AI 데이터센터 판도 바꾼다…효성重, '반도체 변압기' 승부수

데이터센터 공간·효율 극대화 SST 개발 성과
다음달 북미 최대 전력 전시회 참가해 모듈 전시
"데이터센터 전력 토털 솔루션 기업 도약할 것"

효성중공업 이 전력 소모가 극심한 인공지능(AI) 데이터센터의 효율을 획기적으로 높일 수 있는 차세대 전력 장비 '반도체 변압기(SST)'를 앞세워 글로벌 시장 선점에 나선다.

효성중공업이 2022년 세계 최초로 개발한 22.9킬로볼트(kV) 반도체 변압기(SST). 효성중공업

효성중공업이 2022년 세계 최초로 개발한 22.9킬로볼트(kV) 반도체 변압기(SST). 효성중공업

25일 업계에 따르면 효성중공업은 다음 달 초 미국 시카고에서 열리는 북미 최대 전력 송배전 전시회에 참가해 자체 개발한 SST 서브모듈을 공개할 예정이다. 더 높은 전압을 처리할 수 있는 모델도 개발 중이며 상용 제품은 순차적으로 내놓을 계획이다.

SST는 전압을 조절하는 변압기 역할과 교류 전기를 직류로 바꾸는 기능을 하나로 묶은 장치다. 지금 데이터센터는 외부에서 들어오는 교류 전기를 그대로 쓸 수 없어 변압기와 무정전 전원장치, 정류기 등을 거쳐 여러 번 바꿔야 한다. 이 과정에서 설비가 복잡해지고 전력 손실도 발생한다. SST를 적용하면 이런 과정을 한 번에 처리할 수 있어 구조가 단순해지고 효율도 함께 높아진다.

이를 통해 공간 효율성을 높이는 것은 물론 변환 과정에서 발생하는 전력 손실도 최소화할 수 있어 데이터센터 전력망의 '게임체인저'로 평가받는다. 글로벌 시장조사기관 마켓앤마켓에 따르면, 전력 인프라 고도화 트렌드와 맞물려 글로벌 SST 시장은 향후 연평균 40% 이상의 가파른 성장을 기록할 것으로 전망된다.

특히 AI 데이터센터는 서버 밀도가 높아질수록 전력 변환 과정에서의 손실이 곧 운영 비용으로 직결되는 구조다. 전력 효율 개선이 곧 수익성과 연결된다는 점에서 SST 도입 필요성이 빠르게 커지고 있다.

효성중공업은 이미 2018년부터 국책과제를 수행하며 SST 기술력을 쌓아왔다. 그 결과 2022년 세계 최초로 도심 배전망에 직접 연결할 수 있는 22.9킬로볼트(kV) 1.05메가볼트암페어(MVA)급 SST 개발에 성공했다. 최근 북미와 유럽의 글로벌 기업들이 개발에 뛰어들고 있지만, 22.9kV 이상의 고압을 다루는 대용량 분야에서 상용화 및 실증 단계에 진입한 기업은 전 세계적으로도 극소수에 불과하다.

이런 성과는 지난 50여년간 초고압 변압기와 차단기 등을 생산하며 축적한 전력 제어 노하우가 있어 가능했다. SST는 시스템 보호를 위한 '절연 기능'을 유지하면서도 수많은 반도체 소자를 오차 없이 제어하는 '초정밀 고압 전력 제어 기술'이 필요해 기술적 난도가 매우 높은 설비로 꼽힌다. 전통적인 전력기기 제조 역량과 반도체 기반 전력 제어 기술이 동시에 요구된다는 점에서 진입 장벽이 높고, 상용화에 성공한 기업이 제한적인 이유로 꼽힌다.

효성중공업 SST의 또 다른 강점은 에너지저장장치(ESS)와의 높은 연계성이다. AI 데이터센터는 서버 가동 상황에 따라 전력 사용량이 순간적으로 크게 변하는 특성이 있다. 이때 SST와 ESS를 함께 운용하면 전력을 저장했다가 필요할 때 즉시 공급하거나 흡수할 수 있어 전압과 전류를 안정적으로 유지할 수 있다. 전력 품질 저하나 순간적인 과부하를 줄일 수 있다는 점에서 안정성 확보 수단으로 활용도가 높다. 기존에는 데이터센터 내 전력 변환과 저장 기능이 분리돼 운영되는 경우가 많았지만, SST를 중심으로 ESS까지 연동하면 전력 흐름을 통합적으로 제어할 수 있다. 전력 손실을 줄이는 동시에 설비 운영 효율도 높일 수 있어 대규모 전력을 쓰는 AI 인프라에 적합한 구조로 평가된다.

효성중공업 관계자는 "글로벌 시장에서 최고 수준으로 인정받고 있는 초고압 전력기기와 스태콤, ESS 역량에 첨단 SST 기술을 융합할 것"이라며 "단순한 장비 공급을 넘어 데이터센터 전력망의 시작부터 끝을 아우르는 '데이터센터 토털 전력 솔루션 프로바이더'로 자리매김하겠다"고 밝혔다.

권현지 기자 hjk@asiae.co.kr