210억달러 냉각 시장, 2034년 544억달러 전망

AI 데이터센터 경쟁의 병목이 GPU 확보에서 전력과 열을 다루는 냉각 인프라로 넓어지고 있다. 고성능 서버가 쓰는 전력과 발열이 함께 커지면서 냉각은 보조 설비가 아니라 연산 능력을 좌우하는 핵심 조건으로 올라섰다.

삼일PwC는 19일 '열을 잡는 자가 AI를 잡는다: AI 시대의 새로운 병목, 냉각 기술의 부상' 보고서를 발간했다고 밝혔다. 보고서는 AI 서버의 전력 밀도와 발열 증가가 데이터센터 설계 기준을 바꾸고 있다고 봤다.

국제에너지기구(IEA)는 'Energy and AI' 보고서에서 전 세계 데이터센터 전력 소비가 2024년 415테라와트시(TWh)에서 2030년 945TWh로 늘어날 것으로 전망했다. AI 도입으로 고성능 가속 서버 배치가 늘면서 데이터센터 안의 전력 밀도가 높아진다는 설명이다.

전력 소비 증가는 곧 발열 문제로 이어진다. 기존 공랭식 냉각은 서버실 안의 공기로 열을 빼내는 방식이지만, 고성능 GPU와 AI 서버가 촘촘히 들어가는 환경에서는 같은 공간 안에서 더 많은 열을 처리해야 한다.

보고서는 냉각 기술을 동일한 전력과 공간으로 더 많은 AI 연산을 가능하게 하는 '레버리지 기술'로 평가했다. 칩에 냉각판을 직접 붙이는 액랭식과 서버를 특수 용액에 담그는 액침냉각이 대안으로 제시됐다.

포춘비즈니스인사이트(Fortune Business Insights)는 데이터센터 냉각 시장 보고서에서 글로벌 시장이 2026년 210억 달러(약 29조7000억원)에서 2034년 544억 달러(약 76조9000억원)로 성장할 것으로 예상했다. 연평균 성장률은 12.6%로 제시됐다.

액침냉각은 서버 전체를 절연성이 있는 특수 용액에 담가 열을 빼내는 방식이다. 보고서는 이 분야가 연평균 24%를 웃도는 성장률로 냉각 시장 확대를 이끌 수 있다고 봤다.

경쟁의 초점도 장비 판매에서 운영 플랫폼으로 이동하고 있다. 삼일PwC 보고서는 앞으로 전력, 냉각, 제어를 함께 운영하는 역량이 데이터센터 경쟁력의 핵심이 될 것이라고 설명했다.

글로벌 시장에서는 버티브(Vertiv), 슈나이더일렉트릭(Schneider Electric), 존슨콘트롤즈(Johnson Controls) 등이 기술 확보와 협업을 통해 표준 경쟁에 나서고 있다. 에코랩(Ecolab)은 쿨아이티(CoolIT)를, 이튼(Eaton)은 보이드 서멀(Boyd Thermal)을 인수하며 관련 시장에 뛰어들었다.

국내 기업도 시장 진입을 서두르고 있다. SK엔무브는 윤활유·기유 기술을 액침냉각용 절연유로 전환해 SK텔레콤 데이터센터에 상용 1호를 공급했고, GST는 자체 개발한 액침냉각 기술로 상용 1호 납품에 성공했다.

삼성전자는 유럽 공조업체 플렉트를 인수했고, LG전자는 무급유 터보 칠러 등 HVAC 기술로 사업을 넓히고 있다. 다만 보고서는 국내 기업 상당수가 실증 또는 초기 상용화 단계에 머물러 있다고 지적했다.

글로벌 선도 기업과 비교하면 시스템·플랫폼 역량과 엔비디아($NVDA) 공급망 등 표준 생태계 편입이 부족하다는 것이다. 보고서는 한국 기업이 정면 승부보다 특정 기술 전문성을 앞세운 협업 전략을 확대할 필요가 있다고 제언했다.

서용태(Suh Yong-tae) 삼일PwC AI 데이터센터 플랫폼 리더는 "냉각은 전력비를 절감하는 효율화 수단일 뿐 아니라 동일한 전력·공간 인프라 내에서 더 많은 GPU와 AI 서버를 수용할 수 있게 함으로써 데이터센터의 AI 연산 능력과 확장성을 좌우하는 전략 기술"이라고 말했다. 그는 "향후 2~3년은 글로벌 냉각 표준이 형성되는 결정적 시기인 만큼, 한국도 인접 산업의 강점을 살려 글로벌 표준 생태계 편입을 서둘러야 한다"고 말했다.

이번 사안은 특정 암호화폐나 토큰 가격과 직접 연결된 내용은 아니다. 다만 AI 인프라 비용 구조는 GPU, 저장장치, 전력망, 냉각 설비가 함께 얽힌 문제로 확장되고 있으며, 본지도 앞서 AI 저장장치가 새 병목으로 떠오른 흐름을 보도했다.

검증에 사용한 출처: 아시아경제 원문, IEA Energy and AI, Fortune Business Insights