중국, 첫 수중 AI 데이터 센터 건설

바다 밑의 혁명

2023년 3월, 중국 하이난성 링수이 해안에서 1,300톤 무게의 "데이터 캡슐"이 해저에 설치되었습니다. 이는 세계 최초의 상업용 수중 데이터 센터로, 인류의 디지털 인프라 구축 방식에 중요한 전환점을 가져왔습니다. 이 프로젝트는 단순한 기술 프로젝트를 넘어, 에너지와 담수 부족에 빠지지 않고 급증하는 AI 컴퓨팅 수요를 어떻게 충족할 것인가라는 난제에 대한 중국의 해답이기도 합니다.

중국 수중 AI 데이터 센터의 축소 모형. (사진: Ourchinastory)

인공지능의 폭발적인 발전이라는 맥락에서, 클라우드로 전송되는 각 사용자 쿼리는 전력 소비와 서버 칩 냉각에 사용되는 물을 의미합니다. 해저에 데이터 센터를 구축하는 것은 상징적인 의미를 지닐 뿐만 아니라, 지속 가능한 디지털 인프라의 미래를 위한 필연적인 방향일 수 있습니다.

AI, 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터는 전례 없는 컴퓨팅 파워에 대한 갈증을 불러일으키고 있습니다. 수만 대의 서버가 있는 데이터 센터는 이러한 컴퓨팅 파워를 제공하는 "공장"과 같습니다. 하지만 그 대가는 엄청납니다. 데이터 센터에서 소비되는 전력의 최대 40%가 냉각에만 사용되는 것으로 추산됩니다.

이와 함께 깨끗한 물이 필요합니다. 미국의 한 연구에 따르면 AI 쿼리 20~50건마다 500ml 생수 한 병에 해당하는 물이 소모된다고 합니다. GPT-3 훈련은 한때 70만 리터가 넘는 물을 "먹어치웠는데", 이는 수백 대의 자동차를 생산하거나 마을 전체에 몇 주 동안 물을 공급할 수 있는 양입니다.

아이러니하게도 많은 데이터 센터가 미국 애리조나, 스페인, 중동과 같이 농업 과 사람들이 이미 물 부족으로 어려움을 겪고 있는 건조 지역에 건설되고 있습니다. "서버"와 "음용수" 간의 직접적인 경쟁은 자원 갈등을 더욱 분명하게 만듭니다.

바다 밑에 데이터 센터를 두다

중국의 해결책은 공상과학 소설처럼 들립니다. 물을 많이 마시는 서버를 육지에 두는 대신 해저에 두는 것입니다. 그곳에서 막대한 열은 자연적인 해류를 통해 방출됩니다. 냉각탑이나 담수 펌프는 필요 없고, 단지 해수가 서버의 열을 흡수하고 운반하는 파이프만 있습니다.

상하이 하이란윈 테크놀로지는 2022년 12월, 자사의 수중 데이터 센터 1단계를 하이난 해역으로 낮출 예정이다. (사진: 상하이 하이란윈 테크놀로지)

이 솔루션은 에너지 절약 외에도 점점 희소해지고 논란이 되는 부지를 점유하지 않아도 됩니다. "데이터 캡슐" 내부의 밀폐된 환경 또한 더욱 안정적입니다. 먼지, 진동, 습도, 압력이 제어되지 않습니다. 이를 통해 장치의 고장률을 크게 줄일 수 있습니다.

특히 해저 데이터 센터는 해상 재생 에너지원, 특히 풍력 발전에 쉽게 연결할 수 있습니다. 예를 들어, 상하이 해상 데이터 센터는 인접한 해상 풍력 발전소에서 최대 97%의 전력을 공급받도록 설계되었습니다. 또한, 해안 도시 근처에 위치할 경우 데이터 전송 지연 시간이 단축되어 자율주행차처럼 즉각적인 데이터 동기화가 필요한 산업에 적합합니다.

하이난성 링수이는 이 역사적인 이정표를 기념하는 장소입니다. 2023년 11월과 12월, 해안에서 3km 떨어진 수심 40m 이상에 최초의 "데이터 캡슐"이 설치되었습니다. 6만 대의 컴퓨터에 해당하는 용량을 갖춘 이 시스템은 단 30초 만에 최대 400만 장의 HD 이미지를 처리할 수 있습니다. 설계 수명은 25년으로, 2023년 슈퍼 태풍 테리가 상륙하더라도 안정적으로 운영될 것입니다. 장기 계획은 100개의 캡슐을 배치하여 연간 1억 2,200만 kWh의 전력과 6만 8천m²의 토지, 그리고 10만 5천 톤의 담수를 절약하는 것입니다.

사진 속 수중 데이터 센터는 하이난 해안에서 진행 중인 시범 프로젝트입니다. 상하이 해안에는 더욱 발전된 프로젝트가 건설 중입니다. (사진: 상하이 하이란윈 테크놀로지)

동시에 상하이 해안에서 하이란윈(HiCloud라고도 함)은 2억 2,300만 달러 규모의 프로젝트를 진행하고 있습니다. 1단계에서는 198개의 랙(396~792개의 AI 서버)을 보유하여 GPT-3.5에 상응하는 모델을 단 하루 만에 학습시킬 수 있습니다. 육상 센터(3,000~10,000개의 랙)보다 규모는 작지만, 정부의 강력한 지원을 바탕으로 일련의 수중 데이터 센터 구축을 위한 발판으로 여겨집니다.

Microsoft Project Natick의 교훈

중국 이전에는 마이크로소프트가 선구자였습니다. 2015년, 마이크로소프트는 네틱 프로젝트를 시작하여 800대의 서버가 담긴 컨테이너를 스코틀랜드 바다에 투하했습니다. 2년 후, 그 결과는 놀라웠습니다. 시스템은 지속 가능하게 운영되었고, 에너지를 절약했으며, 고장률은 육상 센터의 1/8에 불과했습니다. 비밀은 질소 가스가 담긴 밀폐된 챔버에 있으며, 이를 통해 인명과 환경에 미치는 영향을 최소화했습니다.

그러나 마이크로소프트는 상용화가 아닌 실험 단계에 머물렀습니다. 회사는 Natick을 연구 플랫폼으로만 고려했습니다. 반면 중국은 더 빠르게 움직였습니다. 아이디어를 상용 프로젝트로 전환하는 데 단 30개월이 걸렸는데, 이는 디지털 인프라 업계에서는 보기 드문 "지름길"이었습니다.

데이터는 "새로운 석유"에 비유됩니다. 컴퓨팅 인프라를 장악하는 쪽이 디지털 경제 경쟁에서 우위를 점하게 될 것입니다. 이를 인지한 중국은 데이터 센터를 6대 "새로운 인프라" 중점 분야 목록에 포함시켰습니다.

수중 프로젝트는 전기와 물을 절약하는 기술적 해결책일 뿐만 아니라, 중국이 AI 친환경 기술 분야에서 세계를 선도할 준비가 되었다는 정치적 선언이기도 합니다. 해란윈은 국가 지원을 받아 규모를 확장하며 "미국을 앞지르겠다"는 야망을 공개적으로 표명했습니다.

큰 물음표

명백한 잠재력에도 불구하고 이 모델은 논란의 여지가 없는 것은 아닙니다. 환경적으로, 연구에 따르면 내틱 캡슐 근처의 해수가 수천 분의 1도까지 상승했습니다. 해양 폭염 조건에서는 뜨거운 폐수가 산소를 고갈시켜 해양 생물을 위협할 수 있습니다.

보안 측면에서, 2024년 연구에 따르면 특수 음향 신호가 수중 캡슐을 손상시켜 공격 위협을 초래할 수 있다고 경고했습니다. 기술적 측면에서 누출, 부식, 그리고 생물 부착을 차단하려면 밀리미터 단위의 정밀성이 요구됩니다.

중국 상하이의 해저 AI 데이터 센터를 위한 풍력 발전소 설계. (사진: 상하이 하이란윈 테크놀로지)

하이란윈은 환경 영향이 "무시할 수 있는 수준"(1°C 미만)이라고 주장하며 열대 지역에서 이 기생충을 퇴치했다고 밝혔습니다. 그러나 국제 과학계는 규모 확대에 앞서 더욱 면밀한 모니터링을 촉구했습니다.

중국의 초기 성공은 큰 관심을 불러일으켰습니다. 한국은 수중 데이터 센터 구축 계획을 발표했습니다. 일본과 싱가포르는 물 위에 구축할 수 있는 "부유형" 모델을 연구하고 있습니다.

이는 이 아이디어가 단순히 "중국 특산품"이 아니라 세계적인 추세가 될 수 있음을 시사합니다. 그러나 확산 속도는 순수한 기술적 역량보다는 해양법 체계, 생태 평가, 그리고 공급망 보장에 더 크게 좌우될 것입니다.

AI의 미래: 클라우드인가, 바다 속인가?

수중 데이터 센터는 엄청난 도전에 직면한 인류의 독창성을 보여주는 증거입니다. 기술적 필요성, 환경적 압력, 그리고 국가 전략이라는 세 가지 요소가 결합되어 탄생했습니다.

하지만 앞으로의 길은 험난합니다. 안전성, 경제적 효율성, 그리고 사회적 수용성을 입증해야 합니다. 만약 성공한다면, 미래의 AI는 "클라우드에 거주"할 뿐만 아니라 "바다 밑"에도 거주하게 될 것입니다. 해류가 시원하게 흐르고, 바닷바람이 전기를 공급하며, 거대한 강철 캡슐이 수조 건의 계산을 조용히 처리하는 바다 말입니다.

중국이 이 쇼를 시작했습니다. 전 세계가 이를 지켜볼지, 아니면 대열에 합류할지, 그 답은 앞으로 수십 년간 글로벌 디지털 인프라의 모습을 형성할 것입니다.

광민 (합성)

출처: https://vtcnews.vn/trung-quoc-xay-trung-tam-du-lieu-ai-duoi-bien-dau-tien-ar964490.html