기획⑤ AI 데이터센터 투자, 이제는 '전력 1MW당 수익'을 봐야 한다

유리기판 상용화 기대 속 데이터센터 투자 가치평가 변화 가능성
전력당 연산 처리량·GPU 투자 효율·현금흐름이 핵심 지표
기술 개발보다 실제 수주·양산·운영 성과 확인해야

인공지능(AI) 데이터센터 산업이 대규모 설비 투자 경쟁에서 운영 효율과 수익성 중심의 경쟁으로 변화할 가능성이 커지고 있다. 그동안 시장에서는 데이터센터의 전력 확보 규모와 그래픽처리장치(GPU) 보유량, 신규 건설 계획 등이 기업의 성장성을 판단하는 주요 지표로 활용돼 왔다.

그러나 AI 인프라 투자가 확대되면서 투자금 회수 능력과 안정적인 현금흐름 창출 여부도 중요한 평가 기준으로 부상하고 있다. 특히 차세대 반도체 패키징 기술인 유리기판(Glass Substrate)이 상용화돼 AI 서버의 처리 성능과 전력 효율을 높일 경우 데이터센터 운영업체의 경제성에도 변화가 나타날 수 있다.

◇ AI 데이터센터, 규모보다 현금흐름이 중요해진다 = AI 데이터센터 산업은 앞으로도 대규모 자본투자를 바탕으로 성장할 전망이다. 다만 투자 규모가 커질수록 설비를 얼마나 확보했는지뿐 아니라 투입한 자본을 얼마나 효율적으로 활용하고 수익으로 연결하는지가 중요해질 것으로 보인다. 제한된 전력과 공간에서 더 많은 연산을 처리하고, 이를 실제 매출과 현금흐름으로 이어가는 능력이 경쟁력을 좌우할 수 있다는 의미다.

AI 데이터센터의 경제성을 평가할 때 중요한 지표는 전력당 처리량과 투자금 대비 현금흐름이다. 먼저 동일한 전력 조건에서 처리할 수 있는 AI 작업량이 얼마나 늘어나는지 확인할 필요가 있다. GPU와 서버의 도입 비용 대비 실제 처리 성능도 주요 지표다. 연산 성능이 높아지더라도 장비 가격이 크게 상승하면 투자 효율 개선 효과가 제한될 수 있기 때문이다.

서버 가동률과 GPU 활용률 역시 중요하다. 처리 능력이 향상돼도 실제 고객 수요가 뒷받침되지 않으면 추가 매출로 이어지기 어렵다. 전력 소비량과 냉각 비용도 운영 수익성에 직접적인 영향을 미친다. 여기에 설비 투자 규모와 영업현금흐름을 비교하면 투자금 회수 가능성을 가늠할 수 있다.

결국 AI 데이터센터의 경쟁력은 전력 1MW당 얼마나 많은 연산을 처리하고, 투입한 자본을 얼마나 효율적으로 현금흐름으로 전환하느냐에 달려 있다.

◇ 유리기판 공급망, 기술 잠재력을 실적으로 연결해야 = 유리기판은 AI 반도체의 성능과 패키징 효율을 높일 수 있는 차세대 기술 가운데 하나다. 상용화가 진전되면 유리기판 제조업체뿐 아니라 관련 소재·부품·장비 기업에도 새로운 사업 기회가 열릴 수 있다. 다만 산업 성장의 수혜가 실제 기업 실적으로 이어지려면 고객사 확보와 안정적인 양산 수율, 가격 경쟁력 등을 입증해야 한다.

국내에서는 SKC의 유리기판 사업 자회사 앱솔릭스가 관련 기업으로 꼽힌다. 삼성전기 등 기존 반도체 패키지 기판 업체들도 유리기판 기술 개발과 사업화를 추진하고 있어 향후 시장 진입 속도와 상용화 전략에 관심이 쏠린다.

유리관통전극(TGV) 가공과 레이저 드릴링, 도금, 검사 등 공정 장비 분야에서도 사업 기회가 확대될 수 있다. 유리기판 생산에는 정밀한 가공과 결함 관리 기술이 필요한 만큼 관련 장비 수요가 늘어날 가능성이 있다. 그러나 초기 연구개발과 설비 투자 부담이 큰 데다 고객사 인증과 생산 수율 확보가 사업 성과를 좌우할 수 있어, 시장 확대 가능성과 개별 기업의 수익성을 구분해 살펴볼 필요가 있다.

◇ 2026~2030년 기술 검증과 상용화가 분수령 = 유리기판 산업의 본격적인 성장 여부를 판단하려면 기술 개발 단계와 상업적 양산 단계를 구분해야 한다. 초기에는 샘플 생산과 신뢰성 시험, 고객사 인증이 중요하다. 이후 양산이 시작되더라도 생산 수율이 안정되지 않으면 제조원가가 높아져 가격 경쟁력을 확보하기 어렵다. 유리 소재의 취성, 대면적 가공의 난도, 미세 관통전극과 배선에서 발생할 수 있는 결함을 관리하는 것도 해결해야 할 과제다.

2026년부터 2030년까지는 관련 기업의 기술 검증과 초기 상용화, 생산능력 확대 여부를 살펴볼 시기로 볼 수 있다. 실제 일정은 고객사 요구와 기술 성숙도에 따라 달라질 수 있다. 또한 기존 유기물 기판과 실리콘 인터포저 기술도 지속적으로 발전하고 있어 유리기판이 차세대 패키징 시장에서 어느 정도의 점유율을 확보할지는 아직 불확실하다.

클라크 창(Clark Tseng) SEMI 시장정보 담당 책임자도 유리 코어 기판을 차세대 고성능 반도체 패키징의 유력한 대안 중 하나로 평가하면서도, 시장은 아직 탐색 단계에 있다는 취지의 분석을 내놨다. 유리기판의 시장 안착에는 기술 검증과 고객사 채택이 선행돼야 한다는 의미다.

이동욱 IBK투자증권 연구원은 지난 9월 10일 SKC의 유리기판 사업을 분석하며 “회사가 지금 해결하려는 문제는 유리기판을 만들 수 있느냐보다 고객이 요구하는 사양을 일정한 품질과 수율로 반복 생산할 수 있느냐에 가깝다”고 분석했다. 이어 “향후 가장 중요한 변수는 첫 고객사의 양산 인증”이라며 “양산 인증을 확보하면 고객사 한 곳을 추가하는 데 그치지 않고 제품 신뢰성과 반복 생산능력, 수율·품질관리 체계가 실제 공급망에서 검증됐다는 의미가 있다”고 설명했다.