AI도입이 확대되며 GPU 발열량 증가와 데이터센터 전력수급 문제는 현재 산업계의 주요과제다. 이에 따라 기존 공기냉각방식을 대체할 직접액체냉각 및 액침냉각 등 액체냉각기술에 대한 관심이 어느 때보다 높다. 

 

GS칼텍스는 지난 60여년간 윤활유산업에서 축적해 온 열관리 기술역량을 바탕으로 데이터센터용 냉각유체분야를 새로운 성장축으로 삼고 사업을 추진하고 있다. 

 

신우균 GS칼텍스 윤활유기술솔루션팀 책임을 만나 데이터센터용 냉각유시장 진출배경과 앞으로의 계획 등을 들어봤다.

 

■  GS칼텍스는 어떤 기업인가

GS칼텍스는 대한민국 최초로 설립된 민간 정유회사에서 시작해 지난 반세기 동안 국가기간산업인 석유산업과 석유화학산업 등을 선도하고 있는 에너지·화학전문기업이다. 현재 주요 사업군 중 하나인 윤활유사업에서 데이터센터용 냉각유체와 관련된 사업활동을 진행하고 있다.  

 

■ DC용 냉각유체사업에 뛰어든 배경은 

 윤활유산업은 자동차, 건설기계 및 산업현장에 다양한 윤활유, 부동액 제품을 공급함으로써 고객에게 에너지효율 향상 및 장비보호라는 가치를 제공한다. 자동차 엔진오일과 같은 기존 윤활유 제품들은 기계 내에서 발생되는 마찰을 감소시켜 장비운전에 소요되는 에너지를 줄이고 마모를 방지해 물리적 손상으로부터 장비를 보호한다. 장비를 냉각하거나 온도를 유지해주는 열관리기능 역시 제공하지만 기존 윤활유제품들을 사용하는 자동차엔진이나 산업용장비에서는 열관리기능이 크게 부각되지는 않았다. 

 

데이터센터의 가장 핵심장비인 서버는 마찰, 마모는 없지만 윤활유산업에서 다뤄왔던 열관리기능이 특화적으로 요구되는 어플리케이션이다. 특히 데이터센터 냉각기술과 이를 위한 냉각전용유체는 기존 윤활유제품의 기능과 동일하게 냉각에너지 저감을 통한 에너지효율화, 발열로부터의 서버 보호라는 목적을 가지고 있기 때문에 GS칼텍스를 포함한 많은 기업들은 데이터센터 냉각용유체를 윤활유산업 영역이 확장되는 개념으로 이해하고 있다.  

 

또한 액체냉각기술은 데이터센터뿐만 아니라 △EV 배터리 △ESS 배터리 △급속충전기 등 다양한 고발열 전자장비에 이미 적용되거나 확대를 시도하고 있는 상황이다. 특히 EV 확대·보급에 따른 내연기관 자동차의 감소를 가장 큰 위험요인으로 인식하는 윤활유업체 입장에서 액침냉각유체 등 신규 냉각유체가 적용되는 기술이 EV, ESS 배터리분야에서 보편화될 경우 앞으로 감소하게 될 자동차 엔진오일 수요를 대체할 신규사업 기회를 확보할 수 있다고 생각한다. 이에 따라 데이터센터 냉각기술에 대해 관심을 가지고 사업을 추진하고 있다.

 

■ DC 쿨링시스템 트렌드를 평가한다면

AI서버 내 GPU 발열량 증가와 데이터센터의 전력수급 이슈로 직접액체냉각 및 액침냉각을 포함한 액체냉각기술에 대한 관심이 높은 상황이다. 기존 공기냉각 대신 액체냉각기술이 필요하다는 부분에서는 대부분 고객사들이 공감하고 있다. 이제 시작단계인 액침냉각보다 이미 서버·시스템 제조사 등 산업생태계가 구축된 직접액체냉각기술을 선호하고 있지만 서버 내 발열량이 높은 새로운 GPU가 계속 등장하고 있기 때문에 액침냉각이나 2상냉각을 이용하는 새로운 냉각기술에 대한 관심 역시 여전히 높다.

 

■ DC 리퀴드쿨링에서 냉각유의 역할과 중요성은

 데이터센터 액체냉각기술에서 냉각유체는 서버에서 발생하는 열을 흡수해 열교환기를 통해 외부로 방출해주는 열전달 매체의 역할을 수행한다. 데이터센터 구축 및 운영에 소요되는 전체비용 중 차지하는 비중은 높지 않지만 어떤 기술 및 유체를 선택하느냐에 따라 에너지효율 개선과 운영관리 용이성이 결정되기 때문에 액체냉각기술 적용에 있어 가장 중요한 부분 중 하나다. 

 

■ DC용 냉각유 개발 중 가장 어려웠던 부분은

액체냉각유체 개발에서 가장 어려웠던 부분은 실제 사용자환경과 유사하게 개념증명(PoC:Proof of Concept)을 진행하는 부분이다. 개념증명 평가는 냉각유체에 대한 깊은 이해와 서버 및 쿨링시스템 하드웨어·데이터센터산업 전반에 대한 전문성이 요구되기 때문에 다양한 협력기업의 참여가 필요하기 때문이었다.

 

 

■ GS칼텍스만의 강점 및 차별성은 

GS칼텍스는 냉각효율을 극대화한 액침냉각유체부터 안전성을 강화한 고인화점형 액침냉각유체, 친환경성을 부각시킨 생분해성, 바이오 유래 액침냉각유체, 그리고 바이오 유래 소재를 적용한 직접액체냉각유체 제품까지 데이터센터 냉각기술분야에서 고객사들의 다양한 요구사항을 만족시키기 위해 폭넓은 제품 포트폴리오를 구축하고 있다.

 

또한 새로운 기술에 대한 고객들의 불안감을 최소화하기 위해 다양한 산업분야에서 이미 검증된 소재를 냉각유체로 적용하고 있다. 일례로 항공시스템 내 전자장비용 냉각유체, 식품·의약품 생산 공장용 윤활유 제품, 화장품 원료로도 사용되며 동시에 액침냉각용 유체로도 이미 해외에서 10년 이상 운영된 실적이 있는 검증된 소재를 채택하고 있다. 

 

마지막으로 고객사의 기술검토단계부터 실제 적용 및 운영단계에 이르기까지 제품에 대한 △분석평가 △소재호환성 평가 △규제 대응방안 검토 등 종합적인 기술솔루션을 제공한다는 차별점이 있다.

 

■ 글로벌기업들과 진행 중인 실증현황은 

GS칼텍스는 액침냉각기술 관련 데이터센터산업 내 다양한 기업들과 협력해 실증하고 있다. 우선 삼성전자와 함께 서버 중요부품인 메모리 디바이스(메모리램, SSD)를 대상으로 액침냉각 환경 하의 영향 등을 평가했다. 또한 슈퍼마이크로와 협력해 대전 GS칼텍스 기술연구소 내에 실증평가장비를 구축하고 서버 완제품 대상의 실증을 진행 중이다. 

 

해당 실증평가에는 엔비디아 GPU인 H100이 장착된 슈퍼마이크로의 AI용 서버와 액침냉각시스템을 대상으로 GS칼텍스의 고인화점형 액침냉각유체인 Kixx Immersion Fluid S30이 적용돼 6개월 이상 평가를 진행하고 있으며 신규 개발 중인 액침냉각유체 제품에 대한 실증도 추가로 진행할 계획이다. 

 

■ GS건설, SDT와 체결한 업무협약 내용은

2025년도에는 데이터센터 건설업체인 GS건설, 액침냉각시스템 스타트업인 SDT와 함께 데이터센터 냉각기술에 대한 업무협약을 체결했다. GS건설이 보유하고 있는 프리패브(Prefab)기술과 SDT의 액침냉각시스템 및 센서기술, GS칼텍스의 액침냉각유체기술 역량이 시너지를 발휘해 새로운 냉각기술에 대한 검증을 확대하고 액침냉각 및 직접액체냉각 등 신규 냉각시스템이 데이터센터에 적용됐을 때 운영 및 설비측면에서 발생되는 효과를 정량적으로 예측할 수 있을 것으로 기대한다.

 

■ LG유플러스, GST와 실증 중인데

GS칼텍스는 LG유플러스 및 반도체칠러 제조사인 GST와 협력해 LG유플러스 평촌 데이터센터 내에서 실제 공급되는 유틸리티와 연계한 실증평가를 진행하고 있다. 올해 3월 스페인 바르셀로나에서 개최된 ‘MWC(Mobil World Congress) 2026’ 행사의 LG유플러스 전시 부스에 실증평가가 기반된 액침냉각기술 등이 전시돼 많은 해외고객들의 관심을 받았다.

 

■ 지난해 출시한 Kixx DLC Fluid PG25 공급사례는

‘Kixx DLC Fluid PG25’는 직접액체냉각용 전용유체로 PG(Propylene Glycol) 약 25%와 정제수 및 첨가제 등으로 구성돼 업계에서 통상 ‘PG25’ 라고 불리는 제품이다.

 

 

 PG25 제품은 수계(Water based) 유체이기 때문에 데이터센터분야 고객들은 △유체가 흐르는 배관에 발생될 수 있는 부식 △유체 누출시 발생될수 있는 누전 및 장비손상 △외부요인에 의한 미생물 오염 등을 가장 우려한다. 

 

지난해 출시한 GS칼텍스의 Kixx DLC Fluid PG25 제품의 가장 큰 특징은 해외생산된 PG25 제품들보다 미생물성장 억제기능을 대폭 강화한 것이 특징이다. 또한 부식발생 및 유체누출 시 발생될 수 있는 장비손상의 가능성을 최소화하기 위해 더욱 낮은 전기전도도를 보유하고 있다. 현재 직접액체냉각기술의 국산화를 준비하는 기업들과 협력해 평가를 진행하고 있으며 해외인증 취득 역시 준비하고 있다. 

 

■ DC분야 사업목표는

GS칼텍스의 윤활유사업은 지난 60여년간 자동차 및 주요산업분야의 에너지효율화와 장비보호를 위한 제품 및 기술솔루션을 공급하며 지속 성장해왔다. 성장동력의 핵심은 기계장비 제조사(OEM)와 협력해 최적의 유체제품을 개발하고 실제 사용자인 고객들과 함께 실증검사를 진행하며 검증된 기술솔루션을 제공해온 것이었다. 미래 데이터센터분야에서도 이와 같은 역할을 수행하는 것이 현재 목표다.