액침냉각, AI가 달궈놓은 데이터센터 열관리 대세로 부상

[산업일보]
AI산업의 성장이 전 세계의 관심사로 대두되고 있는 가운데, 데이터센터에서 발생하는 열을 관리하는 것에 대한 중요성이 확대되고 있다. 특히 공기냉각 기술에 대한 한계가 드러나면서 액침 냉각 기술에 대한 수요가 늘어나고 있다.

최근 교보증권이 발표한 ‘전기먹는 하마, 데이터센터를 식혀줘!’ 보고서에 따르면 데이터 센터 열관리 기술로 액침 냉각 기술이 주목을 받고 있다.

보고서 내용에 의하면, AI 산업의 성장을 위해서는 충분한 전기의 확보가 선행돼야 한다. 데이터 센터의 전력량의 절반 수준인 약 30~50%가 열을 가라앉히는 데 사용돼 향후 반도체는 빠른 연산 능력뿐만 아니라 전력량을 감소시킬 수 있는 기술 개발이 중요해 질 것이며 특히 냉각 솔루션의 기술 중요성이 커지고 있다

특히, 공기 냉각 방식의 한계를 넘어서기 위한 데이터 센터 열관리 기술로서 액침 냉각 기술이 주목받고 있다. 액침냉각은 열기가 액체로 바로 전달되는 만큼 공랭식 대비 냉각 효율이 우수하다는 평가를 받고 있다. 높은 열 전달 효율, 에너지 효율성, 신뢰성, 공간 효율성 등 다양한 장점을 통해 글로벌 액침냉각 시장 규모는 2023년 4억 달러(약 5천360억 원)에서 2031년 21억 달러(약 2조8천140억 원) 규모로 성장, 연평균 증가율만 24.1%일것으로 추정되고 있다.

엔비디아에서도 액체냉각을 도입하며 기술의 발전이 빨라질 것으로 보인다. 블랙웰(Blackwell)플랫폼은 2025년에 출시돼 하이엔드 GPU의 80% 이상을 차지할 것으로 예상되며 액체냉각 방식을 도입하겠다는 방침을 밝혀진 바 있다. 또한 지난 8월 엔비디아에서는 액침냉각 관련 엔지니어를 채용하는 행보가 포착돼 향후 관련 기술의 적용이 기대된다.

한편, 보고서에서는 액침냉각 시장에 참여하고 있는 국내외 기업들의 동향에 대해서도 언급했다.

인텔은 지난해 5월 액침냉각유 기술 개발에 총 7억 달러를 투자한다고 밝히며 미국 GRC와 함께 액침냉각 기반의 고성능 컴퓨팅 시스템을 개발 중이다. GRC 파트너 프로그램에는 글로벌 에너지 기업 쉘, 일본 석유화학 기업 에네오스 등이 참여하는 것으로 알려졌다. 서브머(Submer)는 인텔, 델, 슈퍼마이크로와 같은 글로벌 기업들과 액침냉각 기술에 대한 협업을 진행하고 있으며 델과 슈퍼마이크로는 이미 서브머의 액침냉각 기술을 도입해 AI 서버를 생산하고 있다.

보고서를 작성한 교보증권의 최보영 연구위원은 “국내 메모리 제조업체 및 산업내에서 액침냉각 기술 검증을 도입해 차세대 서버 냉각솔루션 시장에 대응하고 있다”며, “SK텔레콤은 GRC의 설비와 SK엔무브의 특수 냉각유로 액침냉각 시스템을 구축한 뒤 지난 6월부터 4개월간 장비를 시험 운용했으며 기술 검증에 성공했다고 밝혔다. GS칼텍스는 액침 냉각유 킥스 이머전 플루이드(Kixx Immersion Fluid) S를 선보였다”고 보고서를 통해 밝혔다.