과거 데이터센터*는 컴퓨터 시스템 및 서버 등을 안정적으로 관리하기 위한 물리적인 전산실과 같았다. 하지만 인터넷 대중화에 따른 디지털 시대에 접어들면서 저장 및 처리해야 할 데이터의 규모가 커졌고, 데이터센터 대형화가 이뤄짐에 따라 전력 소비량 증대로 발생하는 열관리의 중요성이 부각됐다.
(*) 데이터센터 : 첨단 기술을 자유롭게 사용하기 위해 방대한 양의 데이터를 저장∙처리하는 곳으로 데이터센터 서버 과열 시 작동이 멈출 수 있음

최근 디지털 시대를 넘어 AI(인공지능) 시대를 맞이하면서 데이터센터 열관리 기술에 이목이 집중되고 있다. 차세대 열관리 기술로 각광받는 ‘액침냉각’을 카드뉴스로 자세히 알아보자.

올해 1월 9일부터 12일까지(현지시간) 미국 라스베이거스 컨벤션센터에서 열린 세계 최대 규모의 ICT 융합 전시회 ‘CES’에서는 단연 ‘생성형 AI’가 가장 많은 관심을 받았다. 전 산업군에서 AI를 융합한 신기술 및 제품을 선보인 것이다.

CES 2024 SK전시관 SK원더랜드(SK Wonderlang)에서 SK텔레콤과 SK하이닉스는 ‘SK ICT 패밀리 데모룸’을 공동 운영하며 10가지 AI 서비스와 기술을 소개했다. 반려동물의 X-ray 사진을 분석해 수의사의 진단을 돕는 AI 진단 보조 솔루션 ‘엑스칼리버(X Caliber)’도 선보였다.

AI의 고도화 및 활용 범위가 넓어질수록 AI가 처리해야 하는 데이터 양은 기하급수적으로 늘어난다. 미국의 IT 시장분석 및 컨설팅 기관인 IDC(International Data Corporation)는 2000년대 초반부터 2021년까지 생산된 전 세계 데이터 총량이 약 50ZB(제타바이트)에 이르며, 2025년에는 175ZB로 급증하는 등 연평균 61% 증가할 것이라고 전망한 바 있다.

데이터 용량이 늘어날수록 데이터를 저장∙처리하는 데 필요한 전력 소모량 또한 증가한다. 데이터센터는 전체 전력 소비량의 절반에 달하는 양(약 40%)을 서버 과열을 막기 위한 냉방에 사용하고 있다. 이런 문제의 해결책으로 등장한 것이 바로 ‘액침냉각’이다.

액침냉각은 데이터센터 전력을 효율적으로 소비할 수 있는 차세대 열관리 기술로, 열이 발생하는 데이터센터 서버 등 전자기기를 플루이드(비전도성 액체)에 직접 담가 냉각한다.

SK텔레콤 인천사옥에서 실험한 결과 SK엔무브의 액침냉각 시스템인 ‘ZIC e-FLO for Data Center’를 사용하면, 기존 공기 냉각**방식에 비해 냉각에 사용하는 전력의 90% 이상을 절감하고 전체 데이터센터 전력 소비량을 약 30% 이상 개선할 수 있는 것으로 나타났다.
(**) 공기 냉각 : 저온의 공기를 팬을 이용해 순환시키는 냉각 방식

그렇다면 이 액침냉각의 원리는 무엇일까? 액침냉각은 열전도율이 높은 플루이드를 사용해 서버의 열을 직접 흡수한다. 따라서 공기 냉각에 필요한 팬이나 송풍기를 제거해 전력 소비를 절감할 수 있다. 더운 여름날, 선풍기 대신 차가운 물에 들어가면 몸에서 나는 열이 더 빠르게 식는 것과 비슷한 원리다.

이러한 액침냉각 시장을 선도하기 위해 SK엔무브는, 미국 GRC사(社)와 손잡고 고품질 윤활기유를 활용한 플루이드 및 데이터센터 액침냉각 시스템 개발 등 다양한 노력을 기울이고 있다.

그 일환으로 2023년 9월에는 SK엔무브의 액침냉각용 플루이드를 포함, 미래 산업을 주도할 신규 BM(Business Model)을 담은 브랜드 ‘ZIC e FLO’를 공개하기도 했다.

SK엔무브는 데이터센터뿐만 아니라, 전기차용 배터리 및 ESS(Energy Storage System, 에너지저장장치) 등의 열관리를 위한 플루이드도 각각의 특성에 맞게 개발 중이다. 또한 델 테크놀로지스(Dell Technologies), GRC와 데이터센터 액침냉각 시스템 수요 확대를 위한 기술 개발 및 사후관리 시장 구축을 위한 업무협약(MOU)을 체결했다. 뿐만 아니라 한화에어로스페이스와 선박용 ESS 시장을 선점하고 지배력을 강화하기 위한 업무협약을 체결하는 등 액침냉각 기술 상용화 및 사업 확대를 위한 노력을 이어가고 있다.

AI 시대의 지속가능한 데이터센터, 꿈이 아닌 현실로 다가올 날이 머지않았다.