엔비디아의 직류 전환 로드맵…韓전력, 전압 상향·직류 설비 대응 나섰다[직류시대]②

2027년부터 직류 설비 적용
韓전력업계도 장단기 계획 구상 중
고압화 추진, 직류 설비 마련
"결국 중요한 건 운영·관리 역량"

국내 전력기기 업계가 엔비디아가 제시한 '800볼트 직류 로드맵'에 맞춰 데이터센터 전력망 체질 개선에 속도를 내고 있다. 단순 장비 공급에서 벗어나 전압 상향과 직류 전환이라는 구조적 변화를 미래 먹거리로 삼겠다는 전략이다. LS일렉트릭( LS ELECTRIC )과 HD현대일렉트릭 , 효성중공업 등 전력 3사는 단기적으로 미국 시장의 배전 전압 상향에 대응하는 한편, 중장기적으로는 반도체 변압기와 직류 차단기 등을 앞세워 데이터센터 내부 전력망까지 사업 영역 확대를 추진하고 있다.

22일 전력업계에 따르면 엔비디아가 제시한 800볼트 직류 기반 데이터센터 로드맵에 따라 전력기기 업체들도 장단기 대응 전략을 구체화하고 있다. 직류 기반 전력 인프라로 전환하려면 전압 체계와 설비 구조 전반의 변화가 불가피하기 때문이다.

엔비디아 로드맵 따라 움직이는 韓전력업계

단기적으로는 배전단 전압 상향이 빠르게 진행될 전망이다. 데이터센터 내부에서 직류로 변환되는 최초 전압이 높아지고 단일 센터의 전력 수요도 급증하고 있기 때문이다. 업계에서는 미국의 7.6킬로볼트, 13.2킬로볼트, 38킬로볼트 체계 가운데 38킬로볼트 비중이 확대될 것으로 보고 있다.

중장기적으로는 데이터센터 내부와 배전망이 직류 중심으로 전환될 가능성이 있다. 이에 따라 고전압에서도 안정적인 전력 공급이 가능한 변압기와 배전 설비, 보호장치 수요가 늘어날 것으로 예상된다. 반도체 변압기와 직류 변환 장치, 차단기 등 핵심 장비가 새로운 시장으로 부상할 가능성도 제기된다.

이에 맞춰 전력기기 업체들도 제품과 솔루션 대응을 강화하고 있다. LS일렉트릭은 데이터센터용 전력 공급 시장 확대에 맞춰 단기적으로는 전압 상향에 따른 전력기기 수주 대응에 나서는 한편, 장기적으로는 직류 기반 전력기기와 전력변환 솔루션까지 포함한 포트폴리오를 구축하고 있다. LS일렉트릭 관계자는 "LS는 초고압에서 배전에 이르는 전단계에서 직류 기술을 보유하고 있어 데이터센터 안팎의 종합 솔루션 제공이 가능하다"며 "이미 시장 판도를 흔들 준비가 돼 있다"고 설명했다.

효성은 최근 반도체 변압기 개발에 집중하고 있다. 반도체 변압기는 전력반도체를 활용해 변압기와 전력변환 기능을 통합한 차세대 전력 변환 장치로, 엔비디아가 요구하는 800V 직류 환경에서 기존의 복잡한 변환 구조를 단순화할 수 있는 핵심 기술로 꼽힌다. 효성은 지난 2018년부터 국책과제를 통해 세계 최초로 22.9kV 1.05MVA급 반도체 변압기를 개발했다. 또 에너지저장시스템(ESS), 변압기 등 기존 기술과 통합해 데이터센터 전력 솔루션 사업을 추진할 예정이다.

HD현대일렉트릭은 배전반, 변압기, 스위치기어 등 전력기기 역량을 바탕으로 데이터센터용 전력 인프라 대응이 가능하다는 입장이다. 회사는 데이터센터의 고효율·저발열 요구에 최적화된 직류 전력 변환 장치(컨버터)와 전기를 초고속으로 차단하는 차세대 반도체 차단기(SSCB) 등 핵심 컴포넌트 기술력을 확보했다. 지난 2023년에는 세계 최초로 1메가와트(MW)급 빌딩용 직류 배전 설비 상용화에 성공한 바 있다. HD현대일렉트릭 관계자는 "실제 운영 노하우를 바탕으로 직류 배전 기기의 최적 설계를 진행 중이며, 향후 변화할 데이터센터 시장에 최적화된 직류 인프라 솔루션을 제공하는 데 집중하겠다"고 강조했다.

시장은 커지지만, 중요한 건 '안정성'

엔비디아의 인공지능(AI) 데이터센터 팩토리 조감도. 엔비디아

전력업계에서는 이번 흐름을 산업 구조 재편의 출발점으로 보고 있다. 엔비디아 구상대로 서버 랙 앞까지 800볼트 직류가 공급되면 전력기기 업체의 역할도 데이터센터 내부로 확대된다. 이에 따라 데이터센터 내 구역별 전력 공급과 제어 기준을 새로 정하는 작업이 핵심 과제로 떠올랐다. 업계 관계자는 "직류 공급 범위가 넓어짐에 따라 '화이트 존(서버 설치 공간)' 등 세부 영역별로 어디까지 전력을 공급하고 제어할 것인지에 대한 새로운 전략 수립이 필요한 시점"이라고 밝혔다.

이진오 한국에너지공과대학교 교수는 "국내 전력기기 3사는 800볼트급 기기 제조 능력을 갖췄지만 실제 시장 주도권은 운영 솔루션에서 갈릴 것"이라며 "인공지능 학습 일정에 맞춘 전력 운영과 설비 이상 시 즉각적인 경로 재조정이 가능한 고신뢰성 관리 역량이 핵심 경쟁력이 될 것"이라고 말했다.

권현지 기자 hjk@asiae.co.kr
박준이 기자 giver@asiae.co.kr