GST는 코스닥 상장 중견기업으로 반도체 및 디스플레이 제조공정에서 발생하는 유해가스 정화장비인 스크러버(Scrub- ber) 국산화를 주도해 왔다.

 

GST 창업주 김덕준 회장은 "지구환경을 보호하고 미래를 열어갈 새로운 기술을 선도하는 기업"이라는 비전 아래 회사를 창립했으며 이후 지속적인 기술 혁신을 이뤄왔다. 

 

최근 액침냉각기술 개발과 상용화를 위해 엔비디아 H200 서버를 구입해 자체실증설비를 운영하고 있다. 강민수 GST 기술연구소 상무를 만나 GST 액침냉각 연구개발 현황에 대해 들어봤다.

 

■ GST의 주요 제품군을 소개하면

친환경 공정을 위한 유해가스 정화장비 스크러버와 반도체 공정온도를 정밀제어하는 칠러(Chiller)가 있다. 글로벌 탑티어 반도체 제조사들을 주요 고객사로 확보하고 있으며 최근 차세대 성장동력으로 AI데이터센터(DC) 전용 액체(D2C)·액침냉각사업을 적극 추진하고 있다.

 

■ 글로벌 반도체시장에서 GST만의 핵심 경쟁력은
GST의 경쟁력은 독보적인 TCO(총소유비용) 절감 역량에 있다. 서구권 경쟁사 제품대비 동등한 수준의 성능과 신뢰성을 제공하면서도 합리적인 가격과 유지관리비용으로 경쟁력을 확보하고 있다. 또한 고객 맞춤형 커스터마이징 대응력이다. 고객사의 복잡하고 다양한 반도체 제조 환경에 최적화된 장비를 맞춤 설계해 공급한다.

 

특히 글로벌 CS 네트워크와 신속한 유지보수 대응력이다. 국내뿐만 아니라 해외 주요 고객사 사업장 인근에도 총 9개의 해외법인을 운영하며 본사 주재원과 현지 엔지니어가 긴밀히 협력해 긴급 수리 및 유지보수 요청에 즉각 대응한다.
 

■ DC냉각사업을 신성장사업으로 선정한 배경은

GST의 핵심전략은 지속성장을 위한 기술 포트폴리오의 확장이다. DC냉각의 주안점은 서버에서 발생하는 열을 효율적으로 제거하고 서버가 안정적으로 작동되는 환경을 제공하는 것이다. GST는 반도체 제조공정에서 검증된 칠러기술과 유체제어 핵심기술 노하우를 가장 효과적으로 발휘할 수 있는 DC 열관리분야로 사업을 확장하게 됐다.

 

■ 향후 DC냉각시장을 전망한다면

현재 시장은 공랭식에서 액체냉각 방식으로 급격히 전환되는 변곡점에 있다. 글로벌시장은 이미 액체냉각기술 도입이 활 성화돼 있으며 국내시장에도 점차 도입이 예상된다. 결정적 전환시점은 고발열·고성능 AI서버 도입 속도에 달려 있다.

 

HPC 서버 집적도가 높아지면서 전력 소비가 급증하고 기존 냉각방식의 한계가 뚜렷해질수록 액침냉각 도입이 가속화될 것으로 예상한다. 현재 시장에 우선적으로 적용된 냉각방식은 직접칩냉각(D2C: Direct-to-Chip)지만 액침냉각은 D2C대비 냉각과 소음저감 등의 효과가 커 실증부지 DC 운영자들이 액침냉각에 대해 높게 평가하고 있다.

 

2027년 하반기 전후로 액침냉각이 주요 냉각방식으로 자리잡을 것으로 전망하며 GST는 예상시점에 맞춰 검증된 레퍼런스와 실증데이터를 선제적으로 확보하는 것을 목표로 하고 있다.

 

■ DC냉각 제품 포트폴리오와 차별화 전략은

GST의 차별화 전략은 크게 △포트폴리오 다각화 △운영환경 맞춤제공 △L2A(Liquid-to-Air) 인프라 제공 △개별제어 기술 등 네 가지 축으로 구성된다. 전반적 기조는 높은 신뢰성과 다양한 냉각솔루션을 보유한 포트폴리오 다각화다.

 

또한 운영자 친화적인 장비구조 및 전용 액세서리를 제공해 기존 공랭식 환경에 익숙한 운용인력의 편의성을 제고한다. 액체·액침시스템 도입 시에도 신속하고 안전한 유지보수가 가능하도록 하드웨어 구조를 개선하고 전용 액세서리를 통합 제공한다.

 

L2A솔루션을 제공해 수배관 인프라 구축이 어려운 엣지DC나 중소규모 DC운영을 위해 유체배관 공사없이 장비내부 팬(Fan)만으로 작동하는 컴팩트 패키지를 공급해 신속한 DC구축을 지원한다. 이와 함께 초고가 고발열 HPC서버의 안정적 운용을 위해 개별제어기술도 제공한다. 각 서버의 발열상태에 따라 냉각설비를 독립적으로 제어하는 독자솔루션 제공을 통해 제품 차별화도 도모하고 있다.

 

■ 자체 액침냉각장비에서 운영하는 이유는

GST는 2025년 DC냉각사업 지원과 계열사인 ‘로보케어’의 운영인프라 확충을 위해 H200 GPU 서버를 구매해 자체 실증을 추진했다.

 

냉각기술 성능평가단계를 넘어 실제 DC 운영환경에서 지속적으로 축적되는 정밀 운용데이터 확보를 목표로 실증을 추진했다. 이를 통해 자체 시험 설비로 액침냉각 시 △서버 안정성 △유지보수 편의성 등을 실증해 고객사에 확실한 레퍼런스를 제시해 신뢰성 제고를 달성하고자 한다.

 

■ H200 실운영의 구체적인 구성과 시험조건은
GST는 동일한 모델의 2U 서버 4대를 기반으로 공랭식 2대, 액침식 2대를 1:1 대조군으로 구성했다. 각 서버당 GPU 2장씩 총 8장의 NVIDIA H200 GPU가 탑재돼 운영된다. 실제 과제 수행을 위해 로봇 전문기업 '로보케어'의 AI 모델 훈련 워크로드를 직접 적용 및 운영해 성능을 모니터링한다.

 

올해 5월 GST 본사에 800kW 용량의 테스트베드를 완공했으며 L2A방식의 액침냉각장비를 설치해 무중단으로 풀 부하(Full Load) 검증을 진행하고 있다.

 

■ 이번 실운영에서 성과는 어떤 기준으로 판단하나

GST는 단일지표의 성공여부보다 종합적인 시스템 안정성 및 경제성 입증을 최우선 목표로 설정했다. 가장 중요한 목표는 극심한 부하상태에서도 서버 셧다운이나 성능저하없이 균일한 냉각성능을 유지하는 것이다.

 

공랭식과 액침방식의 성능차이를 보여줄 수 있는 데이터를 최대한 확보해 액침냉각에 대한 고객 불안을 최소화하고 장비 신뢰성 확보를 위해 장시간의 운영데이터와 고장 발생 시 빠른 조치 시나리오를 개선할 예정이다. 

 

■ 기존 공랭식대비 액침냉각 성능과 에너지절감 효과 검증계획은
GST는 동일한 하드웨어 스펙과 동일한 AI 연산 모델을 적용해 오직 '냉각방식'에 따른 차이만을 정밀하게 통제 및 비교한다. 순간 최대 성능 비교를 넘어 실제 데이터센터 환경과 동일한 장시간의 연속 운용을 수행한다. 수집된 온도·전력 데이터를 바탕으로 에너지효율을 정량화하고 향후 PUE 개선 폭과 유지보수성, 공간 활용 효율 등을 포함한 시스템단위의 TCO(총소유비용) 검토로 범위를 확장할 계획이다.

 

GST는 내부 실부하 데이터를 로보케어의 실제 AI 훈련 워크로드와 유체 제조사의 화학 분석 데이터로 1차 정제한다.
외부 실증은 유체사 및 서버 제조사 등 파트너사들과 협력하여 고객사 실제 사용 수준의 워크로드를 적용한 장기 운영을 수행한다. 사계절 외기 온도 변화에 따른 영향성 평가를 포함시켜 외부 고객이 신뢰할 수 있는 수치화된 데이터를 완성할 예정이다.

 

■ 서버 호환성과 장기간 운전 신뢰성 문제에는 어떻게 대응하고 있나
GST는 유체 호환성 및 하드웨어 신뢰성 확보를 위해 두 가지 대응책을 마련했다. 유체 호환성의 경우 초기 운용 단계에서 매주 유체 성분을 정밀 분석해 화학적 변화 및 서버 부품과의 반응 여부를 지속 모니터링한다. 하드웨어 신뢰성의 경우 오랜 반도체 유틸리티장비 개발을 통해 검증된 이중화(Redundancy) 설계를 적용해 장비 가동 중에도 부품을 교체(Hot-Swappable)할 수 있도록 했다.

 

비상 알람 체계/대응 시나리오를 만들어 고장 상황에서도 신속한 대응과 무중단 운영이 가능할 수 있는 시스템을 구축하여 테스트베드 운영에 적용하고 개선해 나가고 있다.

 

■ 내부에서 획득한 (실부하)데이터를 외부 실증과 어떻게 연계해 객관성을 확보할 계획인가
GST는 내부 실부하 데이터를 로보케어의 실제 AI 훈련 워크로드와 유체 제조사의 화학 분석 데이터로 1차 정제한다. 외부 실증은 유체사 및 서버 제조사 등 파트너사들과 협력해 고객사 실제 사용 수준의 워크로드를 적용한 장기 운영을 수행한다. 사계절 외기 온도변화에 따른 영향성 평가를 포함시켜 외부 고객이 신뢰할 수 있는 수치화된 데이터를 완성할 예정이다.

 

■ 액침냉각 상용화 전략과 사업모델은

GST는 현시점 시장상황을 고려해 고객이 액체냉각 도입과정에서 느끼는 기술적·운영적 부담을 낮추고 실제 운영데이터를 기반으로 점진적으로 시장을 확대할 계획이다.

 

초기에는 대학교, 연구기관, AI 스타트 업을 대상으로 PoC를 진행해 성능과 신뢰 성 입증데이터를 지속 축적해나가는 한편 정부주도 AI DC의 대규모 투자계획 및 생 태계 조성사업에 적극 협력하며 글로벌 통 합솔루션 기업을 대상으로 장비공급이나 유지보수를 담당하는 파트너십을 통해 시장 진입을 추진할 방침이다.

 

초기 PoC와 단계적 증설방식으로 도입 위험을 낮추고 상용화 이후 정기점검, 운영 최적화 등 장비 생애주기 전반 서비스에 방점을 둬 지속적인 협력관계를 구축할 예정이다.

 

또한 업계 내 핵심 관계사들과 파트너십 구축을 통해 생태계 내 안정적인 공급망 및 영업망을 다져나갈 생각이다. 유체사들과 함께 PoC 및 전시회에 참여해 검증된 고성능·친환경 유체를 확보하고 서버·IT장비 제조사와 액침전용 서버 설계 및 보증연계 협력에 집중할 계획이다. 이 외에도 DC 인프라 설계 및 시공업체와 연계해 향후 국내 AI DC 구축 생태계의 한 축으로 발돋움하는 것을 목표로 하고 있다.

 

■ DC냉각사업 중장기 계획은

GST의 목표는 2026년까지 자체실험실 운영과 실증사업을 통해 압도적인 제품 신뢰성 데이터를 완성하고 하드웨어·유체·모니터링 소프트웨어가 포함된 액침냉각 표준패키지 라인업 구축이다. 이를 통해 고발열 AI서버 수요증가가 예상되는 2027년을 기점으로 본격적인 상업매출을 가시화하는 것이다. 신규 AI DC 구축사업을 대상으로 턴키(Turn-Key) 파트너사들과 연계해 수주를 본격화할 계획이다.

 

단기적으로는 주요 AI 데이터센터 인프라사업의 핵심냉각장비 공급사로 자리 매김하는 것이며 중장기적으로는 글로벌 시장 진입과 기술고도화를 통해 전체매출 중 데이터센터솔루션 비중을 유의미한 수준까지 확대해 반도체 유틸리티장비기업을 넘어 글로벌 열관리(Thermal Management)솔루션 선도기업으로 도약하겠다.