AI 인프라 ‘캡엑스 슈퍼사이클’이 온다: 데이터센터-전력-반도체로 이어지는 1~5년의 파급 경로와 미국 증시의 승자·패자 지도

이중석 | 경제 전문 칼럼니스트·데이터 분석가

요약: 왜 지금 ‘AI 인프라 사이클’이 가장 장기적 파급을 갖는가

2025년 가을, 시장의 헤드라인은 연방정부 셧다운 종결 협상, 연준의 12월 금리 경로, 달러의 잔물결, 그리고 개별 기업 실적 소식이 교차하고 있다. 그러나 1년 이상, 넓게는 3~5년 투자지평에서 미국 주식·경제에 가장 구조적이고 깊은 흔적을 남길 주제는 따로 있다. 바로 AI 인프라 ‘캡엑스 슈퍼사이클’이다. 이 사이클은 반도체-서버-네트워크-데이터센터-전력 인프라에 걸친 다계층 공급망을 동시에 자극하며, 수조 달러 규모의 자본배치를 장기간 고정시키는 메가 트렌드다. 단기 1~2개 분기 호재가 아니라, 설비 확충→전력 용량 확보→소프트웨어·서비스 상업화로 이어지는 다년(多年) 파급의 파이프라인 효과가 작동한다.

객관 데이터는 이미 이를 뒷받침한다. CoreWeave는 3분기 매출이 전년 대비 +134% 증가해 $1.36bn을 기록했고(LSEG 컨센서스 상회), 수주잔고(backlog) $55.6bn, 전력 계약 2.9GW를 공표했다. OpenAI와의 사업은 $6.5bn 확장, Meta와는 최대 $14.2bn·6년 계약을 체결했다. 동시에 Majestic Labs는 구글·메타 출신이 설립해 $100mn을 유치, 2027년 프로토타입 출시를 목표로 ‘메모리 1,000배’ 서버 아키텍처를 내걸었다. 빅테크의 데이터센터 중심 자본지출(capex)은 올해 $380bn+로 추정된다. 여기에 인텔 CTO 겸 AI 책임자가 오픈AI로 이직하며, 오픈AI의 AGI 인프라 총괄을 맡았다는 보도가 겹쳤다. 이는 컴퓨트(연산)·전력·공간 전선에서의 대규모 증설을 상수로 만들어가는 신호다.

주목

이 칼럼은 위 뉴스들을 정량·정성 데이터로 엮어, AI 인프라 사이클의 궤적과 섹터별 승패·거시 파급·투자전략을 1~5년 지평에서 구조적으로 제시한다. “AI 서사가 너무 비싸다”는 단기 밸류에이션 논평이 아니라, 실물 인프라의 길이와 굵기를 계측해 버팀목과 리스크를 동시에 점검하는 것이 목적이다.

데이터 모자이크: 사이클을 뒷받침하는 최근 팩트

CoreWeave 3Q: 매출 $1.36bn(+134% YoY), 순손실 $110mn(적자폭 축소), backlog $55.6bn, 전력 계약 2.9GW. OpenAI 확대 $6.5bn, Meta와 최대 $14.2bn·6년, 또 다른 leading hyperscaler 계약 추가. 다만 제3자 데이터센터 개발 지연에 따른 공급 제약 언급.
Hyperscaler capex: Alphabet·Meta·Microsoft·Amazon 4대의 올해 합산 $380bn+ 전망. 구글은 7세대 TPU Ironwood 발표, 앤스로픽이 채택 계획.
Compute 인재·거버넌스: 인텔 최고기술책임자 겸 AI 책임자가 오픈AI로 이직, AGI 연구 컴퓨트 인프라 설계·구축 총괄. 오픈AI는 ‘수천억 달러’ 규모의 컴퓨트 약정·외부 판매 가능성을 시사.
신규 아키텍처: Majestic Labs 시리즈A $71mn 포함 총 $100mn 유치, 메모리 1,000배 서버 구상·2027 프로토타입 예고. 랙 10대 대체 가능, TCO 절감 주장.
시장 선별: 엔비디아는 지수 상승 기여 상위, 오라클은 OpenAI 협업 기대에도 고점 대비 -30% 추락. 알파벳 vs 메타 격차 확대. 이는 AI 인프라 붐의 ‘선별기’ 진입을 시사.

위 사실들은 AI 상용화 서비스의 수익모델보다, 하드 인프라의 물리적 제약과 투자 파이프라인이 당분간 시장의 밸류에이션과 현금흐름을 좌지우지할 국면임을 말해준다. 특히 전력·부지·변전·네트워킹의 ‘보틀넥 4종 세트’가 품귀를 만든다. CoreWeave의 2.9GW 계약은 그 단면이다.

지도: AI 인프라 가치사슬과 병목 포인트

층위	핵심 자본·자원	현재 병목/리스크	대표 데이터/기업
연산(Compute)	GPU/가속기, TPU, CPU, 메모리	첨단 HBM 공급타이트, 리드타임 장기화	Nvidia, Google TPU, AMD, Majestic Labs(메모리 확장)
서버/네트워크	서버 보드, 스위치/라우터, 400G/800G	고대역 네트워크 부품 수급·리드타임	Arista 등 네트워킹, ODM/서버 밸류체인
데이터센터	부지, 랙스페이스, 냉각, 공조	Colo 임대료·공급 부족, 건설 지연	Colo/REIT, CoreWeave 백로그 $55.6bn
전력/그리드	발전 용량, PPA, 송배전 인프라	허가·송전 병목, PPA 가격 상향	PPA 2.9GW(코어위브), 유틸리티 CAPEX
운영SW/플랫폼	오케스트레이션, 모델서빙, MLOps	인프라 비선형 확장 대비 운영복잡성	OpenAI, Hyperscalers, 엔터프라이즈 AI

핵심은 전력과 시간이다. GPU 공급이 풀려도, 메가와트 단위 전력을 즉시 끌어오는 일은 불가능하다. 송전 인허가만 수년이 소요된다. 따라서 2025~2027년은 전력·데이터센터의 희소성 프리미엄이 이어질 공산이 크다.

전력의 정치경제학: 유틸리티와 PPA, 그리고 인플레이션

CoreWeave의 2.9GW 계약은 단일 기업·단일 분기 수치로도 에너지-테크 교차점의 현실을 보여준다. 유틸리티 규제산업의 Rate Base 성장은 장부상 자산(송전, 배전, 발전)을 늘리고, 규제 수익률(ROE)을 붙인다. 데이터센터 수요는 유틸리티의 CAPEX 계획을 장기간 상향 안정화시킬 동력이다. 이는 장기 배당 성장·안정 현금흐름의 서사로 이어지며, 동시에 전력 요금이라는 비용을 AI 산업에 전가한다.

주목

인플레이션 파급은 미묘하다. 전력·설비·노무 비용 상승은 데이터센터 임대료 상승과 클라우드 가격 스텝업으로 번질 수 있다. 그러나 플랫폼 지위(빅테크)는 단가 인상 전가력을 보유한다. 줄여 말해, AI 인프라 사이클은 코어 상품·서비스에는 상방 압력을, 일부 소비재에는 생산성 향상을 통한 하방 압력을 동시에 만든다. 통화정책과의 상호작용에서 이는 균열적 인플레의 양상을 띤다.

반도체·서버: ‘메모리-대역폭’의 새 계산법

2024~2025년 동안 HBM(고대역폭 메모리)는 AI 서버당 필수자원이 되었다. 공급업체의 가동률·신규 캐파 증설은 2026년 이후 점진 반영될 전망이다. Majestic Labs의 ‘메모리 1,000배’ 구상은 아직 상용화 전(2027 프로토타입)이지만, 메모리 집약형 워크로드(초장문 컨텍스트 LLM, 멀티모달 장기기억 등)에서 연산:메모리 비율의 재설계를 예고한다. 이는 GPU ASP(판매가) 중심으로 짜인 업계 수익모델에 메모리·보드·냉각의 가치를 더 얹는 변화다. 미래의 승자는 단일 칩 벤더가 아니라, 연산-메모리-냉각-전력 조율로 시스템 효율을 극대화하는 기업일 가능성이 높다.

데이터센터/부동산: 희소성 프리미엄과 장기 임대료

코로케이션(colo)과 하이퍼스케일 캠퍼스는 공간·전력·냉각의 삼박자를 묶어 장기 임대한다. 공급 부족은 임대료 리프라이싱 압력이며, 미드-하이 싱글 내지 10%대 임대료 인상을 정당화한다. 건설 리드타임과 인허가 리스크는 공급의 ‘비탄력성’을 보증한다. 고금리 환경이라도, 장기 고정 임차인(빅테크)에 대한 신용 가시성은 높은 프로젝트 파이낸싱 접근성을 유지시킨다. 다만 지정학·정책(환경·탄소) 이슈는 ‘입지’를 제한한다.

거시 파급: 생산성·고용·정책의 균열적 파장

생산성: AI 보급은 서비스·백오피스 전반의 생산성을 끌어올리지만, 초기 1~3년은 학습·통합 비용이 생산성 통계를 왜곡한다. 그럼에도 데이터센터 건설·유틸리티에서의 고용·투입은 실물경기를 떠받친다.
인플레이션: 전력·건설·설비 가격의 국지적 상방은 CPI의 일부 항목에 반영되나, 디지털 서비스 단가는 상충효과를 낸다. 연준은 데이터 왜곡기에 관망 커뮤니케이션을 선호할 것이다.
정책: 송전망 고도화·허가개혁은 초정치적 의제로 부상한다. 반독점과 국가안보는 칩·모델·데이터에 대한 규제의 복층화를 낳는다.

12~36개월 시나리오

기본(Base) 60%: GPU·HBM 증설이 2026년부터 수급 완화. 전력·송전은 병목 지속. 하이퍼스케일 CAPEX는 높은 레벨에서 횡보, 데이터센터·유틸리티 매출·현금흐름은 점진 상승. 플랫폼 가격 인상으로 마진 방어.
확장(Upside) 25%: AI 상용화 수익(광고·커머스·엔터프라이즈 라이선스)이 예상보다 빠르게 가시화. 2026년 CAPEX 재가속. 전력 인허가 간소화 ‘패키지 법안’ 통과, 송전 리드타임 단축.
조정(Downside) 15%: 전력·부품 공급 지연이 심화, 프로젝트 이연. 규제·지정학 변수(수출통제·안보)로 밸류체인 변동성 확대. 플랫폼의 단가 인상이 수요 둔화로 역풍.

승자·패자 지도: 섹터별 함의

승자

전력 유틸리티/송전·배전 EPC: Rate Base 성장, PPA 확대. 배당 성장+방어. 다만 규제 리스크 모니터.
데이터센터 REIT/코로케이션: 임대료 리프라이싱, 장기 계약, 낮은 공실. 입지·전력 접근성이 프리미엄.
반도체-HBM/패키징/테스트: 메모리·고대역폭·첨단 패키징 수혜. 2026~27 가시성.
네트워킹/광통신: 400G→800G 교체 사이클. 대역폭 인플레의 직접 수혜.
전력 인프라/냉각 솔루션: 액침·수랭·고효율 UPS 등.

패자/주의

고전력 대비 역량 부족 데이터센터 자산: 전력 증설 불가 입지는 ‘좌초 자산’ 우려.
레거시 IT 하드웨어: AI 워크로드 전환 속 스펙 미달 제품군은 마진 압박.
전력요금 민감 업종: 정가 전가력 약한 제조/서비스는 비용상승 압박.

길이: 왜 ‘슈퍼사이클’인가 — 프로젝트 파이프라인의 시간 불일치

AI 인프라 사이클은 수요 인센티브의 즉시성(모델 학습·추론 급증)과 공급 확장의 지연(전력·송전 인허가·건설)의 시간 불일치로 정의된다. 수요는 분기 단위로 변하지만, 송전은 연 단위로 반영된다. 이 불일치가 가격·마진·현금흐름에 장기 버팀목을 제공한다. 시장은 단기 ‘실적-가이던스 미스’에 예민하되, 이 사이클의 본질은 공급 제약이 만들 가격 지지다.

증시 ‘선별기’: 엔비디아와 오라클, 알파벳과 메타

최근 엔비디아는 지수 상승분의 상당 부분을 혼자 기여했다. 반면 오라클은 OpenAI 협업 기대에도 고점 대비 -30%를 기록했다. 알파벳과 메타 사이의 성과 격차도 벌어졌다. 이는 AI 인프라 붐이 ‘테마 일괄 매수’ 국면을 지나, ‘실행·수익화 가시성’ 선별 국면으로 넘어섰음을 의미한다. 투자자는 ‘누가 CAPEX를 집행하는가’가 아니라 ‘누가 전력·부지·네트워크를 제때 확보해 고객매출로 전환하는가’를 물어야 한다.

리스크: 무엇이 이 사이클을 꺾을 수 있나

공급 제약 심화: 데이터센터 개발 지연(코어위브가 직접 언급), HBM·네트워킹 부품 병목 지속 시 매출 인식 지연.
정책/규제: 칩 수출통제, 데이터 거버넌스, 반독점. 허가개혁 지연 시 송전·전력 증설 병목 장기화.
전력 비용 쇼크: 지역별 전력요금 급등 시 TCO 악화·프로젝트 이연.
수요의 전환: 엔터프라이즈 도입 속도 둔화 혹은 플랫폼 가격 저항.

포트폴리오 전략: 1~3년의 네 가지 축

전력·송전·유틸리티: 규제리스크를 감안하되, Rate Base 성장 스토리와 배당 성장의 방어성을 결합. 인허가/송전 투자 가속 조짐에 주목.
데이터센터 REIT/코로케이션: 전력 접근성·입지 품질·파이프라인 가시성이 핵심. 장기계약·임대료 리프라이싱 확인.
HBM/패키징·네트워킹: 2026~27 가시성 확대. 고객 믹스·증설 로드맵·리드타임 점검.
플랫폼/하이퍼스케일: CAPEX의 지속 가능성과 단가 전가력에 초점. AI 수익화(광고·커머스·엔터프라이즈) KPI를 병행 모니터.

투자 체크리스트: KPI 대시보드

GPU 출하량·HBM 비트증가율·패키징 캐파
데이터센터 신규 MVA(전력) 인입, PPA 체결량, 송전 프로젝트 승인 건수
Colo 임대료 동향, 공실률, 착공·완공 리드타임
네트워킹(400G/800G) 매출 비중, 백로그·리드타임
플랫폼 단가(클라우드/서빙) 인상 추이와 고객 이탈률
전력요금/도매가(ERCOT, PJM 등) 변동

근거 뉴스·데이터 인용(정보 출처)

CoreWeave 3분기: 매출 $1.36bn, YoY +134%, backlog $55.6bn, 전력 2.9GW, OpenAI $6.5bn 확장, Meta 최대 $14.2bn·6년 계약, 상장 후 주가 +164% (CNBC·로이터 보도 요약). 실적 발표 후 시간외 -7%는 공급 제약·개발 지연 언급 탓.
Hyperscaler capex: 4대 빅테크 합산 $380bn+ 전망(로이터).
Majestic Labs: 전 구글·메타 실리콘 임원 3인 설립, 총 $100mn 유치, 메모리 1,000배 서버 구상, 2027 프로토타입(구글 TPU Ironwood·앤스로픽 채택 계획 맥락).
인텔 CTO 겸 AI 책임자 오픈AI 이직: AGI 인프라 설계 총괄(로이터).
시장 선별: 엔비디아의 지수 기여도 확대, 오라클 고점 대비 -30% (CNBC 산톨리 노트).

정책·규제의 분수령: 허가개혁·송전망·에너지 믹스

허가·송전 개혁이 지연되면 CAPEX는 계획 대비 낮은 집행률로 장기화하고, 임대료·전력요금 상방은 길어진다. 반대로 초당적 인프라 합의가 송전·허가 절차를 단축하면, 2027~2029년의 공급곡선이 우측 이동하며 임대료 상승폭은 둔화될 수 있다. 에너지 믹스(가스·재생·원자력)의 구성에 따라 PPA 가격경로가 달라진다. AI 파워 로드가 원전 르네상스 논의를 촉발하는 이유다.

케이스 스터디: CoreWeave의 숫자와 신호

요지: Backlog $55.6bn, 전력 2.9GW, 대형 고객 다년 계약 → 가격·수량·기간의 삼요소 가시성이 동시 확보. 그러나 제3자 개발 지연은 공급망 리스크를 시사.

투자 해석: 수주잔고는 현금흐름의 ‘잠재치’다. 전력 계약은 실물제약(그리드)의 현실을 반영한다. 시간외 주가 하락은 사이클 약화가 아니라, 실행 타이밍 리스크에 대한 선제 할인으로 보는 것이 합리적이다. 이 신호는 ‘누가 더 빨리 전력·부지·네트워크를 확보하는가’ 경쟁의 심화를 의미한다.

벤처·사모·데이터: 과열과 실수요의 경계

피치북이 내놓은 AI 기반 데이터 내비게이터, LLM(Claude·ChatGPT) 통합은 프라이빗 마켓의 정보비대칭을 줄이는 시도다. 그러나 OpenAI $500bn 밸류 소식, SpaceX $400bn 세컨더리 등은 ‘과열 논쟁’을 부른다. 인프라 사이클 자체는 수요-공급의 실물 제약에 의해 지지되지만, 에쿼티 밸류에이션은 ‘성장-실행-현금화’의 속도차에 매번 흔들릴 것이다. 이는 ‘선별기’ 서술과 호응한다.

실무자·정책 당국을 위한 제언

기업(수요자): 중장기 PPA·입지 선점·송전 인입 일정을 프로그램 관리로 격상. 400G/800G 네트워킹 전환 계획과 HBM 조달을 ‘일체형’으로 묶어 리드타임 리스크를 유기적으로 관리할 것.
공급자: HBM/패키징 캐파 증설은 2026~27 공략. 냉각·전력·UPS·변전 투자로 ‘TCO 절감형’ 차별화.
정책 당국: 허가개혁·송전망 투자·원전·가스·재생 조합의 균형안을 마련. 전력요금 급등의 사회적 비용과 AI 인프라의 생산성 이득을 교차 평가하는 룰메이킹 필요.

결론: AI 인프라 슈퍼사이클은 ‘시간의 장벽’ 위에 서 있다

AI 인프라 사이클은 연산-데이터센터-전력의 3중 나선으로 감긴다. 수요는 폭발적으로, 공급은 점진적으로 움직인다. 그 시간의 장벽이 향후 1~5년 동안 상향 안정화된 CAPEX와 임대료, PPA, 그리고 유틸리티의 Rate Base 성장을 만든다. 단기 분기 실적의 널뛰기가 있더라도, 이 사이클은 인가·송전·전력의 비탄력성이 만든 구조적 지지 위에서 천천히 나아간다. 투자자는 전력·입지·네트워크의 실물 제약을 우선순위로 보는 렌즈로 종목을 선별해야 한다. 요컨대, 이 싸움은 모델 정확도가 아니라, 메가와트·메가바이트·메가달러의 조율력에서 승부가 난다.

데이터는 사건을 만들지 않지만, 방향을 만든다. 방향이 길어질수록, 분기 실적은 그때그때의 날씨일 뿐이다. 지금 필요한 것은, 하늘을 보며 우산을 고르는 일이다.