고 온·습도 기준이 엄격해 전력손실이 크다”라며 “AI 전용센터는 기존 방식인 IDC로는 수용이 어렵고 CDC 방식으로의 전환과 함께 액침냉각과 같은 새로운 기술도입이 함께 이뤄져야 한다”고 강조했다.

 

권재원 교수는 “국제적으로 RE100 이행요구가 강화되고 있다”라며 “과거에는 권고수준에 머물렀지만 지금은 글로벌기업들이 협력사에 재생에너지 사용을 의무화하고 있으며 이행하지 못할 시 거래중단으로까지 이어지는 추세”라고 설명했다,

 

이어 권 교수는 국내 RE100 대응방식에 대해 소개하며 “자가발전, 녹색프리미엄, REC(재생에너지공급인증서)구입 등으로는 한계가 있다”라며 “핵심은 장기 전력구매계약(PPA)인데, 국내는 전기요금이 고정돼 있지 않아 장기계약이 사실상 불가능하다”고 전했다.

 

또한 권 교수는 “기술의 문제가 아닌 제도의 문제라며 공기업·중개사를 통한 안정적 조달, 지자체 차원의 고정임대로 체계 구축, 장기요금제 도입 등을 검토해야 한다”며 해법을 제시했다.

 

발표에 따르면 이미 해외에서는 DC의 재생에너지 이용사례가 증가하고 있다. 스웨덴 리전(Region)은 2021년 설립초기부터 100% 탄소중립 및 재생에너지 사용 달성을 목표로 외기 Free Cooling, 냉각수 및 습도조절을 위한 빗물 사용, 예비발전기에 바이오디젤연료 사용 등을 하고 있으며 미국기업의 청정에너지 구매계약(CPPA)은 2025년 2월 기준 120GW 수준으로 RE100을 추진하고 있다.

 

권 교수는 부산의 잠재력을 강조하며 “부산은 해저케이블과 국제 네트워크 결절점이 있어 글로벌기업들이 주목하는 입지”라며 “데이터가 서울로 우회하지 않고 직접 연결되도록 제도적 보완을 한다면 부산의 새로운 지역경제 인프라가 마련될 것”이라고 말했다.

 

권재원 교수는 “AI·클라우드전환은 전력 집약적산업이며 RE100·PPA를 통한 안정적 에너지조달 없이는 지속가능하지 않다”라며 “국가 차원에서 글로벌 생태계에 진입하고 지방정부 차원에서 입지·제도·금융패키지를 마련해 민간기업들이 안심하고 투자할 수 있는 환경을 만들어야 한다”고 강조했다.

 

"DC산업 글로벌 경쟁력 강화위한 PPA 계약 확대 필요"

 

김유창 KEI 박사는 “AI와 클라우드 시대 DC 전력수요는 급증하고 있으며 글로벌 빅테크기업들은 앞다퉈 RE100 달성에 나서고 있으며 국내 역시 RE100 수요가 확대되는 추세”라며 “그러나 국내 시장은 재생에너지 조달여건이 열약해 기업들의 RE100 이행부담이 크다”고 주장했다.

 

김 박사는 “DC는 전력과 물 등 사회적 자원을 집중적으로 사용하는 시설”이라며 “이에 대해 기업들은 단순한 탄소중립 목표를 넘어 사회적 수용성 확보 차원에서 RE100에 적극 대응해야 한다”고 강조했다.

 

RE100을 주최하는 CDP와 클라이밍그룹의 최근 리포트에 따르면 아시아기업들의 RE100 가입이 크게 늘었지만 한국은 2022년 36개사 가입 이후 정체상태인 것으로 나타났으며 국내기업들의 전력사용량을 분석했을 때 삼성전자 20TWh, SK하이닉스 4TWh 이상으로 반도체산업 중심으로 전력소비가 급증하고 있어 국내시장의 RE100 확대가 시급하다는 평가다.

 

김 박사는 “용인 클러스터 등 신규공장이 가동되면 전력사용량이 1.5~2배로 늘어날 전망"이라며 "DC 1개 동만으로도 연 800GWh를 소모하고 이는 삼성전자의 전체 전력사용량의 4%에 달한다”고 지적했다.

 

발표에 따르면 글로벌 빅테크기업들이 RE100을 서두르는 이유는 단순한 친환경 이미지 제고를 넘어 규제 리스크 대응에 있다. 구글, 애플, 마이크로소프트는 이미 RE100을 달성했거나 100% 이상을 조달하고 있으며 이런 기업들이 재생에너지 전략을 추진하는 이유는 DC가 지역사회인프라를 고갈시킨다는 비판을 선제적으로 차단하기 위해서라는 분석이다.

 

김 박사는 미국의 사례를 소개하며 “DC는 변전소 용량의 절반 이상을 단독으로 사용할 정도로 전력을 독점하고 냉각을 위해 깨끗한 물까지 대량소모한다”라며 “미국의 일부 주에서는 DC 가동으로 인근 주민 전기요금이 급등하며 지역 반발이 거세지고 있으며 AI로 인한 일자리 저감 우려와 맞물린다면 DC는 사회적 갈등의 표적이 될 수 있기에 RE100과 ESG에 적극 나서야 한다”고 밝혔다.

 

김유창 박사는 “한국의 RE100 이행여건은 글로벌 최저수준이며 싱가폴, 대만과 함께 한국이 재생에너지인증서(REC) 가격이 가장 비싼 세계 3대 국가”라며 “좁은 국토와 수력·풍력자원이 부족해 최소 5~10년간 구조적한계가 지속될 것”이라고 전망했다.

 

이어 김 박사는 PPA 확대의 필요성을 설명하며 “국내에서 PPA 체결이 급증하고 있으며 대규모 발전소는 이미 대부분 직접 PPA로 계약을 체결했다”라며 “현재 PPA 단가는 kWh당 210~220원으로 한전 요금보다 비싸지만 장기 고정계약으로 향후에는 더 저렴해질 수 있으며 현재 1㎽ 이하 소규모 발전소는 협상·계약 비용이 커 PPA 참여가 어렵지만 소규모 자원을 모아 공동 PPA를 추진하는 사업모델을 구축한다면 해결이 가능할 것”이라고 전했다.

 

김유창 박사는 “RE100은 기업생존을 위한 사회적 신뢰를 확보하는 도구라고 강조하며 DC는 공용자원을 쓰는 사업인 만큼 RE100과 탄소중립 같은 사회적 과제와 책임을 다해야 한다”라며 “국가와 지역도 DC산업의 글로벌 경쟁력 강화를 위해 DC에 대한 안정적 전력공급망을 구축하고 PPA 계약이 확대될 수 있도록 제도적 보완이 필요하다”고 밝혔다.

 

"RE100 달성, 자체발전·PPA·REC구매·녹색프리미엄 복합솔루션 구축"

 

허재행 라온프렌즈 대표는 “기업 사용 전력 100%를 재생에너지로 조달하는 글로벌 이니셔티브인 RE100이 현재 세계적 대기업의 자발적 참여를 통한 기후변화 대응 및 지속가능 경영 추구의 한 전략이 됐다”라며 “나아가 ESG경영, 투자유치, 규제·수출대응 등 다양한 측면에서 기업의 필수 생존전략으로 부상하고 있다”고 밝혔다.

 

허 대표는 국내 RE100 달성 수단을 크게 △자체발전 △전력구매계약(PPA) △REC구매 △녹색프리미엄 등 네 가지로 설명했다.

 

먼저 허 대표는 “자체발전은 기업이 태양광, 풍력 등 재생에너지 발전설비를 직접 설치해 전력을 생산하고 사용하는 방식이며 기업이 직접 관리해 소유·운영과 전력생산·소비제어가 가능하고 외부시장 변동과 상관없이 필요한 전력을 자체생산 및 안정적 공급이 가능하다”라며 “새로운 설비투자로 RE100 추가성 증대와 기업의 친환경 이미지 강화에도 도움을 줄 수 있지만 대규모 설치구축에 많은 초기자본이 필요하며 태양광패널이나 풍력터빈 설치에 필요한 넓은 부지나 옥상 공간이 필수적인데 모든 기업에 적용이 어렵다”고 분석했다.

 

또한 허 대표는 “설비·운영·유지보수 등에 전문인력 및 지속적 비용이 발생하고 고장 시 기업의 직접 책임이 필요하다는 단점이 있다”고 덧붙였다.

 

이어 허재행 대표는 전력구매계약 방식을 소개하며 “PPA는 재생에너지 발전사업자와 기업이 직접 계약해 재생에너지 전력을 장기적으로 구매하는 방식이며 SMP(도매전력가격)와 REC를 더한 가격으로 계약하고 발전가가 발급받은 REC를 전량 수요기업에 이전하는 방식”이라며 “PPA의 경우 장기 고정가격 계약으로 전력시장 가격변동 위험이 감소하고 미래 전력비용이 예측가능하며 10~20년 등 장기간의 안정적인 재생에너지 조달계획 수립이 가능하다”고 전했다.

 

발표에 따르면 PPA는 직접적인 재생에너지 조달방식으로 글로벌 RE100 이행 신뢰도·투명도가 높에 평가된다는 장점이 있지만 PPA 계약은 법률·재무·기술적으로 복잡하며 전문적 검토·협상이 필요하고 많은 시간·비용이 발생할 수 있으며 장기계약은 미래시장 변화나 기술발전에 대한 유연성을 제한하고 발전 사업자 파산 등 예상치 못한 위험에 노출될 수 있다는 분석이다.

 

허 대표는 REC 구매를 소개하며 “재생에너지 공급인증서 구매를 통한 간접조달이 가능하고 복잡한 설치·계약 없이 즉시 구매가 가능해 유동성이 좋다”라며 “유동성이 큰만큼 가격변동이 심해 비용 예측이 어렵고 간접조달하는 방식이기에 친환경 기여도도 떨어진다”고 말했다.

 

허 대표는 “녹색프리미엄은 한전에 추가요금을 지불하고 재생에너지 사용을 인정받는 방식이기에 참여가 가장 쉽지만 글로벌 인증에서 인증받기 어렵고, 추가요금이 실제로 재생에너지 확대에 쓰이는지 투명성 문제도 함께 제기되고 있다”고 소개했다.

 

이에 허재행 대표는 여러 방식을 조합한 최적화 전략구성을 소개하며 “앞서 소개한 방식들을 합쳐 리스크를 분산하고 각 방식의 장점을 활용해 비용효율성을 극대화하고 시장상황 변화에 따른 전략 조정이 가능하도록 유연성을 확보해야 한다”라며 “관리의 복잡성이 증가하고 전문성에 대한 요구도 증대하겠지만 국내 RE100 달성을 위해선 이런 복합적인 솔루션이 구축돼야 한다”고 강조했다.

 

"차세대 송전인프라, 초전도 전력시스템이 해법"

 

김민지 LS일렉트릭 박사는 “대용량 AI DC는 기존 전력 기자재의 증설만으로 대응할 수 없다”라며 “이제는 초전도 전력시스템 같은 혁신적 인프라가 필요하다”고 주장했다.

 

발표에 따르면 글로벌 DC 전력수요는 2023년 50GW에서 2030년 220GW까지 급성장할 전망이다. 특히 AI DC는 연평균 39% 성장률을 보이며 전체 전력수요의 핵심요인으로 부상할 것으로 분석됐다.

 

김 박사는 “국내에서도 2024년 1.9GW였던 수전용량이 2028년에는 4.8GW로 2.5배 이상 확대될 것”이라며 “전력부지 부족, 전자파 이슈로 인한 주민 반발, 전력규제 등이 걸림돌로 작용하고 있다”고 지적했다.

 

이어 김 박사는 DC의 핵심과제를 제시하며 “데이터 프로세싱 효율성, 지속가능한 전력공급, 효율적인 쿨링 등이 핵심”이라며 “이중 가장 중요한 것은 안정적인 전력공급이며 이를 해결할 핵심기술이 바로 초전도 전력시스템”이라고 강조했다.

 

김 박사의 자료에 따르면 초전도 전력시스템은 초전도 케이블과 초전도 전류제한기로 구성되며 초전도 케이블은 동일 전압·면적대비 기존 케이블보다 10배 이상 전력을 송전할 수 있으며 송전손실과 전자파발생이 거의 없는 것으로 나타났다. 이는 탄소배출 저감과 지역사회 갈등해소에도 기여할 수 있으며 초전도 전류제한기는 사고발생 시 1~2㎳ 이내에 고장전류를 줄여주기에 기존 차단기보다 50배 이상 빠르게 대응할 수 있으며 DC 설비보호와 수명연장에도 효과적이라는 분석이다.

 

LS일렉트릭은 2022년 한국전기연구원과 함께 22.9kV급 세계 최대용량 배전용 초전도 전류제한기를 개발해 한전 변전소에 설치해 상용전력망에서 안정성을 입증바 있다. 또한 고속스위칭기술을 접목해 기존보다 소형·경량화에 성공했으며 반복사용성과 신뢰성에서도 경쟁력을 확보했다.

 

김 박사는 “초전도 전력시스템은 고효율, 친환경, 안정성을 모두 충족하며 대용량 전력을 제한된 부지에서 안정적으로 공급할 수 있어 GW급 AI DC 구축에 적합하다”라며 “전자파발생이 없고 고장전류를 획기적으로 감축해 지역사회 안전과 ESG 가치창출에도 기여할 수 있다”고 덧붙였다.

 

김민지 박사는 향후 과제로 국가차원의 제도적 뒷받침이 필요하다며 “기술자립화와 상용화를 위한 R&D, 실증사이트 확대, 규격·인증체계 마련, 정책적 인센티브 지원 등이 필요하다”라며 “한전·LS전선·LS일렉트릭 3사가 이미 DC 적용확대를 위한 MOU(업무협약)을 체결한 만큼 초전도 전력시스템이 차세대 송전인프라로 자리 매김할 것”이라고 전망했다.

 

"그린DC 실현, 최우선 과제 냉각방식전환"

 

김성태 대원CTS 본부장은 “AI와 빅데이터가 일상화된 시대에 GPU서버 한 대조차 전력부족으로 설치하기 힘든 것이 국내 DC산업의 현실”이라며 “전력과 냉각의 패러다임 전환없이는 지속가능한 DC운영이 불가능하다”고 설명했다.

 

김 본부장은 “생성형 AI에게 질문 한 번 할 때마다 500ml 생수병의 물이 증발하는 것과 같다”라며 “AI연산이 초래하는 막대한 전력소모와 발열문제를 기존의 공냉식방식으로는 한계가 있다며 수냉식냉각으로의 전환을 도모해야 한다”고 강조했다.

 

발표에 따르면 GPU의 발전속도는 전력수요의 증가와 직결되고 NVIDIA가 2020년 출시한 A100은 전력수요가 400W 수준이었지만 현재 H100은 700W, 최근 출시한 블랙웰 H200은 전력수요가 1200W에 달한다. 또한 데이터는 2020년 60ZB에서 올해 말 181ZB로 3배 증가했고 GPU 전력수요도 이와 동일한 3배 수준으로 증가했다는 분석이다.

 

김 본부장은 “이런 상황에서 기존 DC는 GPU 서버 한 대조차 수용하지 못하는 사례가 속출하고 있다”라며 “IDC 기업조차 추가 전력공사 없이는 블랙웰 GPU 서버를 수용하지 못하고 있으며 DC 냉각기술 전환은 선택이 아닌 필수다”라고 말했다.

 

이에 더해 김 본부장은 공낵식의 한계와 수냉식의 장점을 제시하며 “공냉식은 뜨거운 냄비를 입김을 불러 식히는 것과 같으며 전도율이 낮아 전력소모와 공간제약, 소음·진동문제까지 동반한다”라며 “반면 수냉식은 전도율이 공기보다 25배가량 높아 GPU 최고성능을 발휘할 수 있도록 보장하고 냉각비용을 절반으로 감액하면서 동일공간에서 서버밀도는 2배 이상 높일 수 있다”고 설명했다.

 

김성태 본부장은 직접 액침냉각(DLC)과 액침냉각, 두 가지 수냉식 방식을 소개하며 “DLC는 CPU·GPU와 같은 발열부품에 콜드플레이트를 직접 부착해 효율적으로 냉각한다”라며 “액침냉각은 서버 전체를 절연유에 담가 궁긍적인 냉각효율을 제공하지만 초기투자비와 유지보수에 대한 리스크가 크다는 단점이 있다”고 밝혔다.
김 본부장은 “DC는 이제 단순한 저장소가 아닌 국가와 산업의 기반인프라”라며 “공냉식의 한계를 넘어 수냉식으로 전환하지 않으면 AI시대를 감당할 수 없어 그린DC 실현을 위한 최우선 과제로 수냉식 서버도입을 추진해야 한다”고 전했다.

 

"DC RE100 달성·그린전환, BIPV 확대 필요"

 

박용준 한빛이노텍·우일 총괄대표는 “지속가능성과 기술혁신을 통해 전력효율성을 높이고 탄소배출을 최소화하는 것이 무엇보다 중요하다”라며 “그린DC는 에너지 최적화 기술을 중심으로 건축·설비·인증제도가 유기적으로 결합해야 한다”고 주장했다.

 

박 대표는 “그린DC인증(GDC), ZEB인증 의무화 등 친환경인증 획득을 위해 설계단계부터 단열, 외피, 공조 등 패시브설계와 설비효율화를 병행해야 한다”라며 “PUE(Power usage effectiveness: 전체 전력소비량을 IT장비가 사용하는 전력량으로 나눈 값)와 CUE(Carbon usage effectiveness: 총 DC 에너지로 인한 탄소배출량을 IT장비의 에너지소비량으로 나눈 값) 등 에너지지표를 개선해야 한다”고 덧붙였다.

 

이어 박 대표는 “국내 DC에 적용 가능한 재생에너지로 연료전지, 풍력, 태양광 등이 있지만 국내의 부지제약 같은 특성을 고려했을 때 건물일체형 태양광(BIPV)가 필수다”라며 “일반 옥상 PV는 공조설비나 냉각탑 때문에 설치용량이 제한적이며 외벽, 창호, 블라인드까지 발전기능을 통합하는 BIPV는 옥상대비 3~5배 이상 설치가 가능하고 단열과 발전을 동시에 충족하며 도시미관까지 고려할 수 있다”고 설명했다.

 

또한 박 대표는 “발전과 동시에 건물 외피성능 개선으로 에너지소비 감소와 태양광모듈이 외부차양막 역할을 해 냉방부하를 줄이고 전력생산과 건물에너지 절감의 상호보완적 효과를 얻을 수 있다”라며 “ZEB, LEED, BREEAM 등 친환경 건축인증에 유리한 솔루션이며 RE100, 탄소중립정책 대응과 함께 ESG경영 강화해 기여해 기업가지 상승지원에도 도움이 될 것”이라고 전망했다.

 

발표에 따르면 카카오 안산 DC는 외벽 3면을 BIPV로 적용해 PUE 1.3 이하를 달성하고 에너지사용량을 30% 절감했으며 포스코 포항 스마트 DC는 QR코드 형상 BIPV로 IT 이미지를 구현했다. 스페인 마드리드 DC는 커튼월형 BIPV로 단열·방음성능까지 강화할 정도로 이미 다양한 건축물에서 BIPV를 적용하고 있다.

 

박용준 대표는 한빛이노텍의 기술력을 소개하며 “한빛이노텍은 G2G 모듈을 중심으로 내화·방수·단열을 일체화하고 폴리에틸렌 봉지재 적용으로 수분침투율을 10분의 1로 줄였다”라며 “스틸 Z-Bar 일체형구조로 내구성과 경량화를 동시에 확보했다”고 설명했다.

 

박 대표는 “스마트 옵티마이저를 적용해 모듈단위의 효율을 극대화하고 RSD(긴급차단장치)로 화재안전성을 확보했다”라며 “BIM 시뮬레이션 기반 설계를 통해 일사량, 각도, 차폐 등을 분석해 최적설계를 진행하고 향후 주차장 태양광 의무화, 내화구조 안정성 강화와 같은 과제도 해결한 준비가 됐다”고 밝혔다.

박용준 대표는 “부지 제약이 심각한 국내에서 BIPV는 더는 선택이 아닌 필수”라며 “BIPV는 에너지절감·탄소저감·도시미관 등을 모두 충족시키는 솔루션으로 DC RE100 달성과 그린전환을 앞당기는 핵심”이라고 강조했다.