케무어스는 수십년 동안 냉동공조용 냉매를 통해 데이터센터를 지원해 왔으며 칠러와 같은 공랭시스템에서 축적된 경험을 바탕으로 데이터센터업계의 열관리 과제를 오래전부터 이해해 왔다.

 

케무어스는 화학 및 열관리분야에서 축적한 깊은 전문성을 바탕으로, 우수한 성능을 제공하면서도 엄격한 안전 및 규제요건을 충족하는 냉각유체를 개발했다. 개발한 2상 액체냉각유체는 비가연성 특성과 우수한 절연성능, 뛰어난 화학적·물질적 안정성을 함께 제공해 2상 액침냉각과 2상 DTC 아키텍처에 적합하다.

 

Saab Samer 케무어스 Immersion Cooling Venture Director를 만나 쿨링시장 진입배경과 중장기 비전을 들어봤다.

 

■ DC 쿨링시장을 어떻게 평가하는가

케무어스는 데이터센터 냉각을 매우 빠르게 성장하고 있는 글로벌시장으로 보고 있다. 현재 시장 규모는 약 50억~60억달러 수준이며 대부분의 전망에서 2033년까지 연평균 22~32% 성장할 것으로 예상하고 있다.

 

특히 AI와 고성능 컴퓨팅이 확산되면서 반도체 칩에서 발생하는 열이 공랭식으로는 더 이상 감당하기 어려운 수준에 이르고 있다. 이러한 변화는 하나의 전환점을 의미하며 향후 데이터센터의 확장성을 확보하기 위해서는 액체냉각, 이중에서도 2상 액침냉각(Immersion Cooling) 시스템이 점점 필수적인 기술로 자리잡고 있다.

 

■ 데이터센터 쿨링시장에 본격 진입 배경은

케무어스는 수십년 동안 냉동·공조용 냉매를 통해 데이터센터를 지원해 왔으며 칠러와 같은 공랭시스템에서 축적된 경험을 바탕으로 데이터센터업계의 열관리 과제를 오래전부터 이해해 왔다.

 

하지만 AI 워크로드가 증가하면서 반도체 칩의 발열이 공랭식의 한계를 넘어서는 상황이 나타났으며 시장에 새로운 솔루션이 필요하다는 점이 분명해졌다.

 

혁신은 케무어스의 핵심 가치이며 열관리기술 역량은 이러한 새로운 냉각문제를 해결하는 데 중요한 역할을 할 수 있는 위치에 있었다. 이러한 배경에서 데이터센터산업을 위한 첨단 액체 냉각기술에 보다 전략적으로 투자하게 됐다.

 

■ 리퀴드쿨링시장의 ‘게임체인저’는 무엇이라고 보는가

가장 큰 전환점은 공랭식이나 단상 액체냉각으로는 충족할 수 없는 더 높은 수준의 열전달 효율에 대한 업계의 요구라고 생각한다. AI와 고성능 컴퓨팅 확산으로 반도체 칩의 발열이 완전히 새로운 접근방식을 필요로 하는 수준까지 증가하고 있다. 이러한 흐름 속에서 2상 DTC(Direct-to-Chip)과 2상 액침냉각기술이 중요한 대안으로 떠오르고 있다. 이 기술들은 훨씬 더 많은 열을 흡수할 수 있어 데이터센터의 확장성을 가능케 한다.

 

케무어스는 화학 및 열관리분야에서 축적한 깊은 전문성을 바탕으로, 우수한 성능을 제공하면서도 엄격한 안전 및 규제요건을 충족하는 냉각유체를 개발해 이러한 변화의 흐름을 선도하고 있다.

 

■ 2상 액침냉각유체의 핵심기술은

케무어스의 2상 액침냉각유체는 높은 열성능과 안전성을 동시에 만족하도록 설계됐다. 49℃의 정상 비등점을 기반으로 탁월한 열전달 효율을 제공하며 동시에 민감한 IT장비에 필요한 우수한 절연 특성과 화학적 안정성을 갖추고 있다.

 

또한 인화점이 없고 가연성 범위도 존재하지 않아 폐회로시스템에서 안전하게 운용될 수 있다.

 

환경 측면에서도 오존파괴지수(ODP)가 0이며 지구온난화지수(GWP)도 10으로 매우 낮아 지속가능성을 크게 높였다. HFO(하이드로플루오로올레핀) 기반 기술은 PFPE, HFE, HFK와 같은 기존 냉각유체를 대체할 수 있는 보다 친환경적인 대안이면서도 차세대 데이터센터 냉각에 요구되는 성능을 충분히 제공한다.

 

■ Opteon 2상 액침냉각유체의 차별성은

2상 액체냉각의 가장 큰 특징은 잠열(latent heat)을 활용한 열전달 메커니즘에 있다. 이 방식은 단상 시스템대비 동일한 유체량으로 훨씬 더 많은 열을 제거할 수 있게 해 준다.

 

케무어스의 2상 액체냉각유체는 이러한 상변화 특성을 활용해 단상대비 약 3분의 1 수준의 유량만으로도 동일하거나 그 이상의 냉각성능을 구현할 수 있다. 이는 시스템효율성과 열적 여유(thermal margin)를 크게 개선하는 요소다. 이처럼 높은 열전달효율 덕분에 2상 액체냉각은 차세대 AI 및 고성능 컴퓨팅에서 요구되는 극도의 발열을 안정적으로 관리할 수 있다. 이는 공랭 또는 단상 액체냉각의 실질적인 한계를 크게 넘어서는 수준이다.

 

또한 케무어스의 2상 액체냉각유체는 비가연성 특성과 우수한 절연성능, 그리고 뛰어난 화학적·물질적 안정성을 함께 제공해 2상 액침냉각과 2상 DTC 아키텍처 모두에 적합하다. 이러한 특성들이 결합돼 2상 냉각은 향후 데이터센터산업에서 요구되는 성능 확장성에 효과적으로 대응할 수 있는 핵심 솔루션으로 자리매김하고 있다.

 

■ 향후 D2C와 액침냉각방식 중 주류가 될 방식은

2상 D2C(Direct-to-Chip)와 2상 액침냉각은 모두 향후 데이터센터 냉각에서 중요한 역할을 하게 될 것으로 보고 있다. 어떤 방식이 더 적합한지는 각 데이터센터의 설계와 요구되는 성능에 따라 달라질 것이다.

 

분명한 점은 AI와 고성능 컴퓨팅 확산으로 발열수준이 지속적으로 증가하면서 차세대 칩을 안정적으로 운영하기 위해 업계 전반에서 2상 냉각 솔루션에 대한 수요가 더욱 확대될 것이다. 케무어스는 이 두 가지 접근방식이 모두 점차 주류기술로 자리잡을 것으로 보고 있으며 데이터센터 운영자들이 확장성, 효율성, 그리고 신뢰성을 갖춘 냉각기술을 찾는 과정에서 중요한 선택지가 될 것으로 생각한다. 이러한 요구에 대응하기 위해 두 가지 방식 모두를 지원할 수 있는 솔루션을 제공하고 있다.

 

■ 최근 PFAS 규제가 강화되고 있는데

케무어스의 액체냉각유체는 폐회로시스템에서 사용되기 때문에 외부로의 누출 가능성이 최소화되며 사용수명이 끝난 이후에는 회수 및 재활용이 가능해 데이터센터 냉각에 있어 보다 순환적인 접근을 지원한다. HFO 화학 기반에 뿌리를 두고 있으며 HFO는 수십년 동안 첨단 데이터센터 환경에서 고효율·저에너지냉각을 가능케 해 온 검증된 화학물질이다.

AI와 고성능 컴퓨팅에 대한 수요가 계속 증가함에 따라 효과적인 열관리의 중요성도 더욱 커지고 있다. 케무어스는 이러한 핵심 화학소재가 책임감 있게 생산·사용·관리될 수 있도록 하는 데 중점을 두고 있으며 동시에 차세대 디지털 인프라가 요구하는 성능과 효율성을 지속적으로 지원하고자 한다.

 

 

■ 향후 PFAS 규제가 확대될 경우 Chemours의 대응 전략은

미래를 정확히 예측할 수는 없지만 분명히 말할 수 점은 케무어스가 약 100년 전 불소계냉매라는 카테고리를 처음으로 창출한 기업이며 이후에도 규제와 성능을 동시에 고려하며 지속적으로 혁신을 이어왔다는 것이다.

 

케무어스는 제품개발 과정에서 새롭게 등장하는 정책 및 규제환경과 정합성을 중요하게 고려하고 있으며 책임 있는 생산, 폐회로 사용, 그리고 사용 후 회수 및 재활용이 가능한 구조를 통해 순환성을 강화하는 데 중점을 두고 있다.

 

또한 제품 전 생애주기에 걸쳐 환경영향을 최소화하면서도 성능 저하없이 고객요구를 충족할 수 있도록 가치사슬 전반에 걸친 협업과 지속적인 혁신에 전념하고 있다.

 

■ 액침냉각유체에서 가장 중요한 성능지표는

2상 액체냉각에서 가장 중요한 성능지표는 차세대 고전력 반도체 칩을 안정적으로 냉각할 수 있는 능력과 더 높은 효율과 단순화된 시스템구조를 통해 총 소유비용(TCO)을 낮출 수 있는지 여부에 달려 있다. 이를 위해 냉각유체는 높은 열 성능을 제공해야 하며 누출 발생 시에도 단락(Short) 위험을 줄일 수 있는 우수한 절연특성과 장기간 시스템 신뢰성을 보장할 수 있는 뛰어난 화학적·물질적 안정성을 갖춰야 한다.

 

또한 2상 액침냉각은 유지보수 요구를 크게 줄이고 생물오염(biofouling)과 같은 위험요소를 제거하는 장점이 있다. 이와 함께 모든 구성요소를 동일한 온도로 유지하는 보다 균일한 냉각 환경을 제공함으로써 시스템 신뢰성과 하드웨어 수명을 더욱 향상시킬 수 있다.

 

■ 장기 운영에서 발생하는 유체 열화나 오염문제는 어떤 관리가 필요한가

2상 액침냉각유체는 장기적인 안정성을 고려해 설계돼 운영 중에 정기적인 샘플링이나 복잡한 모니터링이 필요하지 않는다. 뛰어난 화학적 안정성을 유지하며 반응성 문제가 없으며 다양한 소재와 높은 호환성을 갖추고 있어 시간이 지나면서 발생할 수 있는 열화나 오염위험을 최소화한다. 이러한 특성은 데이터센터 운영의 신뢰성을 높이고 시스템이 장기간에 걸쳐 최적의 성능을 지속적으로 유지할 수 있도록 지원한다.

 

■ 현재 액침냉각유체시장에서 경쟁구도는

데이터센터가 첨단 AI와 고성능 컴퓨팅에서 발생하는 극도의 열부하를 효과적으로 관리할 수 있는 솔루션을 찾으면서 액체냉각유체시장은 빠르게 진화하고 있다. 약 100년에 가까운 열관리분야의 리더십을 바탕으로, 케무어스는 이러한 전환을 지원할 수 있는 매우 유리한 위치에 있다고 생각한다.

 

케무어스의 경쟁력은 불소화화학분야에 대한 깊은 전문성, 강력한 기술지원 역량, 그리고 엄격한 안전 및 규제요건을 충족하면서도 뛰어난 성능과 낮은 GWP를 갖춘 유체를 공급할 수 있는 검증된 능력에 있다.

 

또한 단순한 제품성능을 넘어 책임있는 생산방식, 순환경제(circularity) 실현, 그리고 데이터센터 생태계 전반과의 긴밀한 협업에도 중점을 두고 있다. 이러한 강점들을 바탕으로 케무어스는 차세대 2상 액체냉각기술을 구현하는 데 있어 신뢰받는 파트너이자 선도기업으로 자리매김하고 있다.

 

■ 한국 및 아시아 DC시장 및 쿨링시장을 평가한다면

케무어스는 한국과 아시아 전반에서 데이터센터시장이 높은 성장 잠재력을 가지고 있다고 보고 있다. 이는 각 국가별로 디지털 주권(sov​​ereign digital infrastructure)에 대한 요구가 확대되고 점점 더 엄격해지는 저지연(latency) 요건이 시장성장을 견인하고 있기 때문이다.

 

특히 한국은 첨단 반도체와 AI개발분야에서 중요한 기술적 경쟁력을 보유하고 있어 차세대 냉각기술 도입에 있어 매우 핵심적인 지역이라고 생각한다.

아시아 전반에서 고성능 컴퓨팅에 대한 수요가 빠르게 증가함에 따라 데이터센터 용량 확대와 함께 보다 효율적인 냉각 솔루션에 대한 수요 역시 지속적으로 성장할 것으로 예상하고 있다.

 

■ 향후 5~10년 내 데이터센터 냉각기술은 변화를 전망한다면

현재 AI 인프라 구축 경쟁이 치열해지면서 많은 데이터센터 운영자들이 효율성보다는 구축 속도를 우선시하는 경향이 있다. 그러나 전력밀도가 계속 높아짐에 따라 향후에는 총소유비용(TCO)을 절감하고 보다 지속가능한 냉각전략으로 전환하는 흐름이 분명히 나타날 것으로 보고 있다.

 

AI와 고성능 컴퓨팅 하드웨어가 세대가 바뀔 때마다 칩의 열밀도와 전력 증가가 계속되면서 데이터센터는 에너지사용을 과도하게 늘리지 않으면서도 이러한 열문제를 해결할 수 있는 냉각기술이 필요하다. 이러한 측면에서 2상 액침냉각과 2상 D2C는 앞으로도 핵심기술로 자리잡을 것이며 장기적인 확장성을 확보하는 데 필요한 성능, 신뢰성, 그리고 효율성을 제공할 것이다.

 

■ 올해 사업 목표 및 중장기 비전은

케무어스는 한국을 포함한 아시아·태평양지역 전반의 밸류체인 파트너들과 활발히 협력하고 있으며 첨단 냉각기술에 대한 수요가 증가함에 따라 협력을 더욱 확대할 수 있는 기회가 크다고 보고 있다.

 

특히 한국은 반도체, AI, 고성능 컴퓨팅분야에서 선도적인 위치를 점하고 있어 전략적으로 중요한 시장이며 지역 특화된 요구를 충족하고 차세대 2상 냉각 솔루션 도입을 가속화하기 위해 한국기업들과의 파트너십을 적극 환영한다. 산업계, OEM, 그리고 다양한 기술 제공업체들과 긴밀히 협력해 이 지역이 고성능·고신뢰성은 물론 규제요건까지 충족하는 열관리기술에 접근할 수 있도록 지원하는 데 중점을 두고 있다.

 

케무어스는 주요 OEM 파트너, 시스템통합기업, 그리고 유통파트너들과 협력을 더욱 강화해 차세대 냉각 솔루션에 대한 인식을 높이고 시장 도입을 가속화하는 데 주력하고 있다. 앞으로의 비전은 데이터센터가 직면한 에너지 및 물문제를 케무어스의 혁신적인 솔루션 포트폴리오를 통해 해결하는 것이다. 이러한 비전을 실현하기 위해서는 업계 전반의 협력이 필수적이기 때문에 혁신과 협업의 생태계를 구축하는 데 집중하고 있다.

 

파트너십을 지속적으로 강화함으로써 보다 효율적이며 확장 가능한 냉각 아키텍처로의 전환을 업계 전반에서 지원해 나가는 것이 우리의 목표다.