"18년치 인프라를 2년 만에"… 빅테크 34GW 사상 최대 증설, K-반도체 장기 호황 돛 달았다

글로벌 인공지능(AI) 시장이 거대언어모델(LLM) 학습 단계를 넘어 실질적인 상용화 서비스를 제공하는 '추론의 시대'로 급격히 진입하면서 북미 빅테크 기업들이 천문학적인 규모의 데이터센터 연쇄 증설에 나선다.

AI 시장의 무게중심이 학습 중심의 간헐적 수요에서 서비스형 추론 중심의 상시 수요 구조로 전환되면서, 데이터센터를 끊임없이 가동해야 하는 증설 압력이 구조적으로 커졌기 때문이다. 이에 따라 고대역폭메모리(HBM)와 고용량 D램(DRAM) 시장을 독점한 국내 반도체 업계와 전력망 필수 인프라인 초고압 전력기기 업계의 장기 실적 가시성이 전례 없는 수준으로 높아졌다는 분석이 나온다.

글로벌 투자은행 모건스탠리가 지난 18일(현지시각) 발간한 보고서에 따르면 구글, 아마존, 메타, 마이크로소프트 등 4대 하이퍼스케일러 기업은 오는 2027년까지 최대 34기가와트(GW)에 달하는 컴퓨팅 용량을 추가할 계획이다. 이는 클라우드 세계 1위인 아마존웹서비스(AWS)가 창립 이후 18년 동안 구축해 온 전체 인프라 용량(약 5GW)의 7배에 달하는 초대형 규모다. 모건스탠리는 오는 2027년 한 해에만 약 20GW의 용량이 새로 추가될 것으로 내다봤으며, 이는 미국 내 1500만 가구에 전력을 동시에 공급할 수 있는 막대한 양이다.

빅테크 기업별로는 구글이 오는 2027년 가장 많은 7GW 수준의 용량을 증설한다. 아마존과 마이크로소프트가 각각 5GW를 추가하며, 메타 역시 임대 자산을 포함해 실질적으로 4GW를 더할 방식을 취한다. 주목할 점은 아마존, 마이크로소프트, 메타 등 3대 기업이 대형 연산 장치와 고성능 메모리를 선점하기 위해 역대급 규모의 선행 구매를 진행 중이라는 사실이다. 이들 3사가 올해 집행하는 설비투자(CAPEX) 예산의 50% 이상은 오는 2027년 이후 실제 가동될 인프라에 집중 투입된다.

특히 전체 증설 예산 중 HBM 제품군에 최대 15% 수준의 막대한 재원이 할당된다. 반도체 업계 관계자는 "단일 부품군에 빅테크 설비투자 예산의 15%가 배정되는 것은 전례가 없는 파격적인 수준"이라며 "메모리가 단순한 소모성 부품이 아니라 전체 시스템의 성능을 좌우하는 '최우선 병목 자원'으로 격상되었음을 증명하는 지표"라고 분석했다. 이에 따라 업계에서는 이번 증설 계획이 삼성전자와 SK하이닉스의 HBM3E 및 차세대 HBM4 공급 계약 기간을 연장시키는 강력한 추진력이 될 것으로 진단한다.


이 같은 인프라 빅뱅의 낙수효과는 국내 전력기기 업계로 곧장 연결되고 있다. 미국 내 대형 변압기 인도 주기가 최대 3~4년까지 늘어나는 극심한 공급 병목 현상이 발생하면서, 독보적인 기술력을 갖춘 한국 기업들이 시장의 '슈퍼 을(乙)'로 부상했다. 초고압 변압기 제품군은 각국 전력청의 까다로운 인증 절차를 통과해야 할 뿐만 아니라 구조적 설계 능력과 철저한 납기 준수 능력이 요구되어 신규 참여자의 진입 장벽이 극도로 높은 시장이다. 글로벌 전력망 쇼티지(공급 부족) 속에서 HD현대일렉트릭, 효성중공업, LS일렉트릭 등 국내 전력기기 대형 3사의 올해 1분기 기준 합산 수주잔액은 32조 3500억 원을 돌파하며 이미 4~5년 치의 안정적인 일감을 선점했다.

다만 급격한 인프라 확장에 따른 미국 전역의 전력 부족 현상과 인공지능 서비스의 실제 수익성 전환 속도는 여전히 시장의 위험 요인으로 꼽힌다. 아울러 최근 빅테크 기업들이 자체 설계한 주문형반도체(ASIC)인 구글의 텐서처리장치(TPU)나 아마존의 트레이니움 등의 비중을 확대하는 움직임도 주목해야 한다. 빅테크의 자체 ASIC 확산 리스크는 향후 그래픽처리장치(GPU) 중심의 시장 독점 구조와 일부 고성능 메모리 수요 체계에 변화를 줄 수 있는 주요 변수로 지목된다.

앞으로 인공지능 반도체와 전력 인프라 부문의 지속적인 성장을 가늠하기 위해 투자자들은 다음 두 가지 지표를 구체적으로 점검해야 한다.

첫째, 빅테크 3사의 분기별 설비투자 집행률 추이다. 예산 지출 속도가 예상치를 밑돌거나 인프라 영토 확장 기조가 둔화할 경우 국내 반도체 공급망의 출하 사이클이 꺾일 수 있다.

둘째, 고용량 D램 및 HBM의 고정 거래 가격 방어 여부다. 대규모 물량 발주 속에서 한국 기업들의 독점적 단가 협상력이 유지되어야 반도체 대형주의 본격적인 주가 우상향이 가능하다.

글로벌 청정에너지 및 반도체 시장은 이제 단순한 기술 과시를 넘어 철저한 인프라 확보 경쟁으로 재편되고 있으며, 이 거대한 공급망 전환기에 선제적으로 대응하는 기업이 향후 30년의 에너지 및 IT 패권을 쥔다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com