[현장]"바람 대신 물로 칩 식힌다"…'액체냉각'으로 AI 열기 잡는 KT AIDC

KT클라우드 목동2센터서 고성능 AI 서버 '칩 직접냉각(D2C)' 기술 실증 현장
자율주행 점검 로봇·4족 보행 로봇 '스팟' 투입…AI로 고장 징후 사전 탐지
152MW 운영 용량 대부분 만석… 2031년까지 1GW 이상 차세대 AIDC 확보 추진

[서울=뉴시스] KT클라우드 목동2데이터센터 내 AI 인프라 랩에 설치된 렉과 자율주행 점검 로봇. (사진=KT클라우드 제공) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]이주영 기자 = 냉각수가 들어가는 배관에 손을 대자 차가운 기운이 고스란히 전해졌다. 서버의 열을 식히고 돌아오는 다른 배관은 미지근했다.

지난달 30일 방문한 서울 양천구 KT클라우드 목동2데이터센터. 고성능 인공지능(AI) 서버에서 뿜어져 나오는 열을 냉각수로 식히는 과정이 한눈에 들어왔다.

AI 서버 성능이 비약적으로 발전하면서 데이터센터의 전력 공급과 냉각, 점검 방식도 바뀌고 있다.

KT클라우드는 이곳에서 고밀도 AI 서버를 감당할 액체냉각 기술과 점검 로봇을 들여와 차세대 AI 데이터센터(AIDC) 준비에 한창이다.

지난해 문을 연 AI 이노베이션 센터는 새로운 전력과 냉각 기술을 실제 현장에 적용하기 전 안정성을 시험하는 거점이다.

엔비디아 B200 그래픽처리장치(GPU) 서버 등을 활용해 고밀도 환경을 재현하고 운영 과정의 문제점을 사전에 해결하고 있다.

공기로 식히던 서버, 이제 칩에 직접 냉각수 흘린다

AI 서버의 성능 향상은 데이터센터가 감당해야 할 전력과 열의 폭증으로 이어진다.

기존 데이터센터의 랙당 전력이 2.2킬로와트(kW) 수준이었다면 최근에는 30~150kW로 치솟고 있다.

방재원 KT클라우드 AIDC사업개발팀장은 "전력 밀도가 높아진다는 것은 그만큼 많은 열이 난다는 뜻"이라며 "바람으로 열을 식히는 방식은 한계가 있어 액체냉각이 필수적으로 자리잡고 있다"고 설명했다.

센터에서 검증하는 핵심 기술은 칩 직접냉각(D2C)이다. 발열이 집중되는 GPU 표면에 냉각판을 붙이고 그 안으로 냉각수를 직접 흘려 열을 배출한다.

KT클라우드는 자체 개발한 부하기를 활용해 랙당 140kW 수준의 극한 발열 환경을 구현하고 냉각수 압력과 온도를 정밀하게 제어하고 있다.

이 기술은 가산 AIDC의 글로벌 하이퍼스케일러 고객 서비스에 이미 적용됐다. 센터에는 서버를 절연 액체에 통째로 담그는 '액침냉각' 검증 시스템도 함께 전시됐다.

[서울=뉴시스] KT클라우드 목동2데이터센터에서 검증 중인 '칩 직접냉각(D2C·Direct-to-Chip)' 기술을 재현한 모습. (사진=KT클라우드 제공) *재판매 및 DB 금지

로봇이 현장 점검…AI로 장애 징후 찾는다

설비 상태를 확인하는 과정도 빠르게 자동화되고 있다.

현장에서는 열화상 카메라를 탑재한 자율주행 로봇이 서버 랙 사이를 누비며 온도를 측정하고 있었다.

KT클라우드는 지난해 자율주행 점검로봇을 활용해 서버실 점검과 로봇 관제 기술을 실증했다. 올해는 보스턴다이내믹스의 4족 보행 로봇 '스팟'을 활용한 2단계 실증을 추진하고 있다. 향후 로봇이 수집한 데이터를 AI 운영 플랫폼과 연계해 설비 상태를 분석하고 이상징후를 탐지할 계획이다.

운영 데이터 분석에는 자체 개발한 솔루션을 활용한다. 'DIMS 인사이트'는 데이터센터 설비관리시스템에서 수집한 데이터를 AI로 분석해 이상징후 탐지와 장애 예측, 고장 전 정비를 지원한다.

'패스파인더'는 전력 설비 상태를 실시간으로 모니터링하고 장애 발생 시 최적의 복구 경로를 탐색한다. KT클라우드는 이러한 기술을 자체 데이터센터 운영 플랫폼 'DIMS'와 연계해 운영 자동화 범위를 확대하고 있다.

방 팀장은 "운영 경험을 사람에게만 두지 않고 데이터화하고 분석하는 것이 중요하다"며 "장애가 났을 때와 정상적인 환경에서의 데이터를 쌓고 AI를 적용해 사전에 예방해야 할 지점을 찾고 있다"고 설명했다.

"운영 용량 대부분 판매"…1GW 추가 확보 추진

기술 검증을 서두르는 배경에는 빠르게 늘어나는 AI 인프라 수요가 있다.

KT클라우드에 따르면 현재 운영 중인 약 152메가와트(MW) 규모의 데이터센터 용량은 대부분 판매돼 대규모 GPU 고객을 새로 수용할 여력이 제한적인 상황이다.

반면 데이터센터는 설계부터 구축을 거쳐 운영에 들어가기까지 통상 최소 3년이 걸린다. 수요가 생긴 시점에 맞춰 공급하려면 구축 기간을 줄이는 동시에 차세대 서버의 전력과 냉각 조건까지 미리 반영해야 한다.

KT클라우드는 KT그룹 차원에서 2031년까지 1기가와트(GW) 이상의 AIDC를 공급한다는 목표를 추진하고 있다.

이는 기존 데이터센터를 리모델링하는 것이 아니라 현재 보유한 데이터센터 외에 추가로 확보하려는 용량이다. 내년 문을 여는 부천 데이터센터부터 포함되며 KT그룹이 추진하는 '토큰 팩토리'용 인프라도 이 안에 들어간다.

공급 속도를 높이기 위해서는 주요 설비를 공장에서 미리 제작·시험한 뒤 현장에 설치하는 모듈러·프리팹 방식을 확대한다. 설계 단계에서는 건설정보모델링(BIM)으로 설비 간 간섭을 확인하고 전산유체역학(CFD) 분석으로 공기 흐름과 온도 분포를 살핀다.

전력·냉각 전문기업과의 협력도 강화한다.

KT클라우드는 LS일렉트릭과 모듈형 데이터센터용 전력 인프라를 공동 연구하고 주요 전력설비의 안정적인 공급을 위한 협업체계를 구축하고 있다. 버티브와는 전력·액체냉각·모듈형 인프라를 함께 고려한 설계 최적화를 추진하며 군산 AIDC에 모듈형 인프라 솔루션을 적용할 계획이다.

KT클라우드는 25년간 축적한 데이터센터 구축·운영 경험에 실증 기술과 전문기업의 역량을 결합해 군산·청라·안산 등 신규 AIDC 사업을 확대할 방침이다.


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