[딜사이트 변한석 기자] 삼성SDS가 5조원 규모의 인공지능(AI) 인프라 투자를 추진하면서 사업 확대와 수익성 확보를 위한 이원화 전략을 쓰고 있다. 데이터센터 설계·구축·운영(DBO) 사업으로 초기 투자 부담을 줄여 외형을 키우고 직접 확보한 그래픽처리장치(GPU)의 활용도를 높여 수익성을 확보하는 방식이다. 다만 전체 인프라 목표의 60% 이상을 차지하는 DBO의 수익성이 상대적으로 낮아 GPU 운영 효율과 신규 수주가 성장의 관건이라는 분석이 나온다.

업계에 따르면 삼성SDS는 2031년까지 AI 인프라에 5조원을 투자하고 관련 사업 규모를 현재 110메가와트(MW)에서 800MW 이상으로 확대할 계획이다. 동탄 데이터센터를 시작으로 2029년까지 인프라를 230MW 수준으로 늘릴 예정이다. 추가 확보 인프라의 많은 부분은 데이터센터 DBO 사업으로 충당한다는 구상이다. DBO 방식은 직접 시설을 소유하지 않아 초기 투자 부담을 줄이면서 구축·운영에 따른 수익을 확보할 수 있다는 특징이 있다.

삼성SDS는 2031년까지 전체 목표인 800MW의 62.5%에 해당하는 500MW를 DBO 사업으로 확보할 계획이다. DBO 사업 확대를 위해서는 추가 고객사 확보가 필요하다. 회사는 올해 1분기 첫 DBO 사업을 수주했으며 이후 추가 사업 기회를 찾고 있다. 목표 물량의 상당 부분을 향후 신규 수주로 확보해야 하는 만큼 계약 규모와 운영기간 등이 사업 확대에 영향을 미칠 것이란 분석이 나온다.

수익성 목표도 사업별로 차이가 있다. 삼성SDS의 중장기 사업계획에 따르면 신규 직접투자·지분투자형 AI 인프라 사업의 목표 영업이익률은 10% 후반 이상이지만 DBO는 한 자릿수 후반 수준이다. 삼성SDS가 DBO 중심으로 인프라 규모를 확대하는 가운데 직접투자형 사업의 수익성을 높이는 것도 중요해졌다.

이에 삼성SDS는 직접 투자한 GPU의 활용도를 높이기 위해 혼합 워크로드 기술을 적용하고 있다. AI 서비스 이용자가 몰릴 때는 GPU를 답변 생성에 사용하고 이용량이 줄어드는 시간에는 같은 장비를 AI 모델 학습에 활용하는 방식이다. 이를 통해 GPU가 사용되지 않는 시간을 줄이고 기존 장비에서 처리할 수 있는 AI 연산량을 늘리고 있다.

정해창 대신증권 연구원은 "2031년 DBO 약 500MW 목표의 수주 여부 확인 필요"라며 "관계사 수요는 강점이나 계약 기간·단가·유료 가동률과 단계별 투자 부담이 수익성을 결정"한다고 분석했다.

중장기 매출 목표도 사업 방식에 따라 구분된다. 삼성SDS의 기존 데이터센터 사업은 2025년 클라우드서비스제공(CSP) 사업 기준 연간 약 1조1000억원의 매출을 기록했다. 신규 직접투자·지분투자 사업에서는 연간 2조5000억원 이상의 매출을 목표로 하고 있다. DBO 사업에서는 2031년 이후 연간 1조원 이상의 신규 매출을 창출한다는 계획이다.

GPU 운영 효율화와 함께 클라우드 사업에서도 매출 성장세가 이어지고 있다. 삼성SDS의 올해 2분기 클라우드 매출은 전년 동기 대비 17% 증가한 7794억원이다. 이 가운데 서비스형 GPU(GPUaaS)가 포함된 CSP 사업 매출은 3281억원으로 24% 늘었다. 삼성 관계사 외부 고객을 대상으로 한 대외 클라우드 매출은 75% 증가했다.

GPUaaS의 가동률 상승에 따른 추가 매출 확대도 예상된다. 지난 7월 30일 열린 2분기 실적발표 컨퍼런스콜에서 이준희 삼성SDS 대표는 "3분기부터는 B300이 풀가동될 것으로 예상된다"며 "최신 GPU 모델에 대한 견고한 수요를 확인한 만큼 공급량을 지속적으로 확대해 나갈 것"이라고 밝혔다.

이와 관련해 김준섭 KB증권 연구원은 "GPUaaS의 가동률 상승이 3분기 클라우드 매출 성장에 기여할 것으로 전망한다"며 "기존 확보 GPU의 활용도가 높은 수준으로 상승하면서 관련 매출 기여가 확대될 것으로 기대한다"고 밝혔다.

해외 AI 인프라도 확대하고 있다. 삼성SDS는 지난 9월 삼성전자·삼성물산 등 관계사들과 함께 미국 AI 인프라 기업 헬릭스 디지털 인프라스트럭처에 총 10억달러를 투자하기로 했다. 헬릭스는 글로벌 투자회사 KKR이 설립한 기업으로 데이터센터 개발·운영과 전력 인프라 구축 등을 추진하고 있다.

업계에서는 헬릭스 투자가 DBO와 CSP 사업 확대에 기여할 수 있다는 분석이 나온다. 삼성 관계사들이 반도체와 냉각, 건설, 데이터센터 설계·운영 등 AI 인프라 구축 과정에 참여하면서 삼성SDS에도 새로운 사업 기회가 생길 수 있다는 풀이다. 헬릭스와 KKR의 협력망을 활용한 해외 고객 확보와 사업 확대 가능성도 거론된다.

다만 신규 데이터센터의 실적 기여에는 시간이 필요하다는 전망이다. 해남과 구미 데이터센터는 각각 2028년과 2029년 가동이 예정돼 있으며 DBO 사업 역시 추가 수주 확보가 필요한 상황이다. 김소혜 한화투자증권 연구원은 "내년 이후에는 신규 데이터센터 가동을 계기로 성장 폭이 한 단계 확대될 전망"이라며 "직접투자형 인프라와 자본효율적인 DBO를 병행하는 점에서 중장기 매출과 이익 성장으로 연결될 가능성이 높다"고 밝혔다.