미국 vs 중국 ‘AI 컴퓨트’ 전쟁의 실체: 전력·냉각·HBM이 바꿀 2026~2030년 증시 지형

요약 — 번스타인 분석에 따르면 2025년 미국 및 동맹FP16 sparse 기준 ≥25 ZFLOPS의 AI 가속 연산능력을 추가하는 반면, 중국<1 ZFLOPS에 머물 전망이다(인베스팅닷컴 보도). 동시기에 데이터센터 현장은 액체냉각·고전압 DC로 급격히 이동하고(슈퍼컴퓨팅 2025, SC25), 메모리 계층에서는 HBM 증설이 정책 보조금과 결합해 가속되고 있다(니케이/로이터). 본 칼럼은 이들 신호를 종합해 미국 증시의 2026~2030년 구조적 수혜·리스크를 재단한다.


1) 주제 선택과 문제의식

이번 연말 증시 논의는 계절성·단기 수급에 쏠려 있으나(로이터·CNBC 다수 보도), 향후 최소 5년을 좌우할 메가 트렌드는 명확하다. 바로 ‘사용 가능한 컴퓨트(usable compute)의 축적 속도’다. 전력·냉각·메모리라는 물리적 제약이 반도체·클라우드·부동산·설비·유틸리티까지 관통하며, 미국과 중국의 격차가 실제 배치량에서 벌어질지, 좁혀질지에 따라 미 증시의 섹터 리더십밸류에이션 프리미엄이 재정의된다.

핵심 질문 — “누가 실제로 더 많은 사용 가능한 컴퓨트를 온라인으로 추가하고 있는가?”(번스타인·인베스팅닷컴)

단순 전력 총량이 아닌, 칩·메모리·냉각·전원 아키텍처·소프트웨어의 통합 최적화로 환산되는 ‘유효 컴퓨트’의 축적이 승패를 가른다. 이는 반도체 매출·클라우드 CAPEX·데이터센터 REIT, 나아가 전력 인프라 기업의 이익 경로로 직결된다.

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2) 객관 데이터: 2025년 분기점

  • 컴퓨트 증설: 미국 및 동맹권 2025년 ≥25 ZFLOPS 추가 vs 중국 <1 ZFLOPS(번스타인·인베스팅닷컴).
  • 칩 물량 가정: 미국·동맹권 엔비디아 블랙웰 400만 개 × 4.5 PFLOPS ≈ 18 ZFLOPS + TPU/ASIC 포함 시 ≥25 ZFLOPS(동 출처).
  • 중국 내 칩: 국산 AI 칩 150만 개(화웨이 Ascend 910B ~0.4 PFLOPS 환산) ≈ 0.6 ZFLOPS + 외산 저가형 0.2~0.3 ZFLOPS → 합계 <1 ZFLOPS(동 출처).
  • 데이터센터 용량: 2024년 순증 미국 5.3GW vs 중국 3.9GW(인베스팅닷컴).
  • 냉각·전력 아키텍처: SC25에서 액체냉각 전면화·고전압 DC(HVDC) 준비 본격화, 2027~2028년 2상 냉각 확대 가시화(인베스팅닷컴).
  • 메모리: 마이크론, 일본 히로시마에 HBM 신공장 1.5조엔 투자·정부 보조금 최대 5천억엔 검토(니케이/로이터).
  • 부동산: 바클레이즈, 부동산 내 AI 도입 속도가 예상밖으로 빠르며 데이터센터 수혜·비프라임 오피스 부담 지적(인베스팅닷컴).
  • 운영 리스크: CME 시장 중단—데이터센터 냉각 이슈로 거래가 멈춘 선례(CNBC). 에어버스 A320 태양복사-소프트웨어 롤백 이슈(CNBC/로이터)는 고신뢰 시스템에서의 환경·소프트웨어 상호작용 리스크를 환기.

3) 논점 ① — 전력: 총량이 아니라 ‘품질’과 ‘가용성’

중국은 2025년 전력 증설이 ‘500GW+’로 표기되지만(인베스팅닷컴), 번스타인은 미국이 유효 컴퓨트 축적에서는 압승할 것으로 제시한다. 이는 아래 두 가지 차이에 기인한다.

  1. 질적 전력: AI 팜은 대용량·저지연·고신뢰 전원을 필요로 한다. 재생에너지의 변동성, 송전 병목, 입지 규제는 ‘총량’이 아닌 시간대별 가용성을 좌우한다.
  2. 전원 아키텍처 혁신: HVDC 랙 전력 전환은 변환 손실 최소화로 랙당 효율을 높인다. UPS·PDU 역할 재정의는 전력 밸류체인을 바꾼다(SC25, 인베스팅닷컴).

정책 함의: 미국은 주·지방정부의 전력 인허가·송전망 보강이 수반되어야 한다. 그러나 고밀도 지구에선 분산형 전원(소형 모듈형 원전, 고효율 가스터빈, ESS)과 PPA를 병행하는 현실적 포트폴리오가 확산될 공산이 크다. 이는 전력·장비·엔지니어링 업체들에 ‘협업형 수주’로 귀결된다.


4) 논점 ② — 냉각: 공랭에서 액체, 단상에서 2상으로

AI 서버는 열밀도가 기하급수적으로 증가한다. SC25에서 확인된 업계 합의는 단상 직접-칩 냉각의 조기 전면화, 2상 냉각의 2027~2028 본격 상용화다(인베스팅닷컴).

  • 단상 직접-칩: 현세대 GB200급에서 사실상 표준. 랙 설계·배관·CDU·유체 관리 생태계가 급팽창.
  • 2상: 냉매 상변화로 더 높은 열밀도 대응. Rubin Ultra(2027), Feynman(2028) 시기에 주류 진입 전망.
  • 침지냉각: 기술·표준화 난제로 넓은 채택은 제한적(현 시점).

투자 함의: Vertiv는 서비스·모듈러·HVDC 라인으로 선도 포지션(인베스팅닷컴). Eaton·nVent는 인수·라인업 확장으로 2026년까지 백로그 상방 여지. 서비스 역량은 냉각수 오염·필터 막힘 등 운영 리스크에서 해자 역할을 한다.

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5) 논점 ③ — 메모리: HBM이 병목·수익성의 핵

HBM은 GPU/AI 가속기 성능을 실질 결정하는 병목 요소다. 마이크론의 히로시마 HBM 투자(1.5조엔, 보조금 검토)는 지정학 리스크 분산·고객 멀티소싱 니즈에 부합한다(니케이/로이터). 선두권 SK하이닉스, 삼성전자와의 경쟁에서 마이크론은 패키징·수율을 무기화해야 한다. 2028년 출하 목표는 미국·일본 정책 공조가 HBM 공급망을 보완할 것임을 시사한다.


6) 논점 ④ — 부동산: 데이터센터의 상승·오피스의 구조조정

바클레이즈는 부동산의 AI 도입이 예상보다 빠르다고 진단했다. 데이터센터는 전력·냉각·연결성이 우월한 자산군으로 프리미엄이 유지될 공산이 크다. 반면 비프라임 오피스는 수요 구조조정과 고금리·탄소규제의 이중 압박을 받는다(인베스팅닷컴). 유럽 희토류 공급망 재건(노르웨이·스웨덴 사례, CNBC)도 에너지·소재 측면의 중장기 리스크 헤지라는 점에서 데이터센터 장비 밸류체인과 연결된다.


7) 미국의 상대 우위가 의미하는 것

번스타인은 중국이 2030년에도 ~19 ZFLOPS에 머물 수 있다고 본다(인베스팅닷컴). 이는 미국이 현재 축적 중인 수준에도 미치지 못할 수 있음을 뜻한다. 원인은 칩 수급 제약스택 전체의 최적화 지연이다. 미국은 반도체·HBM·냉각·전력·네트워킹·소프트웨어·서비스까지 결이 맞춰진 수직 통합형 생태계가 형성돼 있다.

시장 언어로 번역하면, 미국 상장사(반도체, 장비, 클라우드, 데이터센터 인프라, 유틸리티, 부동산)의 이익 가시성이 중국·기타 권역 대비 높아진다는 의미다. 달러·정책·표준의 ‘네트워크 효과’가 강화될수록 미국 자본시장밸류에이션 프리미엄은 지속될 가능성이 커진다.


8) 리스크 경고: 과열과 시스템 신뢰성

  • 과대 기대: ‘에이전틱 커머스’ 등 AI 상업화 논의는 아직 초기이며(미즈호, 인베스팅닷컴), 수익모델·사기 리스크(포터 CEO 경고, CNBC)가 병행한다.
  • 데이터센터 장애: CME 거래 중단은 냉각·설비 문제가 금융 인프라 리스크로 직결 가능함을 보여준다(CNBC). 에어버스 A320의 태양복사-소프트웨어 이슈는 극저확률·고영향 사건의 존재를 상기시킨다.
  • 전력 인허가·NIMBY: 전력망 확충, 소형모듈원전(SMR), 대규모 변전 설비는 지역 반발·규제 지연에 취약하다.
  • 정책·수출규제: 칩·HBM·장비·소재에 대한 제재·보조금 경쟁이 예기치 못한 병목을 발생시킬 수 있다.

9) 2026~2030 시나리오: 수급·기술·정책의 상호작용

낙관 시나리오 기준 시나리오 비관 시나리오
유효 컴퓨트(ZFLOPS) 미국·동맹 연 25~35 ZFLOPS 증설 지속 연 15~25 ZFLOPS 연 10 ZFLOPS 이하(전력·공급망 병목)
냉각 채택 단상→2상 가속(’27~’28 대규모), 침지 한정 단상 보편·2상 확산, 침지 틈새 2상 전환 지연, 공랭 잔존 비용 증가
전력 아키텍처 HVDC 랙 보급, UPS/PDU 최적화 HVDC ‘아일랜드’ 도입, 혼합 운용 AC 중심 고착, 변환손실·비용 부담
HBM 공급 BOI·보조금으로 3강 균형, 멀티소싱 2~3사 과점, 리드타임 장기화 단일사 의존 심화·출하 지연
데이터센터 REIT 전력확보+프리미엄 임차료 지속 차별화 심화·오피스 재편 병행 전력 인허가 지연·금리 반등 부담
규제/정책 표준·보조금의 조화, 인허가 단축 권역별 상이, 선별적 병목 보호무역 격화·공급 충격

10) 섹터별 중장기 함의

반도체

  • AI GPU/가속기: 제품 로드맵 주도기업의 가격결정력 유지. 경쟁사는 생태계·소프트웨어 결속이 관건.
  • HBM: 패키징·수율·전력효율 경쟁. CAPEX와 보조금이 수익성 변동성 요인.
  • 전력·네트워킹: CXL, 800G/1.6T 광학 등 시스템 병목 해소가 차세대 수요를 결정.

장비·인프라

  • 냉각·전원: 액체냉각·HVDC 수요 구조적 확대. 모듈러·서비스 역량이 해자.
  • EPC/엔지니어링: 전력·변전·배관·배선 등 통합 패키지의 설계·인허가 경험이 경쟁력.

클라우드/플랫폼

  • CAPEX 사이클: 자체 AI 칩, 모델 최적화로 TCO 개선. 수직 통합형은 규모의 경제 가속.
  • 상용화: ‘에이전틱 커머스’는 초기이자 실험 단계(미즈호). 수익모델·신뢰·보안 확립이 선결.

부동산·유틸리티

  • 데이터센터: 전력확보·입지·연결성의 3요소가 임차료 프리미엄을 좌우.
  • 유틸리티: PPA·분산전원·망투자 CAPEX 사이클. 규제 수익률 체계가 관건.

11) 포트폴리오 프레임워크: ‘스택’ 사고

투자는 칩→메모리→보드/랙→냉각·전원→데이터센터→클라우드→응용으로 이어지는 스택의 결집을 본다. 한 층의 병목·혁신은 연쇄로 위·아래 층의 이익 경로를 바꾼다.

  1. 핵심 선정 원칙: (1) 표준 주도력, (2) 스케일/서비스 해자, (3) 공급망·정책 대응력.
  2. 리스크 관리: 과열 구간엔 밸류에이션·수주잔고 괴리를 점검. 설비 고장·인허가 지연·수출규제 시나리오 스트레스 테스트.

12) 관찰 지표(Watchlist)

  • 컴퓨트 증설: 분기별 ZFLOPS 추정, GPU/TPU 출하.
  • 냉각 채택률: 단상/2상 매출 비중, CDU·액체 유통 지표.
  • HVDC 수주: 랙 레벨 도입 프로젝트, 변환손실 개선 수치.
  • HBM 가동률: 리드타임, 보조금 집행, 수율 공시.
  • 전력 계약: PPA 단가·기간, 분산전원 투자.
  • 데이터센터 임차료/공실: 신축 파이프라인 vs 전력 인허가 속도.
  • 사이버/운영 장애: 거래소·대형 SaaS 서비스 중단 빈도.

13) 정책 제언(투자자 관점)

  • 인허가 패스트트랙: 데이터센터·변전·망 보강의 시간 비용을 줄여야 기업 CAPEX가 선순환.
  • 보조금의 ‘조건부’ 설계: HBM·전력 설비에 투자·고용·기술 내재화 조건을 부착, 재정 효율화.
  • 표준·인터페이스 개방: 생태계 경쟁력은 상호운용성에서 나온다.

14) 결론 — 미국 증시의 ‘네트워크 효과’는 강화될 공산이 크다

2025년은 수사(修辭)가 아닌 배치량의 격차가 드러난 해다. 미국 및 동맹권은 ≥25 ZFLOPS의 추가 컴퓨트를 축적하는 반면, 중국은 <1 ZFLOPS에 머문다(번스타인). 이는 반도체에서 HBM, 냉각, 전력, 부동산, 서비스까지 연결되는 스택 전반의 총합이 미국 쪽으로 기울고 있음을 뜻한다. 곧 미국 상장 생태계이익 가시성·밸류에이션 프리미엄이 유지·확대될 명분이 강해진다.

다만 과열·공급망·인허가·규제 리스크는 항시 상존한다. CME 냉각 장애나 에어버스의 태양복사-소프트웨어 이슈는 극저확률·고영향 사건의 현실성을 상기시킨다. 따라서 투자자는 스택 기반 분산운영 리스크 내재화를 병행해야 한다. 그럼에도 큰 그림은 분명하다. 사용 가능한 컴퓨트의 축적 속도가 빠른 곳—현재로선 미국—이 2026~2030년의 리더십을 가져갈 것이다.


부록: 인용·근거 출처(기사 기반)

  • 미·중 컴퓨트 비교: 번스타인 스테이시 라스곤 분석(인베스팅닷컴) — 2025년 미국·동맹 ≥25 ZFLOPS vs 중국 <1 ZFLOPS, 2030년 중국 ~19 ZFLOPS 전망.
  • SC25: 액체냉각·HVDC 가속(인베스팅닷컴); Vertiv/Eaton/nVent 포지션.
  • HBM: 마이크론 히로시마 1.5조엔 투자·보조금 옵션(니케이/로이터).
  • 부동산: 바클레이즈 — AI 도입 가속, 데이터센터 수혜·비프라임 오피스 부담(인베스팅닷컴).
  • 운영 리스크: CME 데이터센터 냉각 문제로 시장 중단(CNBC); 에어버스 A320 소프트웨어 롤백·태양복사 연계(CNBC/로이터).

면책: 본 칼럼은 공개 자료에 근거한 일반 정보로 투자 자문이 아니다.