액침냉각기술과 관련기업

액침냉각 기술(Immersion Cooling)란?

액침냉각(Immersion Cooling) 기술은 서버, 데이터센터, 반도체, 전기차 배터리 등에서 발생하는 열을 액체를 이용해 효율적으로 냉각하는 방식입니다. 일반적인 공기 냉각(Air Cooling)과 달리, 장비를 냉각 액체(Dielectric Fluid)에 직접 담가 열을 제거하는 방식입니다.

이 기술은 기존 공기 냉각보다 냉각 효율이 높고, 에너지 소비를 줄일 수 있으며, 공간 활용도가 뛰어나다는 장점이 있습니다. 특히 데이터센터, 고성능 컴퓨팅(HPC), 전기차 배터리 냉각 등 다양한 분야에서 주목받고 있습니다.

1.  액침냉각 기술의 주요 원리

액침냉각 기술은 크게 두 가지 방식으로 나뉩니다.

▶싱글페이즈(Single-Phase) 냉각

• 냉각유(Dielectric Fluid)에 전자기기를 직접 담그고, 열을 흡수한 냉각유를 외부 냉각 시스템을 통해 식히는 방식입니다.
• 냉각액이 끓거나 증발하지 않으며, 냉각수를 사용해 다시 열을 식혀서 재사용합니다.
• 주로 서버 및 데이터센터 냉각에 활용됩니다.

▶ 투페이즈(Two-Phase) 냉각

• 냉각액이 전자기기에서 발생한 열로 인해 끓어 증기로 변하고, 이 증기가 응축기(Condenser)에서 식어 다시 액체로 변하는 방식입니다.
• 냉각 효율이 더 뛰어나지만, 설계가 복잡하고 비용이 더 듭니다.
• 고성능 데이터센터 및 AI 서버, 슈퍼컴퓨터 등에 적용됩니다.

2.  액침냉각 기술 관련 주요 기업 소개

 가.  3M (미국)

• 글로벌 화학 및 소재 기업으로 불소 기반의 액침냉각용 냉각유(Fluorinert, Novec) 생산
• 데이터센터 및 반도체 냉각 시장에서 높은 점유율을 차지
• 싱글페이즈 및 투페이즈 냉각 솔루션 모두 제공

 나.  슈나이더 일렉트릭(Schneider Electric, 프랑스)

• 글로벌 에너지 관리 및 자동화 기업
• 데이터센터용 액침냉각 솔루션 개발
• 에코스트럭처(EcoStruxure) 시스템을 활용한 효율적인 열 관리 기술 보유

다.  GRC(Green Revolution Cooling, 미국)

• 데이터센터용 싱글페이즈 액침냉각 기술 개발
• 주요 클라우드 및 AI 서버 업체와 협업
• Microsoft, Intel, Dell 등과 협력하여 데이터센터 냉각 기술 공급

라.  Submer (스페인)

• 고밀도 데이터센터용 액침냉각 시스템 개발
• 환경 친화적인 냉각유를 활용한 친환경 솔루션 제공
• 데이터센터 운영 비용 절감과 탄소 배출 감소에 강점

마.  SKC (대한민국)

• 국내 최초로 불소(F)-프리 액침냉각용 냉각유 개발
• 3M Novec 대체 제품 개발에 성공
• 친환경 기술로 글로벌 시장 공략

바.  엔비디아(NVIDIA, 미국)

• AI 및 고성능 컴퓨팅(HPC) 서버용 액침냉각 기술 개발 중
• 슈퍼컴퓨터 및 데이터센터용 GPU에 최적화된 냉각 솔루션 연구

사.  삼성전자 (대한민국)

• 고성능 반도체 및 데이터센터 서버용 액침냉각 기술 연구
• 2023년부터 차세대 반도체 냉각 솔루션으로 도입 추진

아.  LG전자 (대한민국)

• 데이터센터 및 전기차 배터리용 액침냉각 기술 연구
• 전기차 배터리 열관리 기술을 발전시켜 향후 시장 확대 전망

3.  액침냉각 기술의 전망

 ▶ 데이터센터 전력 소비 감소 → 공기 냉각 대비 전력 소비 최대 40% 절감
▶ 서버 및 AI 컴퓨팅 성능 최적화 → 안정적인 고성능 연산 환경 제공
▶ 전기차 배터리 냉각 → 고속 충전 및 배터리 수명 연장 가능
▶ 반도체 패키징 기술과 결합 → 차세대 고성능 칩셋 개발에 활용

 

특히, AI 및 클라우드 데이터센터의 급성장으로 인해 액침냉각 기술에 대한 관심이 더욱 커지고 있으며, 탄소중립 목표와 맞물려 친환경 냉각 솔루션으로 각광받고 있습니다.

앞으로 데이터센터, 전기차, 반도체 등의 분야에서 액침냉각 기술이 더욱 확대될 것으로 전망됩니다.

냉각 방열판