日 키옥시아, AI 데이터센터용 액체냉각 저장장치 공개…발열·전력난 해법 주목

AI 생성 이미지

인공지능(AI) 기술 확산으로 전 세계적으로 데이터센터의 전력 소모와 발열 문제가 심화하는 가운데, 일본 반도체 기업 키옥시아가 액체냉각 기술을 적용한 데이터센터용 저장장치를 공개했습니다. 이는 AI 데이터센터의 고질적인 문제를 해결할 새로운 대안으로 주목받고 있습니다.

4일 요미우리신문에 따르면, 키옥시아는 전날 반도체와 접하는 금속판에 미세한 구멍을 뚫어 냉각액을 흘려보내는 방식의 액체냉각 저장장치를 선보였습니다. 이 기술은 미국으로 샘플 출하를 시작했으며, 이르면 오는 10월 양산에 돌입할 예정입니다.

AI 데이터센터, 전력난과 발열의 딜레마

AI 기술의 발전은 데이터센터의 폭발적인 성장을 이끌었지만, 동시에 막대한 전력 소비와 발열이라는 심각한 문제를 야기하고 있습니다. 국제에너지기구(IEA)는 전 세계 데이터센터의 전력 소비량이 2024년 415테라와트시(TWh)에서 2030년 945TWh로 두 배 이상 늘어날 것으로 전망했습니다. 특히 AI 최적화 서버는 기존 서버보다 훨씬 많은 전력을 소모하며, 2026년에는 전체 데이터센터 전력 소비량의 상당 부분을 차지할 것으로 예상됩니다.

데이터센터에서 소비되는 전력의 약 30~40%는 냉각에 사용될 정도로 발열 관리는 핵심적인 문제입니다. 기존 공랭식(공기 냉각) 방식은 AI 반도체의 발열량 증가를 감당하기 어려워 한계에 봉착했으며, 이에 따라 액체냉각 방식이 새로운 대안으로 급부상하고 있습니다.

액체냉각 기술, 새로운 해법으로 부상

액체냉각은 물 등 액체의 열전도율이 공기보다 20배 이상 높아 냉각 성능이 뛰어나며, 냉각용 전력도 대폭 줄일 수 있다는 장점이 있습니다. 시장조사업체 트렌드포스는 AI 반도체 중 액체냉각 적용 제품 비중이 2023년 6%에서 2027년 59%로 급증할 것으로 예측했습니다.

일본에서는 키옥시아 외에도 파나소닉홀딩스가 지난 3월 냉각액 순환장치 수주를 시작했으며, 후지전기도 지난 6월 액체냉각 장치를 출시하는 등 주요 기업들이 액체냉각 기술 개발과 시장 선점에 적극적으로 나서고 있습니다. 국내에서도 KAIST 연구팀이 AI 반도체 칩 내부에 머리카락보다 가는 물길을 만들어 냉각에 필요한 펌프 전력을 기존 기술의 10분의 1 수준으로 낮추는 초고효율 액체 냉각 기술을 개발하는 등 발열 문제 해결을 위한 노력이 활발합니다.

전망 및 의미

AI 데이터센터의 전력난과 발열 문제는 단순히 기술적인 것을 넘어 국가 전력 인프라와 환경 문제로까지 확대되고 있습니다. 액체냉각 기술은 이러한 문제를 해결하고 AI 시대의 지속 가능한 성장을 가능하게 할 핵심 기술로 평가받고 있습니다. 에너지 관리 및 자동화 분야의 글로벌 기업 슈나이더 일렉트릭은 AI 데이터센터의 안정적인 전력 공급과 효율적인 에너지 관리를 위한 스마트 전력 솔루션을 제공하며, 엔비디아 및 SKT와 협력하여 AI 데이터센터 생태계의 안정성과 지속가능성 확대에 기여하고 있습니다. AI 인프라의 핵심인 데이터센터의 효율적인 운영은 AI 기술 경쟁력의 중요한 변수가 될 것입니다.

※ 이 글은 월드뉴스데일리의 기사입니다.