AI 데이터센터 확산이 만드는 광통신 산업의 구조적 성장

AI 데이터센터 확산이 만드는 광통신 산업의 구조적 성장

Summary

AI 데이터센터의 대형화로 서버 간 데이터 이동량이 급증하면서 광통신은 단순 네트워크 부품에서 핵심 AI 인프라로 중요성이 높아지고 있다.
800G에서 1.6T로 전환이 본격화되고 있으며, 향후 실리콘 포토닉스와 CPO(Co-Packaged Optics)가 차세대 데이터센터 네트워크의 핵심 기술로 부상할 전망이다.
2026년 Ethernet 광트랜시버 시장은 높은 성장세가 이어질 것으로 예상되며, AI 투자 확대가 광모듈·레이저·광소자 전반의 수요를 견인하고 있다.
투자 관점에서는 단순 생산능력보다 고속화 전환에 대응할 기술력, 핵심 고객사 진입 여부, 광소자 내재화 및 원가 경쟁력을 함께 살펴볼 필요가 있다.

AI 시대, 연산보다 중요해지는 ‘연결’

생성형 AI의 발전은 GPU와 AI 가속기의 수요를 폭발적으로 증가시켰다. 그러나 AI 클러스터가 수천 개에서 수십만 개 이상의 GPU로 확대될수록 연산 성능만큼 중요한 문제가 GPU 사이에서 데이터를 얼마나 빠르고 효율적으로 이동시키느냐이다.

대규모 AI 학습에서는 하나의 서버만으로 연산을 처리할 수 없기 때문에 여러 서버와 GPU가 동시에 데이터를 주고받는다. 이 과정에서 네트워크 대역폭과 지연시간이 전체 AI 시스템 성능을 결정하는 주요 요소가 된다.

이에 따라 AI 인프라 투자의 중심이 GPU뿐 아니라 스위치, 광트랜시버, 레이저, 광섬유 등 Connectivity 인프라로 빠르게 확산되고 있다.

최근 글로벌 투자업계에서도 AI 산업의 다음 병목이 컴퓨팅 자체에서 네트워크 연결로 이동하고 있다는 분석이 나타나고 있다.

800G에서 1.6T로 빨라지는 세대교체

현재 AI 데이터센터 광통신 시장은 400G에서 800G로 전환된 데 이어 1.6T 중심의 차세대 전환이 진행되고 있다.

LightCounting에 따르면 2025년 hyperscaler들의 AI 인프라 투자가 확대되면서 800G PAM4 칩셋 출하량이 약 3배 증가했으며, 2026년 800G 광트랜시버 출하량은 다시 두 배 이상 증가할 것으로 예상된다.

1.6T 시장 역시 본격적인 성장 국면에 진입하고 있다. 2026년 1.6T 관련 칩셋 매출은 20억 달러를 넘어설 것으로 예상되며 이후 2029년까지 빠른 성장이 전망된다.

이는 광통신 시장이 단순한 데이터센터 증설 효과뿐 아니라 전송속도 세대교체에 따른 구조적 ASP 상승과 신규 수요를 동시에 경험하고 있음을 의미한다.

광통신 시장의 다음 변화, Silicon Photonics와 CPO

현재 데이터센터에서는 광트랜시버를 스위치 외부에 장착하는 Pluggable 방식이 일반적이다.

하지만 데이터 전송속도가 1.6T 이상으로 높아질수록 전력 소비와 발열, 신호 손실 문제가 커지고 있다.

이에 따라 광학 부품을 네트워크 ASIC 가까이에 배치하는 CPO(Co-Packaged Optics)와 반도체 공정을 활용해 광소자를 집적하는 Silicon Photonics 기술이 주목받고 있다.

NVIDIA는 실리콘 포토닉스를 적용한 CPO 네트워크가 기존 플러그형 트랜시버 대비 네트워크 전력 효율을 크게 개선할 수 있다고 설명하고 있으며, 차세대 Spectrum-X Ethernet Photonics 제품의 양산 확대를 추진하고 있다.

향후 AI 클러스터가 수십만~백만 GPU 규모로 확대될 경우 광통신은 서버 연결용 부품을 넘어 AI 시스템 아키텍처 자체를 결정하는 기술로 발전할 가능성이 높다.

광통신 시장의 성장 구간

광통신 산업은 크게 데이터센터 내부 연결, 데이터센터 간 연결, 통신망으로 구분할 수 있다.

이 가운데 단기적으로 가장 높은 성장이 예상되는 영역은 AI 데이터센터다.

LightCounting은 AI 클러스터용 Ethernet 광트랜시버 및 CPO 시장이 2025년 약 165억 달러에서 2026년 약 260억 달러로 증가할 것으로 전망했다.

또한 서로 다른 데이터센터의 AI 자원을 하나의 시스템처럼 연결하는 Scale-across 구조가 확대되면서 800G ZR/ZR+와 향후 1.6T급 DWDM 수요도 증가할 것으로 예상된다.

DWDM 시장은 2026~2031년 연평균 약 13%의 성장이 예상되고 있어 AI 데이터센터 내부뿐 아니라 데이터센터 간 장거리 광통신 역시 중요한 성장 영역으로 볼 수 있다.

투자 관점에서 주목해야 할 영역

광통신 산업은 시장 성장률만으로 투자 판단을 하기에는 공급망 구조가 복잡하다.

우선 800G·1.6T 제품에서 실제 양산 능력을 갖춘 기업인지 확인할 필요가 있다. 기술 개발과 고객 인증을 넘어 대규모 양산 경험을 보유하고 있는지가 중요하다.

두 번째는 광모듈의 핵심 부품인 EML, CW Laser, VCSEL, DSP 등 핵심 부품에 대한 경쟁력이다. 최근 광통신 시장은 수요 부족보다 InP EML과 레이저 생산능력 부족이 성장 제약 요인으로 지적될 정도로 핵심 광소자의 전략적 가치가 높아지고 있다.

세 번째는 글로벌 hyperscaler와 네트워크 장비 업체의 공급망 진입 여부다. AI 데이터센터 시장은 소수 대형 고객의 투자 규모가 매우 크기 때문에 고객 인증이 완료된 기업은 시장 성장의 수혜가 빠르게 매출로 연결될 가능성이 있다.

마지막으로 CPO와 Silicon Photonics 전환 과정에서 기존 광모듈 업체의 경쟁력이 유지될 것인지도 중요한 판단 요소다.

높은 성장성만큼 고려해야 할 리스크

광통신 시장의 성장 전망은 긍정적이지만 변동성 역시 크다.

가장 큰 변수는 hyperscaler의 AI Capex다. GPU와 AI 가속기 공급이 지연되거나 데이터센터 투자가 둔화될 경우 광트랜시버 역시 직접적인 영향을 받을 수 있다.

또한 현재 일부 광부품은 공급 부족 상태지만 증설이 본격화되면 향후 공급과잉과 가격 하락으로 전환될 가능성이 있다.

LightCounting 역시 현재 광통신 수요가 공급을 크게 앞서고 있지만 일부 핵심 부품의 부족은 2026년 말 이후 완화될 가능성이 있다고 전망하고 있다.

CPO 역시 장기적으로 유망하지만 기존 플러그형 광모듈을 단기간에 완전히 대체하기보다는 여러 기술이 일정 기간 공존할 가능성이 높다. 실제 업계에서는 CPO뿐 아니라 NPO, LPO, LRO 등 다양한 방식의 개발이 동시에 진행되고 있다.

투자 전망

광통신 산업은 AI 데이터센터 투자 확대의 직접적인 수혜를 받을 수 있는 대표적인 후방 산업으로 판단한다.

특히 800G → 1.6T → CPO/Silicon Photonics로 이어지는 기술 전환은 단순한 경기 반등이 아니라 데이터센터 네트워크 구조 자체의 변화라는 점에서 중장기 성장 가능성이 높다.

다만 모든 광통신 기업이 동일한 수혜를 얻는 것은 아니다.

향후 투자에서는 ▲1.6T 이상 제품의 기술 경쟁력 ▲글로벌 고객사 인증 ▲레이저·광소자 등 핵심 부품 경쟁력 ▲양산 수율과 원가 구조 ▲CPO 및 Silicon Photonics 대응 역량을 중심으로 기업별 차별화를 확인할 필요가 있다.

ROOT INVESTMENT는 AI 시대의 인프라 경쟁이 연산장치에서 네트워크와 광연결 영역으로 확대되고 있다는 점에 주목하고 있으며, 고속화·저전력화라는 구조적 변화 속에서 핵심 기술과 고객 기반을 확보한 광통신 기업의 중장기 성장 가능성을 긍정적으로 바라보고 있다