- AI로 차세대 ‘2상 냉매’ 발굴, 냉각 전력 절감 기술 개발

- 냉매 합성부터 서버·랙 검증, 500kW급 데이터센터 실증

김필석(왼쪽) SK이노베이션 환경과학기술원장과 신석민 한국화학연구원장이 MOU체결 후 기념촬영하고 있다.[한국화학연구원 제공]
김필석(왼쪽) SK이노베이션 환경과학기술원장과 신석민 한국화학연구원장이 MOU체결 후 기념촬영하고 있다.[한국화학연구원 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 인공지능(AI) 데이터센터의 ‘전기 먹는 하마’ 문제를 해결할 차세대 냉각기술 개발이 본격 추진된다.

한국화학연구원은 SK이노베이션 환경과학기술원과 ‘에너지솔루션 관련 소재 및 기술 분야 연구협력을 위한 업무협약(MOU)’을 체결했다고 16일 밝혔다.

AI 확산으로 고성능 GPU를 대규모로 사용하는 데이터센터가 급증하면서 서버에서 발생하는 열을 얼마나 빠르고 효율적으로 제거하느냐가 데이터센터 경쟁력의 핵심으로 떠오르고 있다. 기존 공랭식 냉각만으로 고밀도 서버의 발열을 감당하는 데 한계가 있기 때문이다.

화학연과 SK이노베이션이 주목한 기술은 ‘2상 냉각(Two-phase Cooling)’이다. 액체 냉매가 서버에서 발생한 열을 흡수해 기체로 변하고, 다시 액체로 응축되는 과정에서 많은 열을 전달하는 방식이다. 냉각 효율을 높이기 위해서는 열을 빠르게 흡수하면서도 장시간 안정적으로 사용할 수 있는 냉매와 방열·열전달 소재 확보가 관건이다.

양 기관은 AI와 화학소재 기술을 결합해 새로운 2상 냉매를 발굴할 계획이다. 머신러닝으로 냉매 후보물질의 열적·물리적 특성을 예측해 유망 물질을 골라낸 뒤 실제 합성·정제하고 열전도도와 잠열 등 핵심 물성을 검증하는 방식이다.

대규모 실증도 추진한다. 현재 검토 중인 연구기획안에 따르면 AI 기반 신규 냉매 발굴을 시작으로 합성·정제 공정 최적화, 서버·랙 단위 성능 검증을 거쳐 최종적으로 500kW급 AI 데이터센터 환경에서 냉각 성능을 검증한다.

특히 데이터센터의 핵심 전력효율 지표인 PUE와 장기 운전 신뢰성까지 확인한다는 계획이다.

양 기관은 이와 함께 AI 데이터센터와 전기화 분야 국가 연구개발사업을 공동 발굴하고 열관리·냉각·방열 소재, 전력 인프라용 고효율·친환경 소재 기술 개발에도 협력한다. 연구인력과 기술정보 교류도 확대한다.

신석민 한국화학연구원 원장은 “화학연의 냉매·열관리 소재 연구 역량과 SK이노베이션의 에너지 분야 연구개발 경험을 결합해 AI 데이터센터의 전력효율을 혁신할 핵심 소재 원천기술을 확보하겠다”고 말했다.

김필석 SK이노베이션 환경과학기술원 원장은 “AI 데이터센터의 급격한 성장에 대응하려면 냉매부터 소재, 냉각 시스템까지 아우르는 통합적인 기술 혁신이 필요하다”며 “차세대 에너지솔루션 기술을 선제적으로 확보해 산업 현장에 적용할 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다.


nbgkoo@heraldcorp.com