수억원 GPU 대신하는 '가상의 발열'을 아시나요?⋯KT클라우드 목동 DC 가보니 [르포]

[아이뉴스24 최효경 기자] 서울 양천구 목동 KT클라우드 목동2센터. 서버실로 향하는 중앙 통로에는 두 개의 문이 있다. 사람만 드나드는 출입문과 서버 장비를 반입하는 문이다. 사전 등록된 장비만 안쪽으로 옮길 수 있고, 출입문은 카드와 지문 인증을 거쳐 한 명씩 통과할 수 있다. KT 데이터센터의 보안 수준을 보여주는 대목이다.

"GPU 없이 가상 발열 재현"⋯140kw 환경서 냉각·전력 검증

KT클라우드는 30일 목동2센터에서 AIC와 데이터센터 운영 시설을 공개했다. KT클라우드 관계자는 "AI 데이터센터(AIDC) 경쟁이 단순히 서버를 많이 들이는 데서 끝나지 않고, 그래픽저장장치(GPU)가 내뿜는 열을 얼마나 안정적으로 식히고 전력을 공급하며 장애를 미리 막을 수 있는 지의 싸움으로 바뀌고 있다"며 "목동2센터에서 검증한 기술을 기반으로 오는 2031년까지 1GW 규모 AIDC 추가 공급 계획을 차질없이 수립할 것"이라고 말했다.

통합관제실을 지나 서버실과 전력·냉각 설비가 있는 구역을 둘러본 기자단이 향한 곳은 센터 안 'AI 이노베이션 센터(AIC)'다. 이곳에는 고성능 GPU 서버가 내뿜는 열 환경을 '가상으로' 조성하는 자체 개발 부하기(Load Bank)가 있다.

부하기가 전기를 소모해 내는 열 자체는 실제지만, GPU 칩에서 나온 열은 아니라는 것이다. KT클라우드는 이 장비로 고성능 GPU 서버가 가동될 때의 전력·발열 환경을 재현하고, 랙당 140kW 수준에서 냉각·전력 설비가 안정적으로 작동하는지 검증한다.

AI 서버는 일반 서버보다 훨씬 많은 전력을 쓰고 그만큼 뜨겁다. KT클라우드 관계자는 "기존처럼 서버실 전체의 공기를 차갑게 만드는 방식만으로는 고성능 GPU가 밀집한 환경을 감당하기 어렵다"고 말했다.

KT클라우드가 AIC에서 검증 중인 직접칩 냉각(D2C)은 발열이 집중되는 GPU·중앙처리장치(CPU) 칩에 냉각판을 직접 붙이고 냉각액을 흘려 열을 빼내는 액체냉각 방식이다. 실내 전체를 식히는 대신, 가장 뜨거운 칩을 직접 냉각하는 구조다.

또한 부하기로 GPU 서버의 발열 조건을 재현한 뒤 냉각액의 유량·압력·온도를 확인하고, 냉각수 분배장치(CDU)와 배관·밸브에서 누수나 부식 같은 문제가 생길 가능성도 점검한다. KT클라우드 관계자는 "엔비디아 차세대 GPU '루빈' 등 더 높은 전력 밀도의 장비가 들어올 경우를 염두에 둔 검증"이라고 말했다.

액체냉각은 이곳의 실증 단계에만 머물지 않는다. KT클라우드 관계자는 "가산 AIDC에서 글로벌 하이퍼스케일러 고객을 대상으로 D2C 방식의 액체냉각 서비스를 제공하고 있다"고 설명했다. 목동에서 축적한 검증 결과를 실제 고객 서비스와 신규 센터 설계로 연결하는 구조다.

운영 기술도 함께 고도화하고 있다. 전력 설비 상태를 실시간으로 점검하고 장애가 발생하면 최적의 복구 경로를 찾는 '패스파인더', 설비관리시스템 데이터에서 이상 징후를 찾아 장애를 예측하는 '딤스 인사이트(DIMS Insight)' 등이 대표적이다. KT클라우드 관계자는 "25년간 축적한 데이터센터 운영 경험을 데이터화해 설비 점검과 장애 대응을 자동화하는 데 활용하고 있다"며 "설비가 멈춘 뒤 고치는 것이 아니라, 문제가 생길 가능성을 미리 찾아 대응하겠다는 것"이라고 말했다.

"가동 DC 150MW 대부분 판매"⋯1GW 공급 목표 본격화

KT클라우드가 이처럼 냉각과 전력 기술을 미리 검증하는 이유는 기존 데이터센터를 AI용으로 바꾸는 데 한계가 있기 때문이다. KT클라우드 관계자는 "대규모 GPU 서버를 수용하려면 전력·냉각 설비를 늘리는 것뿐 아니라 무거워진 서버와 액체냉각 장비를 버틸 바닥 하중까지 다시 검토해야 한다"고 말했다.

KT클라우드 역시 기존 IDC를 일부 AI용으로 전환하는 방안도 검토하고 있지만, 고집적 AI 서버를 대규모로 수용하는 데는 구조적 한계가 있다. 현재 가동 중인 데이터센터 용량 약 150MW가 사실상 대부분 판매돼 대규모 GPU 고객을 추가로 받을 여력도 크지 않다는 설명이다.

방재원 KT클라우드 AIDC 설계개발팀장은 "2031년까지 공급하겠다고 밝힌 1GW는 기존 데이터센터를 리모델링한 것이 아니라 순수하게 새로 늘어나는 용량을 기준으로 한 것"이라며 "내년 문을 여는 부천센터부터 신규 AIDC 공급 계획에 포함할 예정"이라고 설명했다. 향후 공급할 센터에는 기존 시설보다 높은 하중과 고밀도 전력·냉각 환경을 고려한 설계를 적용한다.

KT클라우드는 목동에서 축적한 운영 경험을 새 데이터센터의 설계 단계부터 반영하고 있다. 박 팀장은 "건물과 설비가 서로 부딪히지 않는지 미리 확인하는 3차원 설계기법과 서버실 내부의 공기 흐름·온도 분포를 계산하는 시뮬레이션을 함께 활용하고 있다"며 "실제 데이터센터 운영 인력이 분석 과정에 참여해 설계 검토 기간을 기존보다 약 30% 줄였다"고 말했다.

1GW 공급 목표를 뒷받침할 구축 방식도 바꾼다. KT클라우드는 LS일렉트릭과 모듈형 데이터센터용 전력 인프라를 공동 연구하고, 버티브와는 전력·액체냉각·모듈형 인프라를 함께 고려한 설계 최적화를 추진한다. 박 팀장은 "군산 AIDC에는 주요 설비를 공장에서 미리 제작·시험한 뒤 현장에 설치하는 모듈형 인프라를 적용할 계획"이라고 말했다.

박 팀장은 "AI 수요가 커질수록 데이터센터는 서버를 놓는 건물에서 GPU의 열과 전력, 장애 가능성까지 관리하는 기반시설로 변하고 있다"며 "AI 이노베이션 센터는 고객과 함께 실제 기술을 시험하고 POC(개념검증)를 수행하면서 빠르게 달라지는 AI 서버 환경에 대응하기 위한 곳"이라고 말했다.