전력 품질·운영 안정성 강화…차세대 데이터센터 전력 인프라 상용화 추진
인공지능(AI) 기반 스마트그리드 솔루션 기업 크로커스는 산업통상자원부가 주관하고 한국산업기술기획평가원(KEIT)이 지원하는 '데이터센터 전력 품질 최적화를 위한 AI 자율제어 기반 반도체 변압기 시스템 개발' 연구개발 과제 주관기관으로 선정됐다고 20일 밝혔다.
이번 과제는 생성형 AI 확산으로 급증하는 데이터센터 전력 수요에 대응하기 위해 추진된다. 업계에서는 2029년까지 약 700개 신규 데이터센터가 건설되고, 이를 뒷받침하기 위해 원전 53기 규모의 추가 전력이 필요할 것으로 전망하고 있다. 이에 따라 고효율 전력공급 기술 확보가 AI 데이터센터 경쟁력의 핵심 요소로 떠오르고 있다.
크로커스는 이번 연구를 통해 13.8㎸ 입력과 800V 출력을 지원하는 실리콘카바이드(SiC) 기반 멀티터미널 반도체 변압기(SST)와 AI 기반 원격 통신·운영 제어 시스템을 개발한다. 급격한 부하 변화에도 안정적인 전력 품질과 운영 신뢰성을 확보하는 것이 핵심 목표다.
공동 연구에는 한국전기연구원과 건국대학교 산학협력단, 한국전기산업기술연구조합, LS일렉트릭 등이 참여한다. 한국전기연구원은 고주파 변압기 기술과 HILS(Hardware-in-the-Loop Simulation) 기반 검증을 담당하고, 건국대학교는 손실 저감과 효율 향상 알고리즘을 개발한다. 한국전기산업기술연구조합은 표준화와 시험방법 마련을, LS일렉트릭은 시스템 설계 자문을 맡아 기술의 신뢰성과 상용화를 지원한다.
SST는 기존 철심·구리코일 방식 변압기를 전력반도체와 고주파 변압기, 디지털 제어 기술로 대체하는 차세대 전력변환 장치다. 데이터센터에 적용하면 변압기 소형화와 배선 비용 절감은 물론 전력 품질 개선과 운영 효율 향상 효과를 기대할 수 있다. 특히 AI 데이터센터처럼 초고밀도 전력 환경에서는 전력변환 효율이 소폭만 개선돼도 운영비와 냉각 비용 절감 효과가 커 차세대 핵심 인프라로 주목받고 있다.
최근 엔비디아도 차세대 AI 데이터센터를 위한 800V DC 아키텍처를 제시하며 SST를 핵심 설비로 제안한 바 있다. 업계에서는 SST가 데이터센터뿐 아니라 재생에너지와 에너지저장장치(ESS), DC 마이크로그리드 등과 연계되는 차세대 스마트그리드의 핵심 기술로 자리 잡을 것으로 전망하고 있다.
이번 연구개발에는 AI 기반 부하 예측과 운영·관제 기술, SiC 기반 파워모듈 및 반도체 변압기 개발, 실시간 전력 품질 제어, 300kW급 통합 실증, 표준화 및 성능평가 체계 구축 등이 포함된다. 크로커스는 이를 통해 데이터센터에서 발생하는 급격한 부하 변동과 전압 오버슈트 등 복합적인 전력 문제에 대응할 수 있는 AI 기반 지능형 전력 제어 기술을 확보한다는 계획이다.
임지섭 크로커스 대표는 “엔비디아가 800V DC 아키텍처를 제시한 이후 북미에서는 AI 데이터센터의 전력 효율과 전력 품질을 높이기 위한 기술 투자가 빠르게 확대되고 있다”며 “크로커스는 2020년부터 전력변환 기술을 차세대 에너지 인프라의 핵심으로 보고 연구개발과 제품화를 지속해 왔으며 이번 정부 과제 선정은 그 성과를 인정받은 결과”라고 말했다.
이어 “이번 과제를 계기로 국내 데이터센터 산업에서도 전력 효율과 전력 품질을 높이는 인프라 혁신이 더욱 확산되기를 기대한다”고 밝혔다.
권상희 기자 shkwon@etnews.com
