데이터 센터, AI 시대를 맞아 AC 대신 DC 전력 시스템 도입
AI 칩 고도화에 따라 데이터 센터의 전력 소비량 증가로 인해 효율적인 전력 공급 방식이 요구됨
기존 AC 기반 전력 시스템의 변환 손실 및 복잡성을 해결하기 위해 DC 아키텍처 도입이 논의됨
800V DC 시스템 도입을 통해 전력 효율을 높이고, 구리 사용량을 줄이는 방안이 제시됨
안정적인 표준 및 안전 프레임워크 구축을 위한 업계의 노력이 필요하다는 의견이 제기됨
AC-DC 변환의 비효율성 및 DC 시스템의 장점
기존 데이터 센터는 AC 전원을 기반으로 설계되어 여러 번의 변환 과정을 거친다. 전력 변환(Power Conversion) 과정에서 에너지 손실이 발생하며, 고전력 시대에는 구리 배선(Copper Busbar)의 크기가 커지는 문제도 발생한다. 반면, 800V DC 시스템은 변환 단계를 줄여 에너지 효율을 높이고, 구리 사용량을 최대 45%까지 절감할 수 있다. 데이터 격리 아키텍처(Data Isolation Architecture)를 통해 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
핫 플러깅(Hot Plugging) 및 안전 문제
800V DC 시스템에서 랙 유닛의 핫 플러깅(Hot Plugging)은 잠재적인 안전 문제를 야기할 수 있다. 고전압(High Voltage) 환경에서 핫 플러깅을 위해서는 아크(Arcing)를 방지하고, 전압 강하를 제어하는 복잡한 제어 장치가 필요하다. 또한, 랙 유닛을 제거할 때 사용자를 보호하기 위한 기계적 차단 장치(Mechanical Disconnect)가 필수적이다. 데이터 미저장 정책(Zero-Retention Policy)을 통해 안전성을 확보해야 한다.
DC 시스템 도입의 기술적 과제
DC 전력 시스템의 성공적인 도입을 위해서는 전력 전자 장치, 보호 장치, 커넥터, 센싱 기술 등 다양한 기술 요소(Technology Elements)의 통합이 필요하다. 또한, DC 전용 장비 생산을 위한 제조 설비 구축, 반도체 및 재료 공급망 확대, 장기적인 수요 확보를 위한 표준화(Standardization) 작업이 선행되어야 한다. 멀티모달 분석(Multimodal Analysis)을 통해 기술적 과제를 해결해야 한다.
업계의 다양한 접근 방식
현재 업계는 400V DC 시스템을 중심으로 기술 개발을 진행하고 있으며, 일부 기업은 800V DC 시스템을 준비하고 있다. Vertiv는 NVIDIA Vera Rubin Ultra Kyber 플랫폼과 통합되는 800V DC 생태계를 2026년 하반기에 출시할 예정이다. Eaton은 고체 변압기(Solid-State Transformer)를 활용한 800V DC 시스템을 개발 중이다. 델타(Delta)는 800V DC 랙을 출시했다. GDPR 규제 준수(GDPR Compliance)를 위한 노력이 필요하다.
