[테크리포트]뜨거운 배터리 식히는 '윤활유의 변신'

절연성 액체로 냉각 활용

SK엔무브는 최근 SK텔레콤, 영국 정밀액체냉각 기업 아이소톱(Iceotope)과 차세대 냉각 분야 협업을 위해 손을 잡았다. SK엔무브의 냉각 플루이드를 아이소톱 액체냉각 솔루션에 탑재, SK텔레콤 AI 데이터센터 테스트베드에 적용하는 방안을 추진하는 것이다.

액체냉각의 핵심은 윤활기유. 탄소배출로 지탄받는 석유기업들이 생산자들이다. 셸이나 엑손모빌 등이 액침냉각 제품을 상용화하고 있다.

특히 인공지능(AI) 시대가 도래하면서 윤활기유는 더욱 주목받는 모양새다. 전기가 통하지 않는 특성을 활용해 많은 열이 발생하는 전자기기를 차갑게 식힐 수 있기 때문이다. 우리나라에선 SK엔무브 외에 GS칼텍스가 액침냉각 전용 윤활유 제품을 처음으로 출시하면서 사업에 진출했다.

SK엔무브는 SK텔레콤과 작년 11월 SK텔레콤 인천사옥에서 액침냉각 사업 실증을 진행했다. SK텔레콤 직원들이 액침냉각 시스템을 점검하는 모습

액침냉각이란 데이터 서버나 배터리같이 열이 지속적으로 발생하는 물체를 절연성 액체를 활용해 냉각하는 기술이다. 점차 고도화되는 데이터센터는 물론 에너지저장장치(ESS)와 전기차에 이르기까지 액침냉각을 적용하면 적은 전력으로 뛰어난 냉각 성능을 발휘할 수 있을 것으로 기대된다.

데이터센터는 서버 과열을 막기 위해 전체 전력 소비량의 약 40%를 냉방에 사용한다. 공기를 순환시켜 열을 낮추는 기존 공랭식 설비는 전력 소비 뿐만 아니라 공조 시설을 설치·가동해야 한다. 하지만 공간 제약이나 화재 위험성 등 많은 단점을 안고 있다.

이런 단점을 모두 해결할 수 있는 해법이 액침냉각이다. SK엔무브는 고품질 윤활기유에 기반한 ‘냉각 플루이드(Fluids)’를 활용한다.

SK엔무브는 SK텔레콤과 작년 11월 SK텔레콤 인천사옥에서 액침냉각 사업 실증을 진행했다. SK텔레콤 직원들이 액침냉각 시스템을 점검하는 모습 [이미지출처=연합뉴스]

윤활기유는 점도와 점도 지수, 황 함량 등을 기준으로 그룹1부터 그룹5까지 나뉘는데, 숫자가 올라갈수록 품질이 높다. 그룹3 이상인 ‘그룹3+’를 만들 수 있는 정유사는 현재 세계적으로 SK엔무브를 포함해 글로벌 석유메이저 쉘과 아랍에미리트(UAE) 국영석유기업 에드녹(ADNOC) 등 3개 기업에 불과한 것으로 전해진다.

SK엔무브는 지난 2022년 미국 수조형 액침냉각 솔루션 전문기업 GRC에 2500만달러(한화 약 340억원)를 지분 투자하면서 2대주주로 기술 개발에 협력해오고 있다. 지난해엔 미국 IT기업 델 테크놀로지스와 수조형 액침냉각 기술 상용화를 위한 업무협약을 체결했다.

지난해 11월 SK텔레콤 인천사옥에서 SK엔무브의 절연 용액과 GRC의 설비로 실증을 진행, 기존 공랭식보다 냉각 전력은 90% 이상 절감하고, 전체 데이터센터 전력은 30% 이상 개선했다.

SK엔무브는 냉각 플루이드가 담긴 수조에 서버를 직접 담그는 수조형뿐만 아니라 서랍형으로 쌓아 올린 랙 구조의 솔루션으로, 각 랙 속에서 냉각 플루이드를 순환시키며 냉각하는 정밀액체냉각(PLC) 사업도 추진 중이다.

액침냉각 시장은 매우 가파르게 성장할 전망이다. SK엔무브는 주요 리서치 기관과 공동 연구를 통해 관련 시장이 2020년 1조원 미만에서 2040년 42조원 규모로 확대될 것으로 자체 추산하고 있다.