액침냉각 관련주..AI, 반도체, 서버, 데이터센터

액침냉각 관련주..반도체, 데이터센터

블랙웰 시스템의 발열 문제는 AI 칩 성능 향상이 초래한 필연적인 과제로 이를 해결하기 위한 냉각 기술의 중요성이 더욱 부각되고 있습니다.

'액침 냉각' 기술도 AI 반도체 발열을 잡는 핵심 기술로 언급됩니다. 엔비디아가 AI 가속기 차세대 모델 '블랙웰'에 액침 냉각 방식을 도입하면서 더 관심을 끌었습니다. 

젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 최근 실적 콘퍼런스콜에서 "AI 가속기 블랙웰 사용을 위해서는 액체냉각 시스템 등 획기적인 발열 통제 솔루션이 AI 전환의 '게임 체인저'가 될 것"이라고 언급했습니다.

액체 냉각은 워터 쿨링(수냉식)과 리퀴드 쿨링(액체 냉각)으로 구분되며, 워터 쿨링은 물을 주요 냉각매로 사용하고, 리퀴드 쿨링은 물 이외의 액체를 사용하여 냉각하는 방식을 말합니다.

액침냉각(Immersion Cooling)은 데이터센터 전력을 효율적으로 소비할 수 있는 차세대 열관리 기술로, 열이 발생하는 데이터센터 서버 등 전자기기를 플루이드(비전도성 액체)에 직접 담가 냉각합니다. 액침냉각은 전체 서버 또는 전자 장치를 절연성 액체에 완전히 잠기게 하여 열을 제거하는 방식입니다. 서버가 냉각액에 잠겨있어 냉각액이 직접 열을 흡수하고 이를 외부로 이동합니다. L2L 및 L2A 냉각 대비 누수 위험이 적고 소음이 적습니다.

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

데이터센터 냉각 시장 규모는 2024년에 165억 6,000만 달러로 추정되며, 2029년에는 345억 1,000만 달러에 달할 것으로 예측되며, 예측 기간 중(2024-2029년) CAGR은 15.82%로 성장할 전망입니다.

운영비용의 경우 절감액이 큽니다. 액침냉각은 팬 사용이 없으므로 공랭식대비 에너지비용을 9~20% 절감할 수 있습니다. 랙당 10kW인 공랭식DC의 W당 7.02달러에 비해 같은 용량의 액침냉각은 6.98달러로 낮으며 40kW 전력밀도인 경우 랙당 6.02달러를 절감할 수 있습니다.

관련 업계에 따르면 액체냉각 방식을 적용하면 기존 공랭식 대비 서버실 유틸리티 전력량 58% 절감, 서버팬 전력량 15% 절감, 서버실 면적 70% 이상 감소, 팬 소음 저감, 열 교환 효율 상승을 통한 서버 수명 연장 등의 효과를 거둘 수 있습니다.

엔비디아를 비롯한 빅테크 기업들은 액침 냉각 기술 도입을 위해 준비 중이며, 서버 시장 1위 업체인 델이 2021년부터 액침냉각 지원을 준비하고 있는 것으로 파악됐습니다.

삼성물산이 냉각기술 전문기업인 데이터빈과 협업해 개발한 차세대 냉각시스템은 전기가 통하지 않는 비전도성 액체에 서버를 직접 담가 열을 식히는 액침냉각 방식이 적용됐습니다. 이는 공기나 물을 사용하는 기존의 공랭식 냉각 방식에 견줘 전력 소비량을 80% 가까이 줄일 수 있는 게 장점입니다.

액침냉각 선두 주자는 국내 최초로 액침냉각유 개발에 나서 실증까지 마친 SK이노베이션의 자회사 SK엔무브가 꼽히고 있습니다. SK엔무브는, 미국 GRC사(社)와 손잡고 고품질 윤활기유를 활용한 플루이드 및 데이터센터 액침냉각 시스템 개발 등 다양한 노력을 기울이고 있습니다.

SK텔레콤 인천사옥에서 실험한 결과 SK엔무브의 액침냉각 시스템인 ‘ZIC e-FLO for Data Center’를 사용하면, 기존 공기 냉각방식에 비해 냉각에 사용하는 전력의 90% 이상을 절감하고 전체 데이터센터 전력 소비량을 약 30% 이상 개선할 수 있는 것으로 나타났습니다.

출처: SK 이노베이션

삼성SDS가 액침냉각 기술을 적용하는 등 친환경 데이터센터 구축에 앞장서고 있습니다. 삼성SDS는 국내서 상암·수원·구미·춘천·동탄 등 5개 데이터센터를 운영 중입니다. 2026년에 동탄 데이터센터에 액침냉각을 본격 적용할 계획입니다. 삼성SDS는 액침냉각 방식으로 전력 사용량이 크게 낮아져 연간 1298톤/메가와트(MW)의 배출량 감축을 예상합니다. 기존 공냉식 대비 MW당 4억원의 연간 운영비를 절감할 것으로 기대합니다.

LG전자는 오는 2027년까지 칠러 등 냉각 장비 사업에서 매출 1조 원을 달성하겠다는 포부를 밝혔습니다. 

출처: LG전자

 

AI 테마 이슈가 있을 때 AI 반도체, AI S/W, AI 전력설비, AI 자율주행 등의 테마 중에서 수급이 들어오면서 강한 상승세를 보여줄 때가 있습니다. AI서버 데이터센터에 과열방지, 전력량감소 등의 이슈가 발생하면 강한 움직임을 보여줄 가능성이 높습니다.

액침 냉각 기술은 엔비디아의 블랙웰에도 도입되고 있는 만큼 차세대 열관리 기술입니다. 장기적으로 상승세를 보여줄 것으로 보입니다.

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📚 액침냉각 관련주 

🥇 GST*

국내에서 유일하게 액침 냉각 관련 원천 기술을 보유한 기업
LG유플러스, LS일렉트릭 등 AI데이터센터 액체냉각 솔루션 업무 협약

 

🥇SK이노베이션(SK엔무브)

세계 최대 액침냉각 시스템 기업 미국 GRC에 투자. 델, 인텔, 기가바이트 등 파트너사 확대 중
SK텔레콤 IDC 센터 적용 중. 엔비디아 데이터센터 계획. 
한화에어로스페이스와 선박용 액침냉각유 개발 중

💎 케이엔솔*

글로벌1위 액침냉각기업인 '서브머'사와 협력
서브머는 인텔, 델, 슈퍼마이크로, Gigabyte, ASUS, Royal Dutch Shell, Castrol 등과 액침냉각 기술 협업

💎 인성정보*

자회사 아이넷뱅크 액침냉각 기술을 활용 기업. 아이넷뱅크 Veritv와 계약.
Vertiv기업은 데이터 센터 열관리 분야 1위.

💎 지엔씨에너지*

삼성물산의 데이터센터 비상발전기 공급사. 

💎 신성이엔지

공조 기술력을 바탕으로 데이터센터와 전산실 등에 적용되는 액침냉각 시스템을 제공.
반도체, 디스플레이 등 클린룸 시공

💎 GS

GS칼텍스는 데이터센터 액침냉각유 '킥스 이머전 플루이드 S(Kixx Immersion Fluid S)'를 처음 출시

💎 LG전자

미국 데이터센터에 칠러 냉각시스템 공급
냉각시스템 칠러는 글로벌 5위 규모

💎 삼성에스디에스(삼성SDS)

동탄데이터센터 등 5개 데이터센터에 액침냉각 기술 적용 중

💎 삼성물산

삼성물산과 데이터빈(국내 냉각기술 전문기업)은 액침냉각 특허출원 중(국내 1건 이상)

💎 LG씨엔에스(LG CNS)

2028년께 부산 데이터센터에 액침냉각 방식을 적용 계획. LG CNS 상장(2025년2월5일)
한국에너지기술평가원 액침냉각 기술 연구과제 수행

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참고 : 국내 정유업계 액침냉각 사업 

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아직 액침냉각 시장이 성장 초기로 보입니다. 빅테크 기업이 주도하는 만큼 
크게 성장하리라 전망됩니다.

투자 판단은 독자님의 몫이지만 이 정보가 도움이 되실 꺼라 생각합니다.
성공투자 하십시오.

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