화웨이 3D 데이터센터: 냉각·IT·전력·백업전원을 수직으로 쌓는 AI 인프라

화웨이가 2026년 9월 15일 중국 안후이성 우후에서 열린 AIDC 산업발전 콘퍼런스에서 3D 데이터센터를 공개했다. 핵심은 기존 데이터센터처럼 냉각, 서버, 전력, 비상전원을 한 층에 수평으로 넓게 배치하는 대신, 이를 수직으로 분리·적층하는 것이다. 화웨이는 이를 10만 장 이상 어센드(Ascend) 슈퍼노드 클러스터를 수용할 수 있는 AI 데이터센터의 참조 아키텍처로 제시했다. 3

아래에서 위로 쌓는 4개 층

구조는 아래에서 위로 다음과 같다.

1. 냉각층: 냉각 설비를 배치하는 하부 층
2. IT 장비층: 서버와 AI 가속기 등 연산 장비가 들어가는 층
3. 전력 공급층: 전력 분배와 관련 설비를 두는 층
4. 백업전원층: 리튬 배터리 모듈을 건물 옥상에 독립 배치하는 층

우후 현장에서는 옥상에 리튬 배터리 모듈뿐 아니라 냉각탑도 배치된 것으로 전해진다. IT 장비층에는 현재 어센드 950 시리즈가 설치돼 있다. 2

화웨이는 반도체 공장의 ‘동력층’과 ‘생산층’을 엄격히 분리하는 방식을 참고했다고 설명한다. 냉각과 전력 경로를 수직으로 짧게 연결하고, 서로 다른 설비 영역을 물리적으로 분리하는 것이 이 설계의 출발점이다. 1

고밀도 AI 장비를 겨냥한 이유

AI 서버 랙의 전력 밀도는 기존 공랭식 서버실의 수 kW수십 kW 수준을 넘어 100200kW급으로 높아지고 있다. 화웨이는 이 같은 고밀도 환경을 3D 데이터센터가 겨냥하는 배경으로 들었다. 17

우후 구현 사례에 대해 화웨이는 전력 모듈에서 랙까지의 거리가 17m에서 5m로 줄었고, 단일 건물의 IT 전력 용량은 76MW에서 168MW로 늘었다고 밝혔다. 이를 10만 장급 어센드 슈퍼노드 클러스터 기반의 ‘컴퓨팅 파워 팩토리’ 구축 토대로 제시했다. 18

설계상 기대하는 효과는 다음과 같다.

• 전력·냉각 경로 단축: 냉각층은 IT 장비층 바로 아래, 전력 설비는 그 위에 두어 수평 배관·배선 거리를 줄인다.
• 설비별 온도 관리: IT, 전력, 기계·전기 설비를 분리해 각각의 열 특성에 맞춰 온도를 제어한다는 구상이다. 18
• POD 단위 장애 격리: POD는 독립 운용이 가능한 최소 데이터센터 단위다. 전력과 냉각을 POD별로 구성해 단일 장애가 전체 시설로 확산되지 않고 해당 구역에 제한되도록 설계했다. 18
• 장비 세대교체 유연성: IT층을 냉각·전력 인프라와 분리함으로써 향후 연산 장비를 교체할 때 데이터센터 전체 구조를 다시 설계하지 않아도 된다는 것이 화웨이의 설명이다. 2

배터리를 옥상에 둔 까닭

4번째 층인 백업전원은 IT 공간이나 전력층 옆이 아니라 옥상에 둔다. 우후 시설의 배터리 구역은 독립 구획, 방폭 구조, 가연성 가스 감지, 압력 배출 유도 등의 보호 수단을 적용한 것으로 보도됐다. 18

이는 백업전원과 주 IT 공간의 물리적 분리를 강화하려는 설계다. 다만 이러한 안전 조치는 설계 및 현장 구현에 관한 설명이며, 장기간 운영 데이터나 독립적인 안전성 평가를 대체하지는 않는다.

‘현장 건설’에서 ‘공장 제작·현장 조립’으로

화웨이의 또 다른 메시지는 공사 방식의 전환이다. 데이터센터를 현장에서 개별 맞춤형으로 짓는 프로젝트가 아니라, 공장에서 통합 제작한 모듈을 현장에서 조립하는 표준화 제품에 가깝게 만들겠다는 것이다.

화웨이는 우후 프로젝트에서 전기·기계 설비의 사전 제작률이 90% 이상이었고, 해당 설비의 납품 기간을 약 6개월에서 3개월로 단축했다고 밝혔다. 2 별도 보도에 따르면 전체 프로젝트 공기는 9개월이었으며, 철골 구조물을 사전 제작해 층별 공사를 병행했다. 변압기, 저압 배전반, UPS(무정전 전원장치) 등은 공장에서 통합 제작된 설비에 포함됐다. 22

다만 이 수치는 우후 프로젝트 기준이다. 전력망 접속, 인허가, 토목공사, 공급망, 지역별 운영 요건에 따라 다른 지역의 구축 기간은 달라질 수 있다.

설계 자료와 구축 거점

화웨이는 관련 단행본인 3D 데이터센터를 발간하고, 3D 데이터센터 개요 설계 라이브러리도 공개했다. 이 라이브러리는 건축, 구조, 급배수, HVAC(냉난방·환기·공조), 전력, 강전·약전 시스템 등 설계 분야를 포괄한다. 23

화웨이 클라우드는 중국 구이저우성 구이안, 내몽골자치구 허링거얼, 안후이성 우후의 3개 핵심 허브에서 3D 데이터센터를 대규모로 구축하고 있다고 밝혔다. 27

GCC가 추진하는 AIDC 이니셔티브

이번 발표와 함께 글로벌 컴퓨팅 컨소시엄(GCC)은 차세대 AIDC, 즉 AI 데이터센터 패러다임을 공동 구축하는 이니셔티브를 내놓았다. 중국전자기술표준화연구원, 중국전자공정설계원, 친다타(Chindata), 화웨이와 다수의 공급망 파트너가 참여하며, 지표 정의, 참조 아키텍처 개발, 벤치마크 검증, 표준 인증 등을 추진 과제로 제시했다. 2

이 점에서 3D 데이터센터는 이미 확립된 보편 표준이라기보다, 화웨이가 산업계에 제안한 참조 설계로 보는 편이 정확하다. 3

아직 독립 검증이 필요한 부분

우후 프로젝트는 실제 구현 사례이지만, 이를 어느 환경에서나 바로 적용할 수 있는 표준 인프라로 평가하려면 추가 검증이 필요하다.

특히 다음 항목은 여러 운영사, 기후 조건, 장비 공급업체 조합에서 독립적으로 확인돼야 한다.

• 100~200kW 이상 랙 밀도에서 지속 운전 시의 에너지·열 성능
• 168MW 용량과 구축 기간 단축 효과의 재현성
• POD 단위 장애 격리와 옥상 배터리 보호 장치의 실효성
• 유지보수 복잡도와 전 수명주기 비용
• 비화웨이 AI 가속기, 서버, 네트워크, UPS, 냉각 설비, 관리 소프트웨어와의 호환성

GCC가 벤치마크 검증과 표준 인증을 과제로 포함한 점도 이런 검증이 앞으로의 단계임을 보여준다. 2 현재로서는 화웨이 3D 데이터센터를 우후 구현 사례에서 장점을 제시한 고밀도 AI 인프라 청사진으로 평가할 수 있지만, 독립 검증을 마친 멀티벤더 표준으로 보기는 이르다.