뉴스엣지 한나라 기자 | SK텔레콤(SKT)은 각종 서버를 전기가 통하지 않는 특수 냉각유(油) 속에 넣어 냉각하는 차세대 열관리 방식 ‘액침냉각’ 기술 검증에 성공했다고 14일 밝혔다.

 

SKT는 액침냉각 전문회사 미국 GRC의 설비와 다양한 제조사의 테스트용 서버, SK엔무브의 특수냉각유로 자사 인천사옥에 액침냉각 시스템을 구축하고 지난 6월부터 4개월간 테스트를 진행했다고 설명했다.

 

그 결과, 기존 공기냉각 대비 냉방전력의 93%, 서버전력에서 10% 이상이 절감되어 총 전력 37%가 절감되는 효과를 확인했다고 밝혔다.

 

데이터센터는 대규모 데이터를 처리 및 저장하는 서버 운용은 물론 냉방·습도 유지 등에도 많은 전력을 소모한다.

 

따라서 국내외 데이터센터들은 저전력 고효율 냉각 기술을 도입하거나 차세대 에너지를 사용하는 등 효율적인 냉각 시스템을 갖춰 전력 사용량 절감을 위해 노력하고 있다.

 

SKT가 이번에 검증에 성공한 액침냉각 시스템은 차가운 공기를 순환시키거나 팬을 통해 냉각하는 기존 공랭식 시스템과 달리 전기는 통하지 않고 열전도는 높은 특수 냉각유에 서버를 직접 담가 냉각하는 유냉(油冷)식 시스템이다.

 

공기보다 열전도가 훨씬 높은 특수 냉각유를 사용해 직접 서버 장비의 열을 흡수하고, 공기냉각에 필요했던 서버의 송풍기를 제거함으로써 서버의 전력 절감도 가능하다.

 

SKT는 자사 AI서비스를 위한 전용 데이터센터를 11월 중 인천사옥에 구축할 예정이며, 액침냉각 시스템은 내년 중 인천사옥에 본격 적용할 계획이라고 밝혔다.

 

액침냉각 방식은 오래전부터 제안돼 왔지만 널리 사용되지 못하다가, 지난 2020년부터 AI, 가상화폐 채굴 등을 목적으로 하는 해외 데이터센터에서 일부 사용 중이다.

 

하지만 최근 GPU서버 시스템 발열량이 지속 증가함에 따라 데이터센터 에너지 소비량이 빠르게 늘어나면서 구글, MS, 인텔 같은 빅테크 기업들도 액침냉각 도입을 검토하고 있다.

 

구글, MS 등은 이미 검토 단계를 넘어서 적용가능성 여부를 다양한 방법으로 자체 테스트중이며, 코로케이션 서비스 제공업체인 이퀴닉스나 디지털 리얼리티 등도 이미 액침냉각 시스템에 대한 검토와 실증을 끝낸 것으로 알려져 있다.

 

인텔은 최근 CPU 디자인이 여러 개의 칩렛을 연결해 큰 칩으로 만드는 방식으로 바뀌면서 전력 소모도 늘어나, 공냉 방식의 쿨러로는 감당하기 힘든 상황에 직면하면서 액침냉각 시스템 도입을 추진하고 있다.

 

액침냉각 분야 기술을 주도하고 있는 기업은 스페인 서브머, 미국의 GRC와 MGT, 네덜란드의 아스페리타스와 리퀴드스택 등이다.

 

데이터센터의 전력사용은 크게 데이터를 저장, 처리하는 서버와 이러한 서버를 유지시키기 위한 냉각 및 전기 인프라 등으로 나뉜다.

 

데이터센터 본연의 역할을 수행하는 IT서버는 줄일 수 없기 때문에, 데이터센터 에너지 절감은 서버 외 가장 큰 전력을 사용하고 있는 냉각 설비를 얼마나 효율적으로 구성하는 것에 달려있다.

 

이를 수치화한 것이 전력효율지수(PUE)인데, 데이터센터의 총 전력량을 IT장비 전력량으로 나눈 값이며 1에 가까울수록 전력효율이 좋은 데이터센터로 평가받는다.

 

공기냉각 방식의 최신 데이터센터 PUE는 약 1.5며, PUE를 낮추기 위해 겨울철 차가운 외부 냉기를 끌어오거나 저전력 고효율 설비를 구축하는 등 다양한 시도를 하고 있다.

 

하지만, 공기냉각의 기술 발전에도 불구하고 설치 및 냉각에 필요한 공간 문제와 여전히 큰 에너지 소비 및 비용 문제가 남아 있으며, 갈수록 늘어나고 있는 전력 사용량을 줄이기 위해서는 데이터센터 냉각시스템 효율화가 절실한 실정이다.

 

국제에너지기구(IEA)에 따르면, 지난 2022년 전 세계 데이터센터 전력 소비 추정치는 240-340TWh로, 이는 국내 연간 전력 소비량의 42-60%에 해당할 만큼 막대한 양이다.

 

SKT는 이번 국내 최초의 액침냉각 시스템 구축 및 성공적인 검증을 통해 입증된 데이터센터 모니터링 솔루션을 SK엔무브의 열관리 사업과 결합해 액침냉각 사업에 본격 나설 계획이며, 향후 액침냉각 기술 보급을 주도해 데이터센터 전력 절감을 통한 넷제로 달성에 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

 

SKT CIO 조동환 부사장은 “AI Company로의 전환을 가속화함에 따라 전력소비가 높은 GPU서버 도입이 증가하고 있는 상황 속에서 이번 액침냉각 도입을 통해 상당한 수준의 에너지 비용 절감이 기대되며, 향후 해당 기술 보급 확산을 통해 탄소중립 목표 달성에도 이바지하겠다”고 밝혔다.