인프라 투자로 ‘아마존식 확장’ 시도
시장 성장세에도 투자 회수 쉽지 않아
산업 확대 속 인력·운영 역량 격차 뚜렷

신세계그룹이 미국 리플렉션AI와 협력해 대규모 인공지능(AI) 데이터센터 구축에 나서며 유통 중심 사업 구조를 AI 인프라 영역으로 확장하고 나섰다. 클라우드와 AI 운영까지 결합한 일종의 ‘패키지’ 모델을 앞세워 외형과 수익 모델을 동시에 확대하겠다는 구상이다. 한편 국내 데이터센터 시장은 빠르게 확대되는 흐름이지만, 절대 규모와 수익성에 대해서는 시장의 평가가 엇갈리고 있다. 기존 시장 경쟁이 이미 심화한 상황에서 인력 부족 문제 또한 추가 부담으로 작용하는 모양새다. 

유통+클라우드 결합 모델

16일(이하 현지시간) 신세계그룹은 미국 샌프란시스코에서 테크 기업 리플렉션AI와 함께 ‘한국 소버린 AI 팩토리 건립을 위한 전략적 파트너십 업무협약(MOU)’ 행사를 개최했다. 이 자리에서 양사는 한국에 전력용량 250메가와트(MW) 규모의 AI 데이터센터를 구축할 계획을 알렸다. 이는 일반 데이터센터 대비 6배가 넘는 규모로, 국내에서 추진 중인 사업 가운데서도 최대다. 양사는 연내 합작법인(JV)을 설립해 본격 사업에 착수할 예정이라고 밝혔고, 행사에 참석한 하워드 러트닉 미국 상무부 장관은 “사업의 성공적인 진행을 위해 적극적으로 지원하겠다”고 독려했다. 

두 회사의 협력은 물리 인프라와 기술 운영을 분리하는 형태로 전개될 예정이다. 신세계가 용지 확보와 인프라 건설을 담당하고, 리플렉션AI는 데이터센터 운영 소프트웨어를 맡는 식이다. 클라우드 서비스와 맞춤형 AI 솔루션을 함께 제공하는 ‘풀스택 AI 팩토리’ 형식 또한 이번 프로젝트의 특징이다. 이러한 형식은 단순 서버 임대 중심 데이터센터와 달리 고객사가 별도 설계 없이 즉시 AI를 활용할 수 있는 환경을 제공한다. 구체적인 투자 규모와 입지 등은 밝혀진 바 없으나, 전력 수요를 고려해 수도권이 아닌 지방에 들어설 가능성이 유력하게 거론된다. 

업계는 리플렉션AI의 기술적 성격에 주목했다. 구글 딥마인드 출신 인력을 중심으로 설립된 리플렉션AI는 ‘오픈 웨이트 AI 모델’을 전면에 내세웠다. 이는 AI 핵심 수치값을 공개해 사용자가 저마다의 목적에 맞게 조정 가능한 구조로, 폐쇄형 모델 대비 통제 범위가 넓다. 국가나 기업이 자국 데이터와 규제 환경에 맞게 AI를 다듬을 수 있다는 점에서 소버린 AI 구축에 매우 유용한 모델로 평가된다. 기업가치는 80억 달러(약 11조9,000억원) 상당으로 평가된다. 지난해 상반기엔 엔비디아로부터 20억 달러(약 2조9,800억원) 투자를 유치하며 그래픽처리장치(GPU) 공급 안정성도 확보한 상태다. 

신세계는 이번 사업을 통해 기존 유통 중심 구조에서 AI 기반 수익 모델로 확장을 시도한다. 이와 함께 유통 과정 전반에 AI를 적용해 상품 추천, 결제, 배송을 통합하는 ‘AI 에이전트’ 서비스와 운영 자동화도 추진할 방침이다. 오프라인 거점과 상거래 데이터, 고객 접점을 결합해 기존 유통 사업과 AI 인프라 사업을 동반 확대하려는 구상으로 읽힌다. 정용진 신세계 회장은 “AI는 미래의 산업과 경제, 인간의 삶 등 모든 분야를 총체적으로 변화시킬 것”이라며 “리플렉션AI와의 협업 프로젝트를 통해 국내 산업 전반의 AI 생태계 고도화에 이바지하길 기대한다”고 말했다. 

글로벌 수요 대응 주요 과제로

신세계가 유통과 클라우드를 결합한 ‘아마존식’ 사업 모델을 새로운 성장 동력으로 삼은 배경에는 데이터센터 시장의 꾸준한 성장세가 자리한다. 시장조사기관 리서치앤드마켓츠는 지난 1월 보고서에서 국내 데이터센터 시장이 2025년 50억4,000만 달러(약 7조5,000억원)에서 2031년 162억3,000만 달러(약 24조원)까지 확대되며 연평균 21.5% 성장할 것이라고 내다봤다. 보고서에 의하면 현재 국내에서 운영 중인 데이터센터는 총 58개로, 이 가운데 32개가 서울 등 수도권에 집중된 것으로 파악됐다. 

공급 증가 속도도 가파르다. 부동산 리서치 업체 알스퀘어가 발표한 ‘2025 데이터센터 리포트’에서 국내 데이터센터 공급은 2010년 이후 연평균 20.3% 증가한 것으로 집계됐다. 코로나19 팬데믹 이후 5G 확산과 AI 수요 증가, 자산운용사 및 오퍼레이터 진입이 맞물리며 최근 5년간 증가 폭이 더욱 확대됐다는 설명이다. 실제 2023년까지 연간 데이터센터 거래 규모는 1,000억원을 밑돌았으나, 2024년 맥쿼리의 하남 데이터센터 매입(7,340억원)과 2025년 SK AX 판교 데이터센터 매각(5,068억원) 등 대형 거래가 이어지며 시장 규모가 빠르게 커졌다. 

다만 시장의 절대 규모를 두고는 평가가 다소 엇갈리는 상황이다. 글로벌 데이터센터 시장이 2023년 3,728억 달러(약 555조원)에서 2029년 6,241억 달러(약 929조원)로 확대되는 흐름과 비교하면 국내 시장은 여전히 제한된 범위에 머문다는 게 전문가들의 일관된 견해다. 수익 구조 측면에서도 내수 한계가 뚜렷하다. 업계가 추산하는 데이터센터 구축 비용은 MW당 평균 1,000만 달러(약 149억원)에 달하는데, 완공 이후에도 고성능 GPU·고대역폭 네트워크·고효율 냉각 시스템 등 설비 투자 부담은 지속적으로 확대되기 때문이다. 해외 기업 수요 확보가 투자 회수의 전제 조건으로 작동한다는 의미다.

과열 경쟁에 인력 부족 추가 제약

엇갈린 관측 속에서도 국내 데이터센터 산업은 이미 과열 구간에 진입했다. 이는 SK텔레콤, LG유플러스, KT 등 통신 3사의 사례에서 확인할 수 있다. 앞서 이들 통신사는 일제히 AI 데이터센터를 차세대 성장 축으로 설정하며 외형 확대와 수익 모델 확보에 나선 바 있다. 그 결과 통신 3사의 지난해 AI 데이터센터 연간 합산 매출은 1조9,300억원으로 전년(1조5,200억원) 대비 27% 증가했다. 세 회사는 기존 단순 설비 임대 수준에 그치는 데이터센터 사업을 전력과 냉각, 네트워크, AI 솔루션을 묶은 패키지 사업으로 확장한다는 구상을 내놓은 상태다. 

개별 기업 단위로 보면, 투자 경쟁은 한층 치열하게 드러난다. KT클라우드는 2024년 11월 액체 냉각 방식을 적용한 가산 AI 데이터센터를 개소하며 고밀도 서버 수요 대응에 나섰고, SK텔레콤은 가산·양주 데이터센터 가동률 상승과 판교 데이터센터 인수 효과가 가시화했다고 밝혔다. 7개의 자체 데이터센터를 운영 중인 LG유플러스 역시 파주 초거대 AI 데이터센터 구축과 함께 추가 투자 확대 가능성을 열어뒀다. 각 사가 용량 확대와 기술 고도화를 동시에 추진하며 경쟁 강도는 갈수록 높아지는 형국이다.

문제는 이러한 경쟁 확대가 인력과 운영 역량 측면에서 한계를 가진다는 데 있다. AI 데이터센터는 GPU·신경망 처리 장치(NPU) 기반 연산 구조와 고밀도 전력 설계, 액체·수랭식 냉각 시스템, 대규모 네트워크 최적화 등 복합 기술이 결합되는 영역으로 단순 설비 운영을 넘어선 전문성이 요구된다. 그러나 국내에서는 이러한 기술적 운용 역량을 갖춘 인력을 확보하기가 쉽지 않다. 한 업계 관계자는 “AI 데이터센터는 구축 이후에도 GPU 가동률이나 전력 부하, 냉각 효율을 실시간으로 조정해야 하는데, 실제 운영 경험이 부족하면 설비 투자 대비 성능을 제대로 끌어내기 어렵다”며 “운영 효율에서 격차가 발생할 경우 수익성에도 직접적인 영향을 줄 공산이 크다”고 지적했다.