지식 겉핥기: 액침냉각이 뭐죠?

최근 IT업계에서 차갑지만 뜨거운 기술이 있다. 바로 액침냉각. 즉 액체에 침수 시켜서 냉각하는 기술이다. 이번 글에서는 액침냉각이란 무엇인지, 어디에 쓸모가 있는지 전반적으로 다뤄보고자 한다.

액침냉각이란 무엇인가?

액침냉각(Immersion Cooling)은 전자기기를 특수한 냉각액에 직접 담가 열을 식히는 기술이다. 기존의 공기 냉각 방식과는 다르게, 열 전달이 더 잘 되는 액체를 사용해서 훨씬 효율적으로 열을 제거할 수 있다. 수냉식 컴퓨터를 생각하면 이해가 빠를 것이다. 이 글에서 다룰 전반적인 내용이 수냉식 컴퓨터의 특징 크게 다르지 않다.

액침냉각의 작동 원리는?

전자기기를 전기 절연성과 열 전도성이 우수한 특수 냉각액에 푹 담근다.
기기에서 발생한 열이 냉각액으로 빠르게 전달된다.
열을 흡수한 냉각액은 순환 시스템을 통해 열을 방출한 뒤 다시 차가워진 상태로 열을 찾아 돌아간다.
이 과정의 반복으로 기기의 발열을 냉각시킨다.

액침냉각의 장점

뛰어난 냉각 효율: 액체는 공기보다 열 전도율이 훨씬 높다. 즉, 기기의 열을 더 빨리 흡수해 냉각시킬 수 있다.
에너지 절약: 기존 냉각 방식보다 전력을 30-37% 정도 절감할 수 있다.
소음 감소: 공기 냉각 시 발생하는 팬의 소음이 없다. 팬 자체가 없기 때문.
공간 활용성 증가: 냉각 장치(쿨링 팬)가 차지하는 공간이 적어 같은 공간에 더 많은 장비를 배치할 수 있다.
장비 수명 연장: 발열은 전자기기의 적이다. 냉각이 제대로 이루어진다면 기기의 수명이 들어나는 것은 당연한 결과다.

액침냉각의 단점

높은 초기 비용: 시스템을 구축하는 데 비용이 많이 든다. 공기 냉각은 선풍기 하나만 달면 되지만. 액침냉각은 용액이 순환하는 길을 만들어야 하고, 이를 펌프질로 순환해야 한다. 수냉식 컴퓨터가 비싼 이유와 같다.
복잡한 유지보수: 냉각액 관리와 장비 접근이 어렵다. 단순히 말하면 물 속에서 기기를 고쳐야 한다는 거다.
호환성 문제: 모든 장비가 액침냉각에 적합하지는 않다.
누수 위험: 가장 두려운 문제다.

요즘 이 기술이 주목 받는 이유는?

AI 춘추 전국시대: 고성능 컴퓨팅 수요가 폭발적으로 증가하면서 열 관리 비용도 크게 상승했다.
에너지 효율성 요구: 데이터 센터 운영 비용의 40퍼센트는 냉각 시스템이다. 한 연구 결과에 따르면 액침냉각은 공랭식 대비 최대 93퍼센트의 전역을 절감할 수 있다고 한다. 쉽게 말해 데이터 센터 비용이 100만원이라면 냉각에 40만원이 들어간다. 이걸 액침냉각으로 바꾸면 최대 37만 2천원을 아낄 수 있다.
환경 문제 해결: 탄소 배출을 줄이는 친환경 기술이다.
대기업들의 도입: 엔비디아, 델, SK텔레콤 같은 회사들이 이미 액침냉각을 도입하고 있다.

액침냉각의 구체적인 사용처는?

데이터센터: 대규모 서버를 효율적으로 냉각.
AI 및 슈퍼컴퓨터: 고성능 컴퓨팅 장비에 적합.
전기차 배터리: 배터리 온도를 관리해 수명을 늘릴 수 있음.
5G 기지국: 고밀도 전자장비 냉각에도 활용.

간단히 말해서 비싸고 열 많이 나는 대규모 전자기기에 사용된다.

시장 전망은?

글로벌 액침냉각 시장은 2023년에 약 4억 달러였는데, 2031년에는 21억 달러 규모로 성장할 거라고 한다. 연평균 성장률(CAGR)이 무려 24.1%로 예측된다.

마치며

액침냉각은 AI 시대의 열 관리 문제를 해결할 획기적인 기술로 주목받고 있다. 에너지 절약 효과만 해도 매력적인데, 친환경적이라는 라벨도 붙이고 있다. 앞으로 사용처가 늘어갈 가능성이 매우 크다. 초기 비용문제나 기술적인 과제가 남아 있긴 하지만, 장기적 전망으로 보면 이런 문제들이 큰 산이 되어 앞을 가로막지는 못할 것 같다. 이런 거 미리 알고 주식 사면 좋겠다.