6일 반도체 업계에 따르면 팹리스 기업들은 물론 IT 인프라와 서비스, 정유업계까지 AI 데이터센터의 전력 효율과 냉각 기술 확보에 뛰어들고 있다.
기존 데이터센터는 차가운 공기로 열을 식히는 공랭식이 주로 사용됐다. 하지만 고성능 그래픽처리장치(GPU)를 탑재한 AI 데이터센터는 일반 데이터센터보다 훨씬 높은 전력 밀도를 요구하면서 공랭식의 한계가 커지고 있다.
이에 따라 공기보다 열 전달 효율이 높은 물이나 특수 냉각수를 사용하는 액체냉각과 서버 전체를 냉각유에 직접 담그는 액침냉각 방식이 기대를 모으고 있다.
업계에서는 액체냉각을 적용하면 기존 공랭식 대비 약 30%의 전력을 절감할 수 있는 것으로 보고 있다.
시장조사업체 트렌드포스에 따르면 AI 칩의 액체냉각 적용 비율은 지난해 약 33%에서 올해 53%로 높아졌으며 내년에는 60%에 근접할 전망이다.
엔비디아와 AMD, 구글의 하이엔드 칩이 액체냉각 도입을 이끌고 있으며 엔비디아의 랙 스케일 솔루션 출하량도 올해 2배 증가할 것으로 예상됐다.
구글 AI 서버의 80%가 이미 액체냉각을 활용하고 있는 것으로 알려졌다.
시장 성장세도 가파르다. 그랜드뷰리서치는 지난해 263억 달러였던 전 세계 데이터센터 냉각 시장이 올해 314억 달러, 2033년에는 1283억 달러까지 확대될 것으로 전망했다.
국내 업계에서도 대응이 본격화하고 있다. 데이터센터용 SSD 컨트롤러 설계 기업 파두는 저전력 솔루션과 액체냉각 시스템 개발에 힘을 싣고 있다.
최근 미국 산타클라라에서 열린 ‘FMS 2026’에서 저전력 고효율 Gen5·Gen6 SSD 컨트롤러와 함께 액체냉각 시스템도 선보이며 개발 성과를 공유했다.
LG CNS는 네이버클라우드와 차세대 액체냉각 인프라 구축에 나섰다. 삼송 데이터센터에 직접 칩 냉각 기술을 적용해 고성능 AI 서비스 기반을 마련한다는 계획이다.
정유업계도 액침냉각 시장에 진출했다. 에쓰오일은 국산 서버 기업 KTNF, 액침냉각 장비 전문기업 글로벌스탠다드테크놀로지와 AI 데이터센터용 액침냉각 기술 실증 및 협력 강화에 나섰다.
3사는 서버와 액침냉각유, 냉각 장비를 연계한 통합 실증 테스트를 진행할 계획이다.
정유진 기자 jinjin@hankyung.com
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