5세대(5G) 이동통신 시장 포화와 잇단 해킹 사태로 본업의 위기에 직면한 국내 통신 3사가 '인공지능 데이터센터(AIDC)'를 차세대 핵심 먹거리로 낙점하고 총력전을 펼치고 있다. 통신 부문이 연 1~3%대 저성장에 머무는 반면, AIDC 사업은 AI 수요 급증에 힘입어 연 18% 이상의 고성장을 구가하며 새로운 '캐시카우'로 부상했기 때문으로 풀이된다.

10일 프리시던스 리서치에 따르면 글로벌 AIDC 시장 규모는 올해 175억 4000만 달러(2조 5091억 원)에서 2034년 1657억 3000만 달러(23조 7006억 원)까지 급성장할 예정이며 연평균성장률(CAGR)은 28.34%에 달할 전망이다.

AIDC는 인공지능 연산에 특화된 차세대 데이터 인프라를 뜻한다. 기존 IDC(인터넷데이터센터)가 주로 웹서비스·클라우드 저장 등 범용 데이터 처리에 초점을 맞췄다면, AIDC는 대규모 AI 모델 학습과 추론을 위한 GPU 클러스터, 초고속 네트워크, 냉각·전력 효율 설비 등 고성능 연산 환경을 중심으로 설계된다. AI 서비스 확산에 따라 기업과 정부가 경쟁적으로 AIDC 구축에 나서면서, 데이터센터 산업의 무게 중심이 '저장 공간'에서 'AI 연산 허브'로 이동하고 있다는 평가가 나온다.

통신 3사가 AIDC를 차세대 산업으로 낙점한 데에는 기존 사업 시장의 성숙과 부진에 무관하지 않다. 5G 시장은 포화 상태로 올해 성장률 전망이 2.5%에 불과하다. 설상가상 올해 들어 3사 모두 고객정보 유출, 불법 소액결제 등 심각한 보안 사고를 겪으며 이용자 신뢰에 큰 금이 갔다. SK텔레콤은 3분기 영업이익이 전년 동기 대비 91% 급감하는 등 실적 타격이 현실화됐으며, KT와 LG유플러스도 해킹 여파가 현재진행형이다.

반면 AIDC 사업은 뚜렷한 실적 방어막 역할을 하고 있다. 미래에셋증권에 따르면 통신 3사의 AIDC 관련 합산 매출은 지난해 1조 5250억 원에서 올해 1조8110억 원, 내년에는 2조1420억 원으로 급성장할 전망이다. KT클라우드가 내년 1조2000억 원, SK텔레콤이 5300억 원, LG유플러스가 4120억 원의 매출을 기록할 것으로 예상된다.

이에 3사는 앞다퉈 조 단위 투자를 단행하며 AIDC 증설에 나서고 있다. SK텔레콤은 AWS와 7조 원을 투입해 울산에 GPU 6만 장 규모의 AIDC를 구축 중이며, 오픈AI와는 서남권 전용 AIDC 구축 협약을 맺었다. 서울 구로에도 추가 건립을 추진 중이다. KT는 삼성SDS 컨소시엄에 합류해 국가 AI 컴퓨팅 센터 사업에 참여하며, 2030년까지 320㎿ 이상 인프라를 확보할 계획이다. LG유플러스 역시 2027년 완공을 목표로 파주에 축구장 9개 규모의 초대형 데이터센터를 짓고 있다. 3사의 총 데이터센터 용량은 2028년 600㎿까지 늘어날 전망이다.

이는 글로벌 경쟁이기도 하다. 중국 차이나모바일은 GPU 10만 개 확보 계획을, 일본 KDDI는 '아시아 최대 AI 데이터센터' 구축을 추진 중이다. 통신 3사 역시 단순 인프라 임대를 넘어 GPU 연산 자원을 빌려주는 'GPUaaS' 신규 B2B 서비스를 출시했다. 나아가 통신 기지국에 AI 연산을 결합하는 'AI-RAN' 기술 확보에도 총력을 기울이고 있다. 이는 AI가 물리적 환경에서 자율 작동하는 '피지컬 AI'와 2030년 6G 상용화를 대비한 핵심 기술이다.

정부도 과기정통부 주도로 엔비디아, 삼성전자, 통신 3사와 'AI 네트워크' R&D 협력을 체결하며 국가 AI 백본망 구축을 지원하고 있다.

업계 관계자는 "AI 확산 속도가 빨라지면서 데이터센터는 AI 산업의 핵심 경쟁력이 됐다"며 "이동통신 기반 수익 확대에 한계가 드러난 만큼, AIDC를 미래 먹거리로 삼으려는 움직임은 더욱 빨라질 것"이라고 말했다.