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NVIDIA Blackwell 같은 고성능 AI 가속기를 운영하는 데이터 센터에서 직접 액체 냉각이 필수 사양이 된다.

600W 이상 가속기용 에어 냉각의 폐지가 기존 시설 내 액체 냉각 솔루션을 위한 새로운 시장을 창출한다.

업계 전문지Slicast · 2026년 10월 3일 15:00 UTC · 글로벌 · 출처: Data Center Dynamics

중요도 55

AI 인프라의 현실이 도래했습니다. NVIDIA Blackwell 같은 고전력 칩이 기존의 공기 냉각 방식을 구식으로 만들어버렸습니다. 랙 밀도가 20 kW에서 140 kW를 넘어가고 있으며 1 MW 목표에 가까워지고 있는 가운데, 업계는 추측적 계획 단계에서 긴급하고 고위험의 배포 단계로 전환하고 있습니다. 직접 액체 냉각(DLC)은 IT 업계 전역에서 극도로 높은 칩 전력 밀도에 대한 선호 냉각 방식이 되었습니다.

DLC 시스템을 설계하려면 액체 냉각 IT 요구사항과 특정 데이터 센터 환경을 균형 있게 고려해야 합니다. 액체 냉각 IT와 기존 열 제거 시스템을 함께 사용하면 고유한 문제들이 발생합니다. 성공적인 DLC 도입은 엄격한 사양 설정으로부터 시작됩니다. 다음은 운영자들이 흔히 직면하는 다섯 가지 장애물입니다.

**재료 양립성 문제 및 갈바닉 부식.** 전기화학적 전위가 다른 두 금속이 액체 환경에서 접촉할 때 갈바닉 부식이 발생할 수 있으며, 이는 재료를 손상시키고 냉각판을 막으며 서버에 해를 끼칠 수 있는 부식물을 생성합니다. 이 위험은 CDU와 연결된 구성 요소들의 재료가 다를 때 더욱 심해집니다.

위험을 최소화하려면, 액체와 접촉하는 모든 표면에서 양극 지수 차이를 작게 유지하십시오. IT 제조사의 지침을 엄격히 따르고 Open Compute Project(OCP) 또는 미국 냉동공조기술자협회(ASHRAE) 같은 기관의 허용 재료 목록을 참고하십시오. 종합적인 재료 관리 대장을 유지하고, 적절한 억제제를 사용하지 않는 한 알루미늄을 피하며, IT 제조사 간에 냉각판 재료가 다르면 별도 냉각 루프를 고려하십시오.

**경합하는 액체 냉각과 공기 냉각의 경제성.** 액체 냉각은 공기 냉각보다 높은 냉각수 온도를 허용하므로 상당한 효율 향상을 제공합니다. 냉각수 온도가 0.6°C(1°F) 상승할 때마다 냉각기 효율이 1~2% 증가하며, 변속 냉각기의 경우 2~4% 증가합니다. 냉각기가 부분 부하로 운영되거나 정지될 때의 이코노마이저 운영 시간에서도 추가 절감이 발생하며, 이는 특히 추운 지역에서 의미 있는 이점입니다.

이러한 절감을 최대화하려면 보통 액체 냉각 부하 전용으로 별도의 고온 냉각기 설비를 투자하면서 공기 냉각 장비용 기존의 저온 냉각기를 유지해야 합니다. 다른 방법으로, 운영자들은 두 부하 간에 단일 저온 냉각기를 공유하여 에너지 절감을 축소하는 것을 감수할 수 있습니다. 최적의 선택은 지역 기후를 고려한 10년 총 소유 비용(TCO) 분석으로 결정됩니다. 더운 지역은 이코노마이저 가용성이 높아서 전용 고온 냉각기 설비를 정당화하는 경향이 있으며, 추운 지역은 저온 냉각기 공유를 선호합니다.

**서버와 냉각 인프라 간의 직접 연결.** 공기 냉각과 달리—단일 랙으로 공기를 유도할 수 있지만 개별 서버와는 느슨하게 연결된 덕트를 가질 수 있는—DLC 시스템은 냉각액 분배 배관을 IT 장비에 직접 연결합니다. 이러한 긴밀한 결합은 공간, 누수 위험, 특정 냉각액 유량 요구사항 등 새로운 변수들을 도입합니다.

분배 배관은 CDU를 각 서버의 냉각판에 연결해야 합니다. IT 및 인프라 제조사와 긴밀히 협력하여 호환되는 빠른 연결 커플링을 지정하고, 각 서버 모형별로 단일 냉각 루프를 할당하여 불균형한 냉각을 방지하십시오. 액체 냉각이 공기 냉각보다 효과적이지만, 재앙적 누수의 위험이 있습니다. 직접 및 간접 누수 감지 시스템(예: 케이블 감지기 및 탁도 센서)을 통해 이를 완화하되, 중앙 집중식 제어 시스템으로 모니터링하십시오.

액체 냉각 서버는 중앙 CDU 펌프와 제어 시스템에 의존하므로, 각 서버의 사양에 정확히 맞춘 TCS 설계가 필요합니다. 일정 차압 제어와 에너지 밸브를 사용하여 랙 전체의 압력을 안정화시키고 유량 저항을 관리하십시오.

**CDU 효율 표준의 부재.** 표준화된 테스트 프로토콜이 없으면, 공급업체들은 CDU 효율이나 용량을 평가할 때 냉각액 종류, 유량, 냉각액 온도, 주변 온도 등을 자의적으로 설정합니다. 이로 인해 공급업체는 유리한 조건에서의 최적 성능을 주장할 수 있지만, 서로 다른 CDU 간의 의미 있는 비교는 거의 불가능해집니다.

공기 냉각은 확립된 표준의 이점을 누립니다. 액체 냉각은 그렇지 않습니다. ASHRAE가 액체 냉각의 공식 테스트 표준을 완성할 때까지, 초안 테스트 포인트에 기반한 공급업체의 성능 평가를 요청하십시오. 설계 관점에서, CDU 용량을 루프당 액체 냉각 서버의 10~20% 이하로 제한하여 장애 발생 시 영향 범위를 최소화하십시오.

**미지의 액체 냉각 IT에 대한 프로비저닝.** 데이터 센터는 결국 도착할 정확한 하드웨어를 알지 못하면서도 액체 냉각 장비용 IT 공간을 프로비저닝해야 하는 경우가 많습니다. 이는 새로운 임차인을 준비하는 코로케이션 제공자들 사이에서 흔한 상황입니다. 공기 냉각과 달리, DLC는 냉각액 공급을 각 서버에 직접 연결하므로, 모든 CDU와 그 TCS 루프는 최저 밀도의 최대 랙 구성과 최고 밀도의 최소 랙 구성을 모두 지원해야 합니다. 광범위한 밀도 범위는 배관을 과다 설계하거나 냉각 용량을 미활용 상태로 남길 위험이 있습니다.

이를 완화하려면, 메인 루프 배관 직경을 CDU의 총 용량에 맞게 설계하되, 최저 밀도에서 최대 랙 수를 수용할 수 있을 만큼 충분히 길게 하십시오. 그러나 분기 배관과 매니폴드는 최고 잠재 랙 밀도에 맞게 설계하십시오. 대안으로, 서로 다른 전력 밀도별로 데이터 센터 영역을 구분하거나, 정확한 IT 장비가 확정된 후 최종 확정될 수 있는 다양한 밀도의 2~3개 DLC 포드에 대한 참조 설계를 개발하십시오.

개념적 파일럿에서 견고하고 운영 준비가 완료된 액체 냉각 환경으로 나아가려면, 설치 및 운영으로 진행하기 전에 사양 지정 과제에 신중한 주의를 기울여야 합니다. 규율 있는 사양 지정 관행과 올바른 기술 파트너십을 통해, 운영자들은 고밀도 냉각의 고유한 위험을 완화하고 지속 가능하면서도 고성능의 AI 성장을 위한 기초를 마련할 수 있습니다.

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