중국, 상하이 앞바다에 해저 AI 데이터센터 착공

인공지능(AI)과 클라우드 컴퓨팅 경쟁이 치열해지면서 데이터센터의 열기를 식히는 일이 업계의 최대 난제로 떠올랐습니다. 일반적인 데이터센터는 전체 전력의 약 40%를 냉각에 쏟아붓고, 매일 수십만 갤런의 물을 증발시킵니다. 습기 피해를 줄이려 사막 등 건조 지대에 지어지다 보니, 현지 식수 및 농업용수와 충돌하는 일도 잦아졌습니다.

중국은 이 문제를 해결하기 위해 서버를 바닷속으로 집어넣는 선택을 했습니다. 지난 6월 중국 해양 기술 기업 하이란윈은 상하이 해안에서 약 6마일 떨어진 해저에 2억 2,300만 달러 규모의 풍력 기반 해저 데이터센터 착공에 들어갔습니다.

차가운 바닷물로 식히고, 해상풍력으로 돌린다

해저 데이터센터의 핵심 원리는 단순합니다. 파이프를 통해 유입된 차가운 해수를 서버 랙 뒤편의 라디에이터로 순환시켜 자연스럽게 열을 흡수하고 배출하는 방식입니다.

하이란윈과 중국정보통신기술원(CAICT)의 평가에 따르면, 이 천연 수랭 방식을 통해 육상 데이터센터보다 전력을 최소 30% 절감할 수 있는 것으로 나타났습니다. 여기에 인근 해상풍력 단지와 연계해 필요한 전력의 97%를 친환경 풍력 에너지로 충당할 계획입니다.

1단계 프로젝트에는 198개 랙이 들어가며, 최대 792대의 AI 가속 서버를 탑재해 오는 9월 가동을 시작합니다. 회사 대변인 리랑핑은 GPT-3.5를 하루 만에 학습시킬 수 있는 연산 능력을 갖추게 될 것이라고 밝혔습니다. 수천에서 1만 개 이상의 랙을 운영하는 육상 초대형 데이터센터에 비하면 아직 작지만, 상업용 설치 사례로는 의미 있는 규모입니다.

MS가 멈춘 지점에서 속도 내는 중국

수중 데이터센터 아이디어를 먼저 낸 것은 마이크로소프트였습니다. MS는 10여 년 전 스코틀랜드 해저에 서버 800여 대를 넣은 캡슐을 가라앉히는 ‘나틱 프로젝트’를 진행했습니다. 2년 뒤 건져 올린 결과, 산소 부식이 없고 사람의 접촉이 없어 육상보다 고장률이 훨씬 낮다는 점을 확인했습니다.

하지만 MS는 현재 실제 운영 중인 수중 데이터센터가 없으며, 이를 연구 플랫폼 수준으로 남겨둔 상태입니다. 반면 하이란윈은 2022년 말 하이난 파일럿 테스트를 거쳐 불과 30개월도 안 돼 상하이 상용화 단계까지 밀어붙였습니다.

우려의 목소리도 적지 않습니다. 해양 열파가 발생했을 때 데이터센터에서 나오는 온수가 해양 생태계의 산소를 고갈시킬 수 있다는 지적과 함께, 특정 수중 음파를 이용해 하드웨어를 손상시키는 음향 공격에 취약하다는 최근 연구도 나왔습니다. 하이란윈 측은 과거 주강 테스트에서 수온 상승이 1도 미만에 불과해 생태계 영향이 없었다고 맞서고 있습니다. 현재 한국도 해저 데이터센터를 추진 중이며, 일본과 싱가포르는 해상 부유식 데이터센터를 검토하고 있습니다.

왜 중요한가

AI 인프라를 운영해야 하는 기업들에게 해저 데이터센터는 전력망 포화와 냉각수 부족이라는 이중고를 돌파할 새로운 대안입니다. 특히 상하이처럼 토지 비용이 천문학적이고 전력 수요가 빡빡한 해안 대도시에서, 부지를 차지하지 않고 연근해 풍력 발전으로 직접 구동하는 모델은 상당한 경제적 매력이 있습니다.

글로벌 경쟁 구도로 보면, 미국 빅테크가 위험 부담과 유지보수 문제로 실험실에 묶어둔 카드를 중국이 정부 주도로 빠르게 상업적 표준화 단계로 끌어올리려는 형국입니다.

우리가 보기에 해상풍력 단지와 해저 자연 냉각을 직접 결합한 이번 시도는 공학적으로 매우 영리한 접근입니다. 육상에서는 재생에너지 확보와 대규모 용수 조달을 동시에 해결하기가 거의 불가능하기 때문입니다.

하지만 바닷속 인프라의 숙명인 유지보수 리스크는 여전히 거대한 장벽입니다. 육상에서는 5분이면 끝날 부품 교체도 해저에서는 인양 작업이나 잠수 장비가 필요합니다. 9월 가동 이후 실제 운영 비용과 내구성이 검증되지 않는다면, 냉각 비용을 아끼려다 막대한 해양 유지보수 비용을 치르는 역효과를 낳을 수도 있습니다.