ESS 넘어 서버 바로 옆까지…배터리 3사, AI 데이터센터 ‘전원’ 파고든다

[이데일리 송재민 기자] 인공지능(AI) 데이터센터를 공략하는 국내 배터리 3사의 경쟁 영역이 넓어지고 있다. 대규모 전력을 저장하는 에너지저장장치(ESS)를 중심으로 형성됐던 데이터센터용 배터리 시장이 무정전전원장치(UPS)와 배터리백업유닛(BBU) 등 서버와 가까운 전원장치까지 세분화되면서다. 업체별 진입 영역에는 차이가 있지만 AI 데이터센터의 전력 수요가 급증하면서 배터리가 담당하는 역할 자체가 확대되는 모습이다.

AI 데이터센터 내부 서버실 참고 이미지 (사진=삼성SDI)

30일 배터리업계에 따르면 최근 배터리 3사는 AI 데이터센터 전력 인프라와의 접점을 잇달아 넓히고 있다. LG에너지솔루션과 SK온이 대형 ESS를 중심으로 AI 데이터센터 시장을 공략하는 가운데 삼성SDI는 UPS와 BBU까지 제품군을 확대했다. 데이터센터 외부 또는 전력망과 연계한 대규모 전력 저장에서 시작한 배터리 수요가 데이터센터 내부의 안정적인 전력 공급 영역으로 확장되는 흐름이다.

서버와 가까운 전원장치까지 공략 범위를 넓힌 대표적인 곳은 삼성SDI다. 삼성SDI는 29~30일 싱가포르에서 열린 ‘데이터센터월드 아시아(DCWA) 2026’에서 BBU용 21700 원통형 리튬인산철(LFP) 배터리를 처음 공개했다. 자체 구조 기술을 적용해 출력과 용량, 안전성을 높인 제품이다. BBU는 서버 랙에 설치돼 정전이나 전력 이상이 발생했을 때 즉각 전력을 공급한다. 삼성SDI는 이와 함께 UPS와 대형 ESS용 SBB(Samsung Battery Box) 2.0까지 데이터센터 전반을 아우르는 제품군을 선보였다.

데이터센터 내부까지 배터리의 역할이 확대되는 것은 AI 서버 특유의 전력 사용 방식 때문이다. 고성능 그래픽처리장치(GPU) 탑재량이 늘면서 서버의 전력 밀도가 높아진 데다 짧은 시간에 전력 사용량이 급격히 오르내리는 부하 변동도 커졌다. 이에 대규모 전력을 저장하는 ESS뿐 아니라 시설 단위의 UPS와 서버 랙 단위의 BBU 등 여러 단계에서 전력을 안정화할 필요성이 커지고 있다.

LG에너지솔루션과 SK온은 대형 ESS를 중심으로 AI 데이터센터 전력 시장과의 접점을 확대하고 있다. LG에너지솔루션은 최근 엔비디아의 차세대 AI 팩토리 플랫폼 ‘DSX’의 ‘DSX Ready’ 파트너로 합류했다. 인증을 받은 BESS는 2.5메가와트(MW)·5.1메가와트시(MWh) 규모의 모듈형 제품으로 AI 서버의 급격한 부하 변동을 완화하고 안정적인 전력 공급을 지원한다.

SK온도 자체 ESS 브랜드 ‘그리드온(GRIDON)’의 차세대 제품을 데이터센터 사업자까지 겨냥해 개발하고 있다. SK그룹 관계사와 데이터센터 전력 수요 패턴을 분석해 비상 전력 공급과 부하 추종 기능을 결합한 AI 데이터센터용 다기능 ESS 개발도 추진 중이다.

배터리 수요의 기반이 되는 AI 데이터센터용 ESS 시장도 빠르게 커지고 있다. 시장조사업체 트렌드포스는 글로벌 AI 데이터센터용 ESS 설치 규모가 2024년 15.7기가와트시(GWh)에서 2030년 216.8GWh로 늘어 연평균 46.1% 성장할 것으로 전망했다. 트렌드포스는 AI 데이터센터의 전력 인프라가 대형 BESS와 랙 단위 BBU, 슈퍼커패시터 등을 층별로 활용하는 구조로 발전하고 있다고 분석했다.

업계 관계자는 “AI 데이터센터에서는 대규모 전력을 확보하는 것뿐 아니라 순간적인 부하 변화에 얼마나 안정적으로 대응하느냐도 중요해지고 있다”며 “AI 서버의 전력 밀도가 계속 높아지는 만큼 ESS뿐 아니라 데이터센터 내부에서 전력 안정성을 뒷받침하는 배터리 수요도 함께 늘어날 것으로 보고 있다”고 말했다.