AI 데이터센터의 핵심 기술, 액침냉각 관련주에 지금 투자해야 하는 이유는

최근 데이터센터 업계에서는 액침냉각(Immersion Cooling)이라는 단어가 빠르게 부상하고 있습니다. 특히 생성형 AI, 머신러닝 같은 고성능 컴퓨팅이 데이터센터에 본격 도입되면서, 기존 냉각 방식만으로는 한계에 다다랐기 때문입니다.

AI 데이터센터 산업에서 왜 액침냉각에 주목하고 있는지, 그리고 이 기술이 어떻게 데이터센터의 미래를 바꿀지 알아보도록 하겠습니다.

AI 데이터센터, 발열 문제

인공지능이 일상화되면서, 데이터센터의 모습도 크게 바뀌고 있습니다.

오픈AI의 Chat GPT와 같은 대규모 언어 모델(LLM), 생성형 AI 서비스가 확산되면서 데이터센터에는 수천~수만 개의 GPU가 밀집해 설치되고 있습니다. 고성능 연산이 폭발하면서, 데이터센터 내부에서 발생하는 열량도 상상을 초월하는 수준으로 증가했습니다.

기존 데이터센터는 주로 공냉식(공기로 열을 식히는 방식)이나 수냉식(냉각수를 순환시켜 열을 흡수하는 방식) 냉각 방식을 사용해왔습니다.

그러나 AI 연산량은 기존보다 몇 배 이상 많아졌고, 이제는 공기나 물만으로는 고성능 서버의 발열을 효과적으로 제어하기 어려운 상황에 직면했습니다.

액침냉각이란 무엇인가

'액침냉각(Immersion Cooling)'은 말 그대로 데이터센터의 서버를 특수 냉각 액체에 통째로 담가서 열을 식히는 방식입니다. 물론, 전자장비이기 때문에 일반적으로 생각하는 냉각수가 아니라, 전기가 통하지 않는 특수 냉각액을 사용합니다.

서버 전체를 액체에 잠그는 방식이기 때문에, 열전달 효율이 공냉이나 수냉보다 훨씬 뛰어납니다. 이러한 특수 냉각액은 열 전도율이 높아 빠르게 열을 흡수하면서도, 전기를 통하지 않기 때문에 서버 부품을 손상시키지 않습니다.

액침냉각이 왜 필요할까

발열 문제 해결

AI 연산은 CPU보다 수십 배 이상 높은 발열을 일으키는 GPU를 대규모로 사용합니다. 액침냉각은 서버 표면 전체에 액체가 직접 닿아 열을 식히기 때문에, 기존 냉각 방식보다 수십배 이상 빠른 열 전달이 가능합니다.

결과적으로, 고성능 GPU가 밀집된 AI 데이터센터에서도 발열을 안정적으로 관리할 수 있습니다.

에너지 효율 극대화

기존 공냉식 냉각은 팬과 항온항습기(공기 상태를 조절해주는 공조기기, 냉방/난방/가습/제습 기능) 가동에 막대한 전력을 소비합니다. 하지만 액침냉각은 팬이 필요 없고, 냉각 과정 자체가 매우 에너지 절약적이라고 할 수 있습니다.

실제로 전력 사용량을 30~40% 이상 줄일 수 있다는 연구 결과도 있으며, 이 덕분에 데이터센터 PUE (Power Usage Effectiveness) 지표도 크게 개선될 수 있습니다.

서버 수명 연장

공기 냉각은 팬 회전 시 진동, 먼지, 습도 등으로 서버 수명을 단축시키는 부작용이 있습니다. 반면, 액침냉각은 팬이 필요 없고, 먼지가 없는 액체 환경에서 서버를 작동시키기 때문에, 서버 부품의 내구성을 높이고 고장률을 줄일 수 있습니다.

공간 활용 극대화

액침냉각 시스템은 수직 적층이 가능해, 같은 공간에 훨씬 많은 서버를 설치할 수 있습니다. AI 모델 학습처럼 높은 밀도의 서버 구성이 필요한 경우, 데이터센터 면적당 연산 능력(Compute Density) 을 크게 향상시킬 수 있습니다.

글로벌 기업 활용 현황

이러한 여러가지 장점 때문에 글로벌 빅테크 기업들도 액침냉각 도입에 적극 나서고 있습니다. 특히 마이크로소프트는 "AI 워크로드 대응을 위해 액침냉각이 필수적"이라는 입장을 공식적으로 밝혔습니다.

• 구글: 일부 데이터센터에서 액침냉각 파일럿 프로젝트 운영 중
• 마이크로소프트: 액침 냉각 기술을 테스트하고, 데이터센터 적용 가능성 평가
• 인텔: 액침냉각 친화적인 서버 설계 연구 개발
• 메타: 고밀도 AI 클러스터 구축을 위해 액침냉각 고려

액침냉각 관련주

미국 주식 시장에서 액침냉각(immersion cooling) 기술과 관련된 대표적인 기업들은 다음과 같습니다:

• 버티브홀딩스 (VRT): 데이터 센터 인프라 솔루션을 제공하며, 액침냉각 기술을 포함한 다양한 냉각 솔루션을 보유
• 슈나이더 일렉트릭 (SBGSY): 에너지 관리 및 자동화 분야의 글로벌 리더로, 데이터 센터를 위한 액침냉각 솔루션을 개발
• 모딘 매뉴팩처링 컴퍼티 (MOD): 열 관리 시스템을 전문으로 하며, 최근 액침냉각 기술에 투자중
• 슈퍼마이크로컴퓨터 (SMCI): 서버 및 스토리지 솔루션을 제공하며, 액침냉각을 활용한 에너지 절약형 AI 데이터 센터 시스템 도입
• 휴렛 팩커드 엔터프라이즈 (HPE): AI 서버를 위한 액침냉각 기술을 개발하여 대규모 AI 시스템 구축에 활용

이러한 기업들은 액침냉각 기술을 통해 데이터 센터의 에너지 효율을 향상시키고, 고성능 컴퓨팅 환경에서 발생하는 열 관리를 개선하는 데 주력하고 있습니다.

결론

AI 시대는 데이터센터에 상상할 수 없을 만큼 큰 연산량을 요구하고 있습니다. 이제 단순히 데이터를 저장하고 처리하는 수준을 넘어,초고속, 초고효율, 초밀집된 인프라가 필요한 상황입니다.

앞으로 AI 서비스가 확대될수록, 액침냉각을 채택한 데이터센터가 더욱 늘어날 것이며, 에너지 효율 혁신과 친환경 인프라 구축에도 중요한 역할을 하게 될 것으로 예상됩니다.