인공 다이아몬드: 일본 52조 데이터센터 선점 – 2026년 AI 반도체 냉각 시장

“순애야, 김중배의 다이아몬드 반지가 그렇게도 좋더냐?”

이수일이 배신감에 떨며 던진 그 대사. 한국 멜로드라마 역사상 가장 유명한 한 줄이다. 그런데 2026년, 이 대사가 전혀 다른 맥락에서 떠올랐다.

트럼프가 먼저 꺼냈다. 2월 17일, 트럼프 대통령이 소셜미디어에 일본의 대미투자 1호 프로젝트를 공개했다. 총 360억 달러(약 52조 원). 그 안에 딱 들어있다. “조지아주 인공 다이아몬드 제조 설비.” 6억 달러(약 1조 원).

잠깐, 반지용은 아니다. 이건 AI 데이터센터(Data Center)를 굴리는 차세대 반도체 소재 이야기다. 이수일이 분노했던 그 다이아몬드는 손에 끼는 거였지만, 2026년의 다이아몬드는 엔비디아(NVIDIA) GPU의 열을 식히는 소재가 됐다. 세상 참 아이러니하다.

그리고 솔직히, 지금 한국 처지가 딱 이수일이다. 일본이 먼저 다이아몬드를 낚아챘고, 우리는 배신감에 찬 눈으로 바라보고 있다. 왜 일본이 이 카드를 꺼냈는지, 그리고 우리가 무엇을 읽어야 하는지 살펴보자.

김중배가 몰랐던 것 – 인공 다이아몬드의 진짜 가치

심순애가 원했던 건 빛나는 보석이었다. 그런데 재료공학자들은 오래전부터 다이아몬드를 다른 눈으로 봤다.

열전도율(Thermal Conductivity)이 구리의 5배, 실리콘의 22배.

이게 왜 중요할까? AI 데이터센터에서 엔비디아 H100 GPU 하나가 뿜어내는 열은 가정용 전기장판 4~5개를 동시에 켜놓은 수준이다. 이걸 얼마나 빨리 식히느냐가 성능과 전력 효율을 결정한다. 인공 다이아몬드는 그 열을 버리는 능력이 지구상 어떤 소재보다 압도적이다.

비유하자면 이렇다. 지금 쓰는 실리콘 반도체가 ‘선풍기’라면, 다이아몬드 반도체는 ‘냉각수 직접 주입’이다. 같은 열인데 처리 속도가 차원이 다르다.

전력반도체 소재는 지금 세대교체 중이다. 실리콘(Si) → 탄화규소(SiC) → 질화갈륨(GaN)으로 흘러온 흐름에서, 그 다음 세대 후보가 바로 다이아몬드다. 그런데 솔직히 말하면, 상용화까지는 아직 갈 길이 멀다. 대량생산 수율이 60% 수준이고, 웨이퍼도 겨우 2인치짜리다. 그런데도 일본은 지금 투자한다. 왜? 선점이다. 김중배가 반지를 미리 준비했듯이.

52조짜리 퍼즐 – 일본이 노린 두 마리 토끼

이번 프로젝트의 구성이 흥미롭다. 오하이오 가스 화력발전소 330억 달러 + 텍사스 원유 수출 시설 20억 달러 + 조지아 인공 다이아몬드 6억 달러.

에너지와 소재를 동시에 묶었다. 우연일까? 아니다. AI 데이터센터는 전력이 필요하다. 오하이오 발전소는 원전 9기 수준인 9.2GW를 생산해 미국 740만 가구에 공급한다. 그리고 그 데이터센터 안 반도체를 식히는 소재로 다이아몬드를 준비한다. 전력 공급부터 칩 소재까지, AI 인프라 공급망(Supply Chain)을 통째로 노린 설계다.

또 하나 숨겨진 이유가 있다. 중국이다. 현재 산업용 인공 다이아몬드 시장은 중국이 90% 이상을 장악하고 있다. 미국·일본 입장에서 이건 리스크다. 반도체 소재를 중국에 의존하는 구조를 끊겠다는 의지가 이번 투자에 담겨 있다. 미 상무장관 러트닉이 직접 “첨단 산업에 필요한 산업용 다이아몬드를 미국 내에서 생산하겠다”고 강조한 이유다.

일본 기업들은 이미 줄을 섰다. 아사히다이아몬드공업, 노리타케가 구매 의사를 밝혔고, 오하이오 발전소에는 도시바·히타치·미쓰비시전기·소프트뱅크가 장비 공급을 검토 중이다.

그렇다면 한국은? 아직 ‘특별법’도 못 통과시켰다. CSIS(전략국제문제연구소)는 “일본이 먼저 움직이면서 한국에 더 많은 압박이 가해지고 있다”고 분석했다. 심순애처럼 망설이다가 타이밍을 놓치는 것 아닐까 걱정이 된다.

투자 인사이트 및 리스크 팩터

시장이 움직이는 방향은 비교적 선명하다. AI 데이터센터 전력 수요가 실제 자본을 끌어당기고 있다는 게 이번에 확인됐다. 오하이오 9.2GW 발전소는 상징적이다. 미국 내 발전 인프라, LNG 공급망, 전력기기 섹터로 자금이 유입되고 있다. 도시바·히타치 같은 일본 전력기기 업체들의 밸류에이션(Valuation)이 재평가받는 흐름이 관찰된다.

인공 다이아몬드 시장 자체는 2026년 기준 약 5억 8천만 달러 규모다. 연평균 7~9%씩 성장해 2035년 11억 달러 이상이 될 전망이다. 크지 않다. 하지만 미국-일본이 공급망을 직접 구축하기 시작했다는 건, 중장기적으로 이 시장의 구조가 달라진다는 신호다. 한국 투자자 입장에서 단기적으로 더 현실적인 시나리오는 전력 인프라 수출이다. 대미투자 협상 맥락에서 전력기기, LNG, 핵심광물 관련 섹터가 재조명될 가능성이 있다.

리스크 팩터(Risk Factor):

• 기술 상용화 지연: 다이아몬드 반도체는 아직 대량 생산이 어렵다. CVD(화학기상증착) 공정 수율 60%, 최대 웨이퍼 크기 4인치. SiC도 상용화까지 20년 넘게 걸렸다. 다이아몬드가 더 빠를 거라는 보장은 없다.
• 지정학 리스크: 미중 관계가 완화되면 중국산 저가 다이아몬드가 다시 시장에 쏟아질 수 있다. 이번 투자의 논리가 절반은 정치적이라는 뜻이다.
• 한국의 협상 리스크: 일본보다 늦을수록 조건이 나빠진다. 알래스카 LNG 프로젝트(초기 추산 450억 달러 이상)처럼 수익성이 불투명한 프로젝트를 떠안게 될 수도 있다. 서두르되 끌려가면 안 된다.
• 에너지 시장 변화: 오하이오 발전소는 2028년 착공 예정이다. 완공 시점에 재생에너지 단가가 얼마나 떨어져 있을지, 아직 모른다.