[단독] 엔비디아, '블랙웰' 발열 한국서 잡는다···국내 수랭식 냉각업체와 협력 모색

2025.02.24 12:08

[단독] 엔비디아, '블랙웰' 발열 한국서 잡는다···국내 수랭식 냉각업체와 협력 모색

엔바이로텍코리아 오래 전 2025.02.24 12:08 인기
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엔비디아, 수랭식 직접액체냉각 분야 협력 국내 파트너사 모색
국내 에이알시스템·삼화에이스·피케이아이·귀뚜라미범양 등 물망
블랙웰 전력 소모량 최대 140kW···일반 규모의 10배
기존 공랭식 냉각으로는 한계 도달···수랭식·액침냉각 각광

비디아가 차세대 인공지능(AI) 그래픽처리장치(GPU) '블랙웰'의 수랭식 냉각 시스템을 한국에서 공급받기 위해 파트너 물색에 나섰다.

그동안 HPE 등 글로벌 기업들과 수랭식 냉각 시스템에서 협력해 왔지만, 늘어나는 수요를 감당하지 못해 한국에서도 공급사를 찾는 것이다.

이와 관련 국내에서 수랭식 냉각 시스템 관련 사업을 하는 에이알시스템, 삼화에이스, 피케이아이(PKI), 귀뚜라미범양 등이 유력한 후보로 물망에 오르고 있다.

엔비디아가 고대역폭메모리(HBM)에 이어 수랭식 냉각 시스템까지 한국에서 공급받게 되면 AI 솔루션 시장에서 우리나라의 위상이 높아질 것으로 기대된다.

21일 엔비디아 사정에 정통한 한 관계자는 굿모닝경제와 만남에서 "수랭식 냉각방식의 핵심 장비는 냉각분배장치(Cooling Distribution Unit·CDU)인데, 엔비디아는 CDU 기술을 확보하고 함께 협력할 수 있는 국내 기업을 찾고 있다"고 말했다.

액체를 사용하는 냉각 시스템에서 엔비디아가 국내 파트너를 물색하는 것은 이번이 처음이다.

엔비디아는 전 세계적으로 늘어나는 GPU 기반 데이터센터의 냉각 수요를 감당하기 위해 공급망을 확대 중이다. 이에 따라 한국을 포함한 글로벌 기업들과의 협력을 모색하고 있는 것으로 보인다.

특히 엔비디아는 블랙웰의 발열을 억제하기 위해 직접액체냉각(다이렉트 리퀴드 쿨링·DLC) 방식의 수랭식 시스템을 개발·공급하는 한국 기업을 물색 중에 있다.

젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 지난해 8월28일 엔비디아 2분기 실적 콘퍼런스콜에서 블랙웰을 액체 냉각 기반으로 설계해 데이터센터 소모 전력을 최대 28%까지 줄이겠다고 선언한 바 있다.

액체를 사용하는 냉각 방식으로는 수랭식과 액침냉각 방식이 있으며, 엔비디아는 두 가지 방식을 모두 사용할 것으로 전망된다. 앞서 엔비디아는 지난해 7월 차세대 GPU와 DGX(고성능 AI와 데이터 분석 작업을 위한 전문 서버 시스템) 제품 개발용 액침냉각 기술자팀에 합류할 화학·소재 전문 엔지니어를 채용하기도 했다.

데이터센터 직원이 서버 랙을 점검하고 있다. [사진=아마존웹서비스(AWS)]

데이터센터 직원이 서버 랙을 점검하고 있다. [사진=아마존웹서비스(AWS)]

◇엔비디아 블랙웰, 기존 공랭식으로는 한계···액체 냉각 방식 주목

데이터센터 냉각 방식은 크게 공랭식과 수랭식, 액침냉각 방식으로 나뉜다. 최근까지 엔비디아를 비롯한 대부분 IT 기업들은 차가운 공기로 서버를 식히는 '공랭식'을 활용해왔다. 그러나 데이터센터가 소모하는 전력이 점점 많아져 공랭식 기술의 한계가 드러나면서, 업계는 액체 냉각 방식인 '수랭식'과 '액침냉각'에 주목하고 있다.

수랭식은 차가운 물이 흐르는 파이프를 회로에 붙여 열을 식히는 방식이며, 액침냉각은 서버를 통째로 전기가 흐르지 않는 냉각유에 넣는 방식이다. 수랭식 기술은 공랭식 대비 전력 효율이 10배 높으며, 액침냉각은 수랭식보다 개발 비용이 높은 대신 효율이 더욱 높다.

AI 시대가 오면서 데이터센터가 소모하는 전력은 폭증할 전망이다. 업계에 따르면 데이터센터 서버 랙(본체) 한 개당 사용하는 전력량은 평균 15kW(킬로와트) 수준이다. 4인 가족의 한 달 평균 사용량(3~4kW)의 4~5배에 달한다. 그러나 엔비디아 GPU를 사용하는 데이터센터의 경우 랙 하나에서 사용하는 전력은 30~40kW까지 증가한다. 모든 랙을 엔비디아 최신 GPU인 블랙웰로 구성할 경우 랙 하나당 사용하는 전력량은 140kW까지 늘어날 것으로 예상된다. 현재보다 최대 10배 이상 차이나는 것이다.

데이터센터 전력 소모 증가량을 고려할 때 향후 액체를 이용한 냉각은 필수적일 것으로 예상된다. HP엔터프라이즈에 따르면 하나의 랙에서 소모하는 전력량이 40~50kW를 넘어가는 순간부터 공랭식 냉각방식이 불가능해진다. 엔비디아 블랙웰과 같은 최신 GPU를 사용하는 순간부터 수랭식 혹은 액침냉각 방식을 사용할 수밖에 없어지는 것이다.

국내 공조 전문기업 에이알시스템, 삼화에이스, 피케이아이, 귀뚜라미범양 각 사 로고. [사진=각 사]

◇국내 공조기업, 수랭식·액침냉각으로 사업 확대

엔비디아가 국내에서 현재 물색하는 파트너사는 수랭식인 DLC 장비·설루션 기업이다. 에이알시스템, 삼화에이스, 피케이아이, 귀뚜라미범양 등 국내 공조 전문기업들은 수랭식과 액침냉각 분야에서 사업을 영위하며, 글로벌 기업과도 협업하고 있다.

특히 이들 기업은 액침냉각 분야에서도 사업을 확대 중이다. 에이알시스템은 글로벌 액침냉각 시스템 기업인 GRC의 국내 공급 파트너사다. GRC는 SK엔무브 등 국내 대기업과도 협력을 늘려나가고 있다. 삼화에이스는 글로벌 1위 액침냉각기업인 서브머의 국내 공급파트너로서 헙력하고 있다.

반도체 제조업체인 피케이아이는 친환경 냉매를 자체 개발하는 리퀴드스택의 국내 공급 파트너사로 최근 데이터센터 분야로 사업범위를 확장하고 있다. 귀뚜라미범양은 네덜란드 아스페리타스와 협업해 국내에 제품을 공급 중이다.