GF(Georg Fischer Piping Systems)가 LG유플러스와 차세대 액체냉각 솔루션을 통합한 AI 데이터센터 기술 공동검증을 진행했다고 최근 밝혔다.

 

양사는 LG유플러스 평촌2센터 AI 데이터센터 테스트베드에 D2C(Direct-to-Chip) 액체냉각시스템을 구축하고 GF의 고성능 PVDF(Polyvinylidene Fluoride) 인랙(In-rack) 매니폴드를 적용해 고밀도 AI 서버환경에서의 냉각성능과 시스템 안정성을 검증했다.

 

AI서버의 랙당 발열량이 빠르게 증가하면서 기존 공랭방식만으로 열을 처리하기 어려워지고 있는 가운데 이번 테스트는 100kW급 초고밀도 랙에서 냉각수를 각 칩으로 안정적이고 균일하게 공급하는 배관·매니폴드 기술에 초점을 맞췄다.

 

GF에 따르면 평촌2센터에 적용된 PVDF 인랙 매니폴드는 프로필렌글리콜 기반 PG25 냉각수를 랙 내부 각 콜드플레이트로 공급하도록 설계됐다. 랙 구조와 설치공간에 맞춰 매니폴드를 제작할 수 있어 복잡한 고밀도 서버랙 내부에서도 배관구성을 단순화하고 설치시간을 줄일 수 있도록 했다.

 

평촌2센터, 차세대 AI 냉각 ‘실전 테스트베드’

LG유플러스는 AI 및 클라우드 수요 증가와 서버 고집적화에 대응하기 위해 평촌2센터를 차세대 냉각기술 검증 거점으로 활용하고 있다.

 

수도권 최대 수준의 데이터센터인 평촌2센터에서는 D2C뿐만 아니라 액침냉각 등 차세대 열관리기술에 대한 실증이 진행되고 있다. 이를 통해 냉각효율과 시스템 신뢰성을 높이는 동시에 에너지사용량과 유지관리비용을 줄일 수 있는 차세대 AI 데이터센터 인프라 구현 가능성을 검증하고 있다.

 

LG유플러스는 평촌2센터를 D2C 및 액침냉각 등 첨단 냉각기술을 평가하는 실전 테스트베드로 운영하며 운영효율 개선과 탄소배출 저감, 지속가능한 데이터센터 운영모델 확보를 추진하고 있다.

 

또한 LG유플러스는 평촌2센터를 활용한 AI 데이터센터 투어 등을 통해 데이터센터 운영사와 설계·시공·설비기업에 실제 구축 및 운영사례를 공유하며 국내 AI 데이터센터 생태계의 기술교류 확대에도 나서고 있다.

 

100kW 랙 냉각수 ‘균일 분배’가 핵심

D2C 액체냉각은 CDU(Coolant Distribution Unit)에서 공급된 냉각수를 서버 내부 CPU와 GPU 등에 설치된 콜드플레이트까지 전달하고 발생한 열을 직접 제거하는 방식이다. 서버 랙의 열밀도가 높아질수록 단순히 많은 양의 냉각수를 공급하는 것뿐만 아니라 각 서버와 칩에 필요한 유량을 균일하게 배분하는 것이 시스템 안정성을 좌우한다.

 

특히 하나의 랙에 다수 GPU 서버가 설치되는 100kW 이상 고밀도 환경에서는 매니폴드 내부 압력손실과 포트별 유량편차가 커질 경우 일부 장비의 냉각성능이 저하될 가능성이 있다.

 

GF가 평촌2센터 테스트에 공급한 PVDF 매니폴드는 이러한 문제를 해결하기 위해 랙별 배관구조와 요구유량에 맞춰 설계됐다. GF는 부식이 발생하지 않는 폴리머 소재 특성과 매끄러운 내부표면을 활용해 냉각수 오염과 압력손실을 줄이고 장기간 안정적인 유량을 유지하는 것을 목표로 하고 있다.

 

GF의 LiquidCore 솔루션은 CDU에서 콜드플레이트까지 연결되는 D2C 냉각계통을 △분배시스템 △랙 통합솔루션 △인랙 매니폴드 △자동제어밸브 및 실시간 계측솔루션 등으로 구성하며 3D 설계와 사전제작, IR융착기술까지 패키지로 제공한다.

 

 

금속 대신 PVDF… 부식·냉각수 오염 대응

이번 테스트에서 눈에 띄는 부분은 기존 금속계 매니폴드 대신 고성능 엔지니어링 폴리머인 PVDF를 적용했다는 점이다. 액체냉각시스템은 서버가동 기간 동안 냉각수가 지속적으로 순환하기 때문에 배관 내부의 부식과 입자 발생, 냉각수 오염, 접속부 누수 등이 장기 신뢰성에 직접적인 영향을 미친다.

 

GF의 SYGEF PVDF는 부식과 고온환경에 대응할 수 있도록 개발된 배관시스템이다. PVDF 및 PP-H 기반 배관이 워터-글리콜 및 탈이온수(DI Water) 냉각계통에 적용 가능하며 금속배관에서 발생할 수 있는 스케일과 부식 문제를 줄일 수 있다.

 

특히 서버랙 내부는 배관·케이블·전원장치 등이 밀집돼 있어 설치공간 확보가 중요하다. 폴리머 매니폴드는 금속재질보다 가볍고 현장 조건에 맞는 형상으로 제작하기 용이해 랙 내부 배관설계 자유도를 높일 수 있다.

 

평촌2센터 적용 시에도 프로젝트 특성과 랙환경을 고려한 맞춤형 매니폴드 설계가 이뤄졌으며 GF는 이를 통해 설치 단순화와 냉각수의 균일한 공급, 유지관리 편의성을 확인했다.

 

AI DC 배관도 ‘시스템 솔루션’ 경쟁

이번 공동검증은 AI 데이터센터 액체냉각시장이 CDU나 콜드플레이트 등 개별장비 중심에서 배관·매니폴드·밸브·커넥터·유량제어까지 포함한 전체 냉각루프의 신뢰성을 확보하는 단계로 이동하고 있다는 점에서도 주목된다.

 

GF는 메인 배관에서 랙까지 냉각수를 공급하는 분배시스템과 인랙 매니폴드뿐만 아니라 D2C용 Quick Connect Valve 700도 공급하고 있다. 해당 밸브는 메인 냉각배관과 랙을 연결하는 이중 볼밸브 구조로 설계돼 랙 증설이나 유지보수 시 냉각계통을 신속하게 분리·연결할 수 있도록 개발됐다.

 

또한 배관과 스풀을 공장에서 사전제작하는 프리패브리케이션(Pre-fabrication)을 통해 현장 융착과 시공공정을 줄이고 데이터센터 프로젝트의 구축기간 단축과 품질균일화를 지원한다.

 

AI 데이터센터가 수십~수백kW급 랙으로 고밀도화될수록 냉각배관은 단순 부속설비가 아니라 GPU 가동률과 시스템 안정성을 결정하는 핵심 인프라로 평가받는다. 특히 향후 수백kW급 랙과 MW급 AI랙 시스템이 확대되면 압력손실·유량균형·수질·부식·입자·누수·접속 신뢰성을 종합적으로 관리할 수 있는 배관시스템 기술의 중요성은 더욱 커질 전망이다.

 

GF와 LG유플러스의 이번 기술검증도 이러한 변화에 대응해 실제 데이터센터 환경에서 폴리머 기반 액체냉각 배관의 적용 가능성을 확인했다는 데 의미가 있다.

 

LG유플러스는 평촌2센터에서 확보한 테스트 결과를 기반으로 고밀도 AI 워크로드 대응능력을 높이고 냉각효율 향상과 에너지 절감, 유지관리 최적화를 추진할 계획이다. GF 역시 데이터센터 D2C 냉각시스템을 대상으로 랙 내부 매니폴드에서 메인 분배배관까지 연결하는 액체냉각 배관솔루션 공급을 확대할 것으로 예상된다.