ESS 분야, 고체 변압기 및 고체 차단기, GPU CPU 전력솔루션 지원
“우리는 전력망(Grid)부터 코어(Core), 그리고 피지컬 AI(Physical AI)에 이르기까지 AI에 전력을 공급하는 데 자부심을 가지고 있다.”
아담 화이트(Adam White) 인피니언 파워 시스템 사업부 사장은, 말 그대로 전력 분야 반도체 솔루션의 자신감을 보여줬다. 인피니언 테크놀로지스(코리아 대표이사 이승수)가 11월5일, 솔루엠과 AI 데이터센터용 고전압 직류(HVDC) 전력 솔루션 분야 협력 강화를 위한 업무협약(MOU) 체결식에 참가한 후 가진 간담회에서이다.

아담 화이트(Adam White) 인피니언 파워 시스템 사업부 사장
이들 업체는 이날, ▲IBC(중간 버스 컨버터) ▲BBU(배터리 백업 유닛) ▲PSU(서버용 전원공급장치) 등 세 가지 핵심 전력 애플리케이션으로 협력 범위를 확대한다고 밝혔다.
아담 화이트 사장은 “인피니언은 에너지를 발전하고, 송전하고, 안전하고 책임감 있는 방식으로 데이터센터에 에너지를 공급하며, 나아가 GPU나 CPU에 전력을 공급하고, 피지컬 AI를 지원할 수 있도록 전체 전력 흐름(Power Flow)을 확실히 이해하고 있다”고 강조했다.
먼저, 인피니언은 에너지 저장(Energy Storage) 분야의 기능 블록 수준에서 배터리 관리(BMS)부터 보안, 전력 변환은 물론 ESS 시스템의 열 관리도 지원하고 있다.
또한 800V DC의 새로운 아키텍처 설계를 지원하는 데 핵심적인 역할을 하는 고체 변압기(Solid-State Transformers, SST) 분야에서, 인피니언은 궁극적으로 더 가볍고, 더 작으며, 효율성까지 대폭 개선된 고체 변압기로의 전환을 지원하고 있다. 마침 급부상한 AI 생태계는 이 시장의 토대를 마련해 주고 있다. 아담 화이트 사장은 “우리의 전담 시스템 아키텍트들이 이러한 솔루션을 가능한 한 빨리 시장에 출시하기 위해 고객사들과 협력하고 있다”고 밝혔다.
그는 고체 차단기(Solid-State Circuit Breakers, SSCB) 시장도 흥미로운 시장으로 꼽았다. 고체 변압기와 마찬가지로, 오늘날 사용되는 기계식 솔루션에서 반도체 솔루션으로 이동하고 있다는 것이다.
아담 화이트 사장은 “고체 차단기가 기계식 차단기를 대체하게 될 이유는 특히, 기계식 버전과 비교했을 때의 초고속 결함 분리, 지능형 부하 분산, 그리고 이제 반도체 내부에 포함시켜 원격으로 수행할 수 있는 진단 기능(Diagnostics) 등 3가지”라며, “고체 변압기와 고체 차단기라는 이 두 가지 사례는 전력 관리 분야의 추가적인 성장 기회이다. 그리고 인피니언은 시장을 개발하고 형성하기 위해 이러한 최신 기술을 지원하게 되어 매우 자랑스럽게 생각한다”고 말했다.
전력 아키텍처가 변화하다
최근, 데이터센터 랙의 연산 능력이 향상됨에 따라 GPU 소비전력이 100와트에서 200와트 이상으로 올라가고 있다. 데이터센터 랙당 더 많은 전력이 필요하게 되었다는 얘기다. 앞으로는 랙당 최대 1메가와트(MW)를 달성할 것으로 보인다. 이에 시설 전체에 800V DC를 활용하는 방식으로 나아가기 위해 생태계와의 협력이 절실하게 되었다.
하지만 아담 화이트 사장은 아직 그 중간 단계가 필요하다고 짚었다, 데이터센터 랙 중 하나는 연산 및 네트워킹용으로 분할되고, 두 번째 랙은 전력 공급 전용으로 분할될 것이라는 말이다. 그 중간 단계는 약 500킬로와트에서 700킬로와트 수준으로 예상한다.

인피니언은 전력망(Grid)부터 코어(Core) 등 다양한 전력 전반에 걸쳐 전력 솔루션을 제공하고 있다.
그리고 에이전틱 AI(Agentic AI)의 확산은 GPU 뿐만 아니라 주로 CPU에 의해 작업이 수행될 수 있다며 이 부분의 전력도 주목한다.
“우리는 시장에서 CPU의 폭발적인 증가와 성장을 예상하고 있으며, 이러한 CPU는 500와트에서 최대 1000와트에 이르는 전력 범위를 가질 수 있다.”
그렇다면, 이 넓은 전력 범주를 어떻게 모두 커버할 수 있을까. 인피니언 테크놀로지스는 실리콘(Silicon), 실리콘 카바이드(SiC), 그리고 질화갈륨(GaN) 기반의 전력 솔루션에서 그 실마리를 찾는다. 바로 이 3가지 기술을 모두 갖추는 것이다.
실리콘 카바이드(SiC)는 더 높은 전력과 고온 환경을 다루며 매우 견고한 솔루션이 필요할 때 진가를 발휘하며 질화갈륨(GaN)은 더 높은 주파수에서 스위칭하고자 할 때 장점을 가진다. 이를 통해 전력 밀도, 크기, 무게 측면에서 솔루션을 더 작게 만들 수 있다는 것.
“인피니언은 이 3가지 소재를 모두 보유한 매우 독보적인 위치에 있기 때문에 고객에게 최고의 가치 제안 혜택을 제공할 수 있다.”

고체 차단기는 아날로그 기계식 솔루션과 비교해 효율 개선 등 많은 장점이 있다.
인피니언의 독보적인 강점은 실리콘 솔루션, 실리콘 카바이드 솔루션, 질화갈륨 솔루션, 또는 이들을 결합한 퓨전(Fusion) 솔루션이 탑재된 데모 보드를 고객에게 제공하여, 고객이 어떤 솔루션을 사용할지 직접 결정할 수 있게 한다는 것이다.
앞서 그가 언급했지만, 대규모 언어 모델(LLM) AI 학습용 GPU의 소비전력이 증가함에 따라 데이터 랙으로 들어가는 전력 또한 늘려야 한다. 그것은 단상 전원공급장치(PSU)의 8킬로와트에서 시작해 3상 PSU의 30킬로와트까지 이른다. 이렇게 인피니언이 다양한 고객의 요구를 충족시켜 줄 수 있는 이유는 세 가지 기본 소재와 설계를 지원하는 마이크로컨트롤러(MCU)를 모두 보유하고 있기 때문이다.
또한 아담 화이트 사장은, 배터리 백업 시스템(BBU)과 중간 버스 컨버터(Intermediate Bus Converters, IBC)를 소개했다. BBU는 데이터센터가 배터리 백업을 확보하는 동시에, 연산 부하가 켜지고 꺼질 때 발생하는 매우 높은 과도 전류(Transient)를 지원할 수 있다. 인피니언은 중전압 강압(Mid-voltage down) 및 고전압 강압(High-voltage down) 솔루션을 질화갈륨(GaN)으로 구현 가능하며 GaN이 가진 가치 전력 밀도 특성을 제공한다.
아담 화이트 사장은 “우리는 배터리 에너지 저장 시스템(ESS) 분야와 고체 변압기(SST) 분야에서 한국 파트너와 협력하고 있으며 고체 차단기(SSCB) 분야도 마찬가지이다. 또한 PSU, IBC, BBU 설계를 지원하기 위해 솔루엠(Solum)과 협력 계약을 체결했다”라며, “우리는 한국 파트너사들을 신중하게 선정했으며, 인피니언이 이들을 선택한 이유는 이것이 강력한 윈윈(Win-win) 관계이고 이들이 훌륭한 생태계 파트너이기 때문이다. 그리고 우리는 현재 여러 분야에서 협력하며 대량 출하를 시작하고 있다”고 밝혔다.
다음은 간담회에서 가진 질의응답을 요약한 내용이다.

Q. 기존 데이터센터와 비교했을 때 AI 데이터센터의 전력 설계에서 가장 크게 달라진 점은.
A. 과거의 데이터센터는 10킬로와트, 많아야 30킬로와트 수준이었지만, 이제는 600~700킬로와트(670kW) 설계로 나아가고 있습니다. 이는 연산 용량 증가, 즉 GPU 소비전력이 대폭 상승함에 따른 근본적인 전력 패러다임의 변화입니다.
Q. 전력망에서 서버 랙과 AI 칩으로 이어지는 경로에서 현재 전력 손실이 가장 크게 발생하는 곳은 어디입니까.
A. 전력 손실은 모든 단일 단계에서 발생하며, 궁극적으로 변환 단계를 없앨수록 전력 손실이 줄어듭니다. 그것이 바로 업계가 중간 변환 단계 일부를 제거할 수 있는 800볼트 DC로 이동하는 이유 중 하나입니다. 하지만 핵심 영역 중 하나는 당연히 GPU에 가까워질수록 나타납니다. GPU에 전력을 공급하는 올바른 솔루션이 없다면 바로 그 지점에서 막대한 손실이 발생할 수 있습니다.
Q. C2i 세미컨덕터 인수가 AI 서버용 전력 공급 분야에서 인피니언의 역량을 어떻게 변화시킬 것으로 보는지요.
A. GPU의 소비전력이 계속 올라감에 따라, 궁극적으로 전류와 발열을 감당하기 위해서는 더 높은 스위칭 주파수와 더 낮은 전압에서 스위칭해야 합니다. C2I는 그러한 아키텍처를 지원하는 데 필요한 더 높은 주파수를 구현할 수 있는 디지털 컨트롤러 역량을 우리에게 제공해 줄 것입니다.
Q. AI 데이터센터에서 현재 실리콘 카바이드(SiC)나 질화갈륨(GaN) 반도체의 기여도나 사용 비중은 아직 낮은 편입니다. 하지만 앞으로 이 시장이 얼마나 크게 성장할 것으로 보며, 이러한 시장 변화에 대응하기 위해 어떤 전략과 로드맵을 가지고 있습니까.
A. 데이터센터 전반과 랙이 더 높은 전력으로 이동함에 따라 실리콘 카바이드와 질화갈륨 같은 와이드밴드갭(WBG) 소재의 채택 비중은 크게 증가할 것입니다. 이미 와이드밴드갭 소재가 적용된 초기 설계들이 양산에 들어가고 있으며, 차세대 전원공급장치에는 이 소재들이 대거 탑재될 것입니다.
Q. 데이터센터의 또 다른 이슈가 방열 및 냉각 요구사항입니다. 냉각 및 열 관리 측면에서 인피니언의 전력 솔루션은 시장의 다른 제품들과 어떻게 차별화됩니까.
A. 인피니언의 핵심 사명 중 하나가 탈탄소화(Decarbonization)입니다. 간단히 말해 데이터센터에 인피니언 기술을 더 많이 사용할수록 각 변환 블록의 효율이 높아지고, 이는 곧 열이 덜 발생한다는 뜻이며, 결과적으로 필요한 열 관리(냉각) 부담이 줄어든다는 것을 의미합니다. 우리는 업계 최고의 선도 기업들과 협력하여 효율을 극대화하고 궁극적으로 열 관리 시스템 구축을 지원하는 수준까지 끌어올리고 있습니다. 예를 들어 솔루엠(Solum)은 우리가 효율 개선을 돕기 위해 최신 설계를 함께 진행하고 있는 대표적인 사례입니다.
Q. 솔루엠(Solum)과의 파트너십이 발표되었는데, 이 파트너십을 통해 개발된 기술이 빅테크의 AI 데이터센터에 출하되기까지 얼마나 걸리며 언제쯤으로 예상할 수 있는지요.
A. 우리는 업계 선도 기업들과 일하고 있으며 우리가 그들의 프로그램이나 양산 일정에 대해 대신 말씀드릴 수는 없습니다. 다만 업계 전반의 분위기로 말씀드리자면, 최신 기술을 가능한 한 빨리 시장에 내놓고자 하는 열망이 매우 큽니다.
Q. 데이터센터 분야의 HVDC 시장이 자동차 산업보다 더 큰 규모로 성장할 것이라고 보십니까. 또한 단순히 솔루션을 제공하는 것을 넘어 기술, 지원, 유지보수 측면에서 인피니언은 어떤 기여를 하고 있습니까.
A. 급속 충전 등 자동차 생태계가 이 기술을 먼저 입증했습니다. 그리고 자동차 생태계에서 얻은 수많은 교훈이 데이터센터용 800볼트 DC에 적용될 것입니다. 따라서 많은 교훈과 더불어 수많은 정보, 데이터 토폴로지, 설계 자산들이 그대로 활용될 것입니다. 그리고 안전에 관해서는 800볼트 DC 생태계를 위한 기술은 거의 준비되었거나 곧 완성됩니다. 하지만 궁극적으로 현장에 배치되는 시스템이 안전하고, 첫째로 어떤 사람에게도 위험하지 않도록 보장하기 위해 필요한 인증과 UL 승인 절차를 반드시 거쳐야 합니다.
Q. 고체(Solid-state) 솔루션은 공급망 압박에서 문제가 없나요.
A. 우리가 발표한 킬로와트당 달러 지표가 있는데, 우리의 콘텐츠 가치는 킬로와트당 평균 75달러입니다. 여기에는 고체 변압기(SST)와 고체 차단기(SSCB)에서 발생하는 추가 부품(BOM) 가치는 포함되어 있지 않습니다. 우리는 최근 업계에서 수십 억 달러 규모의 생산 능력 예약 계약 협상을 발표했습니다. 첫째, 우리는 최근 독일 드레스덴 모듈 4 공장을 가동했습니다. 이곳은 완전한 클린룸 시설을 갖춘 300밀리 실리콘 및 아날로그·혼합신호 팹(Fab)입니다. 둘째, 우리는 현재 말레이시아에서 세계에서 가장 효율적인 8인치 실리콘 카바이드(SiC) 생산 시설 중 하나를 가동하고 있습니다. 또한 이번 주에는 2036년까지 오스트리아 필라흐의 12인치 질화갈륨(GaN) 시설에 11억 유로를 투자한다고 발표했습니다. 또 태국 방콕에 새로운 후공정(Back-end) 시설 설립을 발표했으며, 이전에는 TSMC, 보쉬, NXP, 인피니언이 함께하는 합작법인(ESMC)을 통해 TSMC와의 협력 관계도 발표했습니다. 이처럼 우리는 생산 능력을 확실히 확장하고 있으며, 동시에 다수의 선도 고객사들과 공급 계약을 체결하고 있습니다.
Q. 공급망 다변화를 위해 한국의 8인치 파운드리 기업들과 협력할 계획이 있는지요. 또한 실리콘, SiC, GaN 각각에 대해 자체 생산(In-house)과 외부 파운드리 위탁 생산의 비율이 어떻게 되며, 향후 그 비율이 어떻게 변화할 예정입니까.
A. 우리는 어떤 기술을 자체 생산하고 어떤 기술을 외부에서 생산할지 결정하는 내부 절차를 가지고 있습니다. 물론 적절한 기술 노드에 대해서는 경제성이 맞는 한 가능한 한 12인치 웨이퍼에서 생산하고자 하며, 실리콘 카바이드의 경우 8인치로 전환하고 있습니다. 그리고 자체 팹 대 외부 팹 활용 비율은 대략 55 대 45 정도인 것으로 알고 있습니다.
Q. 오늘 발표의 핵심 메시지는 기본적으로 AI 데이터센터 전력 변환의 혁신, 즉 본질적으로 기계식 차단기와 변압기에서 고체(Solid-state) 차단기와 변압기로의 전환입니다. 이러한 전환이 데이터센터의 전류 용량과 노드 용량에 영향을 미치거나 문제를 일으키지는 않나요. 그리고 기계식에서 고체 상태로의 전환이 언제쯤 현실화될 것으로 예상하나요.
A. 고체 차단기나 변압기로의 전환이 전류 용량이 아니라 데이터센터의 실제 전류(Electric current)와 부하(Load)에 어떤 영향을 미칠 것인가 하는 질문인데, 네, 물론 모든 것이 전자 디바이스로 전환된다는 것은 더 많은 에너지를 소비해야 함을 의미하지만, 고체 변압기(SST)에 대해 말씀드렸듯이 블록 수준에서는 궁극적으로 더 높은 효율을 얻게 됩니다. 현재의 기계식 솔루션과 비교해 분명한 효율 개선이 있습니다. 고체 차단기는 이미 업계에 대량으로 출하되고 있으며, 800볼트 DC 도입에 대비해 고체 변압기(SST)의 양산(램프업)도 현재 진행되고 있습니다. 또한 고체 변압기는 데이터센터 외부의 전력망 설비에서도 사용되고 있습니다.
<저작권자(c)스마트앤컴퍼니. 무단전재-재배포금지>














