설비기술협회 데이터센터기술위원회는 8월14일 ‘2025 데이터센터 코리아’ 부대행사로 aT센터 컨퍼런스룸에서 전문가 교육Ⅲ 세션을 개최했다고 밝혔다.

 

김기홍 기성이앤씨 사장이 좌장을 맡았으며 △지속가능한 데이터센터를 위한 Glycol 실시간 모니터링과 수처리 전략(손준석 한국 이콜랩 부장) △Flow solutions for Date Centers(유열 조지피셔코리아 매니저) △Make the invisible visible AI와 디지털트윈이 바꾸는 데이터센터 냉각(박민혁 아텍스 선임매니저) △데이터센터 리퀴드쿨링을 위한 퀵 커플링 솔루션(이영준 스토브리코리아 팀장) △데이터센터의 분산전원 연료전지(김형기 두산모빌리티이노베이션 수석) △지속가능한 데이터센터를 위한 스마트워터 솔루션(이용철 윌로코리아 팀장) △SDI UPS 백업용 Battery System 소개(엄재필 삼성SDI 그룹장) 등의 순으로 세미나가 개최됐다.

 

액침냉각 시대 대비, 유체관리 모니터링 중요
AI시대 DC냉각은 서버칩을 직접적으로 냉각하는 다이렉트 투 칩(D2C: Direct-to-Chip) 방식으로 변화하고 있다. 이러한 칩 냉각 솔루션에서 사용되는 특수 용액에 대한 관심도 커지는 추세다. 손준석 한국 이콜랩 부장은 ‘지속가능한 데이터센터를 위한 Glycol 실시간 모니터링과 수처리 전략’이라는 주제로 D2C방식에 사용되는 특수 유체인 글리콜(Glycol) 용액관리의 중요성을 발표했다.

 

한국이콜랩은 1923년 미국에서 설립된 글로벌 수처리·위생 솔루션 기업이다. 현재 170여개국에서 4만8,000여명의 임직원을 두고 있다. 전 세계 800여 곳 이상의 데이터센터와 글로벌 10대 하이퍼스케일러(Hyperscaler) 중 9곳에 서비스를 제공하고 있다. 한국이콜랩은 이 같은 글로벌 데이터센터 운영사례를 토대로 안정적인 냉각수관리 솔루션을 제시하고 있다.

 

액침냉각에서 글라이콜의 농도가 떨어질 경우 미생물 성장이 촉진돼 열교환 효율이 저하되거나 배관 부식, 스케일 발생 등 치명적인 문제가 발생할 수 있다. 실제 글로벌사례 분석에서도 데이터센터 냉각루프의 79%가 관리 기준을 충족하지 못해 장애위험에 노출돼 있는 것으로 확인됐다.

 

이를 방지하기 위해서는 설계·시운전·운영 등 세 단계에서 철저한 관리가 필요하다. 설계단계에서는 배관재질과 부품선택을 신중히 해야하고 시운전단계에서는 초순수(DI Water)를 통한 세척 후 글리콜을 충진해야 한다.

 

운영단계에서는 시스템 변경 시 영향을 분석하며 오염에 대비해야한다. 주기적인 샘플링과 실시간 모니터링으로 사전감지를 운영해야하며 냉각수 손실을 최소화할 수 있는 유지보수 절차 및 최적화된 운영체계가 필요하다.

 

이콜랩은 글리콜의 농도, 탁도, pH, 전도도 등을 지속적으로 모니터링해 최적의 냉각성능을 유지할 수 있는 실시간 원격관리솔루션인 ‘3D TRASAR™’ 기술기반 모니터링 및 제어시스템을 제안했다. 스마트센서와 독자적인 알고리즘을 통해 시스템 변동성을 실시간으로 감지하고 즉시 대응함으로써 운영효율성을 극대화하며 무중단시스템 구현을 지원할 수 있다.

 

손 부장은 “D2C 냉각시스템의 국내 적용사례는 아직 부족하지만 글로벌 가이드라인인 OCP(Open Compute Project)나 ASHRAE 기준을 준수하면 안정적 운영이 가능하다”라며 “초기 설계와 지속적 모니터링이 곧 데이터센터의 성능과 직결될 것”이라고 강조했다.

 

신속시공·비용절감 등 폴리머배관 가능성 제안
유열 조지피셔코리아 매니저는 ‘Flow solutions for Date Centers’라는 주제로 DC 냉각시스템에서 금속배관 대신 폴리머(고분자 화합물)배관 솔루션을 제안했다.

 

조지피셔는 스위스에 본사 두고 있으며 전 세계 40개 생산거점과 33개지사를 두고 있다. 반도체와 배터리산업에서 쌓은 경험을 기반으로 DC분야로 사업을 확장하고 있다. 특히 액체냉각으로의 전환이 가속화되면서 글로벌 데이터센터 시장에서 폴리머배관 수요는 빠르게 증가하는 추세다. 맥킨지보고서에 따르면 액침냉각시장은 DC 전체 성장세보다 더 빠르게 확대될 것으로 전망되고 있다.

 

유 매니저는 “조지피셔는 고품질 제품과 솔루션에 집중하는 폴리머 유체처리 솔루션분야 선두주자로 폴리머배관은 효율성과 지속가능성을 동시에 확보할 수 있는 선택지”라며 “고성능 폴리머소재를 활용해 시공속도와 비용 절감, 내구성측면에서 금속대비 강점을 제공할 수 있다”고 말했다.

 

폴리머배관의 대표적인 장점으로는 시공속도와 설치편의성이 있다. 폴리머배관은 금속대비 무게가 70~80% 가볍고 중장비가 필요없기 때문에 설치속도가 4배 이상 빠르며 유지보수 비용도 크게 줄일 수 있다.

 

또한 폴리머는 부식에 강하고 내부 표면이 매끄러워 스케일이나 바이오필름이 쌓이지 않아 장기간 사용에도 안정성이 높다. 실제 현장적용사례에서는 공사 기간을 절반 이상 단축하며 탄소 배출량까지 줄이는 효과가 확인됐다. 조지피셔는 △1차 배관(FWS) △2차 배관(TCS) △분배 라인 △인랙 매니폴드까지 전 구간에 적용가능한 솔루션을 제시했다.

 

ESG관점에서도 폴리머는 유리하다. 기존 금속대비 탄소배출을 최대 80% 절감할 수 있으며 국제 환경인증(EPD)을 확보해 지속가능경영에도 기여할 수 있다.

 

유 매니저는 “국내에서는 아직 플라스틱의 원재료인 폴리머배관에 대해 낯설어 하지만 해외에서는 이미 표준처럼 활용되고 있다”라며 “폴리머배관은 데이터센터가 요구하는 안정성과 친환경성을 동시에 충족시킬 수 있는 대안”이라고 말했다.

 

DC 운영설계 소프트웨어 중요성 증대
국내 에코센스 총판을 맡고 있는 아텍스의 박민혁 선임매니저는 ‘Make the invisible visible AI와 디지털트윈이 바꾸는 데이터센터 냉각’이라는 주제로 직관적이고 지능화된 실시간 데이터센터 운영관리솔루션 ‘EkkoSoft Critical’과 DC 인프라 시뮬레이션 및 용량계획 모델링 소프트웨어인 ‘EkkoSim’을 소개했다.

 

액침냉각(Immersion Cooling)은 차세대 데이터센터 핵심기술로 여겨지고 있다. AI, HPC의 확산은 전력소비와 발열을 폭증시켰으며 공랭식 냉각으로는 한계를 마주하고 있다. 이 가운데 냉각기술의 물리적 효율성에 소프트웨어적 관리가 더해진다면 더 큰 시너지를 낼 수 있으며 그 중요성이 점점 부각되는 추세다.

 

에코센스(EkkoSoft Critical)는 데이터센터의 냉각인프라를 실시간으로 가시화하는 모니터링 플랫폼이다. △온도 △전력 사용량 △냉각수 유량 △누설여부 등 핵심지표를 실시간으로 수집해 관리자에게 제공하며 장기적으로 축적된 데이터를 기반으로 전력사용효율(PUE)과 탄소 배출량까지 분석할 수 있다. 특히 비정상적인 패턴이 탐지되면 즉각적으로 경보를 발령해 장애 발생을 미연에 방지하도록 설계돼 있다.

 

박 매니저는 “에코센스는 포괄적인 온도데이터 수집 및 모니터링을 통해 전체적인 가시성을 확보하고 위험요소를 식별해 장애를 예방할 수 있다”라며 “나아가 인공지능 및 머신러닝기반 소프트웨어를 활용해 운영자는 데이터센터를 신속하고 쉽게 조정해 최대의 효율성을 이끌어내며 안정성·효율성·친환경성을 동시에 확보할 수 있다”고 말했다.

 

또한 클라우드기반 플랫폼구조를 통해 여러 데이터센터를 통합관리할 수 있으며 고객사 요구에 따라 대시보드를 자유롭게 커스터마이징할 수 있다는 점도 경쟁력으로 꼽힌다. 12개월이내 확실한 투자수익률도 에코센스가 가진 장점이다.

 

이와 함께 실제 DC구축과 운영 이전단계에서 냉각 시스템의 성능을 가상으로 시뮬레이션할 수 있는 ‘에코심(EcoSim)’도 소개했다. 사용자는 △서버 구성 △냉각장비 배치 △부하조건 등에 따른 시뮬레이션을 미리 수행할 수 있으며 이를 기반으로 설계 최적화와 비용 절감 효과를 기대할 수 있다.

 

박 매니저는 “에코센스는 기존의 방식을 뛰어넘어 데이터센터 최적화를 새롭게 정의해나가고 있으며 이미 700개 이상 현장에 도입돼 있으며 평균 냉각에너지 절감율은 최대 30%에 달한다”라며 “액침냉각은 이제 단순한 장비기술이 아니라 DC운영 전체를 최적화하는 통합 플랫폼형식으로 제안되고 있다”고 설명했다.

 

DC 액침냉각환경 대응, 퀵 커플링 솔루션
이영준 스토브리코리아 팀장은 ‘데이터센터 리퀴드쿨링을 위한 퀵 커플링 솔루션’을 주제로 액체냉각용 커넥터솔루션을 소개하며 DC냉각기술의 안전성과 효율성을 동시에 확보할 수 있는 방안을 제안했다.

 

DC 액체냉각은 AI 등 고밀도 서버환경에서 필수적인 해법으로 제안되고 있다. 하지만 실제 운영단계에서는 누수와 유지보수의 어려움을 겪고 있는 것이 사실이다. 이 팀장은 이를 위해 커넥터 기술이 점차 중요해지고 있다고 짚었다.

 

스토브리는 퀵 커플링분야 전문가로 전 세계 29개국에 지사를 두고있으며 130여 년의 역사를 가진 스위스기반 글로벌 기업이다. 로보틱스, 섬유기계, 커넥터(퀵 커플링) 등 세 가지 사업군을 운영하고 있으며 그중 커넥터부문은 반도체·전기차·의료·철도 등 다양한 산업군에서 활용되고 있다. 최근에는 DC 액체냉각시장에서 수요가 빠르게 확대되고 있다.

 

퀵 커플링의 핵심기술은 △체결·분이 시 누수를 방지하는 Non-spill기술 △연결 시 최적의 유량을 보장하는 유로설계 △누수와 부식을 방지하는 다양한 바디·씰 소재 △다양한 사이즈와 요소를 고려한 안전한 커넥션타입 등이다.

 

액침냉각 시장에서 퀵 커플링이 주목받고 있는 이유는 신속한 유지보수 성능 때문이다. 수냉식 냉각시스템은 유지보수 시 연결배관을 빠르게 탈부착할 수 있어야 설비효율성이 높다. 따라서 누수가 없으며 빠른 탈부작이 가능한 퀵 커플링은 데이터센터의 핵심적인 장치가 되고 있다.

 

현재 데이터센터 시장에는 매우 빠른 속도로 새로운 모델이 등장하고 있다. 이와 동시에 점점 높은 수준의 쿨링을 요구하고 있다. 이러한 시장흐름을 봤을 때 DC인프라 초기 투자 시부터 향후 발전을 고려한 고유량의 퀵 커플링 선정이 중요해질 것으로 전망되고 있다.

 

이 팀장은 “커넥터는 단순한 부품이 아니라 데이터센터 전체의 신뢰성을 좌우하는 핵심요소로 자리잡아가고 있다”라며 “스토브리는 여러 콜드플레이트기업 등과 미팅을 하며 기술을 고도화해나고 있으며 지금 굉장히 빠르게 새로운 모델의 제안이 이뤄지고 있기에 미래를 고려한 인프라 구축이 중요해질 것”이라고 강조했다.

 

분산전원 연료전지, DC 전력난 해법 부상

김형기 두산모빌리티이노베이션 수석은 ‘DC의 분산전원 연료전지’를 주제로 발표했다.

 

AI확산과 디지털전환 가속화로 DC 전력수요가 폭증하면서 안정적인 전력공급은 DC산업의 중대과제가 됐다. 특히 수도권전력망 한계와 각종 에너지규제 강화로 신규 DC 건설이 쉽지 않은 상황에서 연료전지는 새로운 대안으로 주목받고 있다.

 

김형기 수석은 “DC 전력난해결과 규제대응을 동시에 충족시킬 수 있는 해법은 효율성과 친환경성을 갖춘 분산형전원 연료전지”라고 강조했다.

 

글로벌 리서치에 따르면 2027년까지 AI DC 전력소비는 2022년대비 6.6배 증가할 전망이다. 이미 한국을 포함한 주요국에서는 ‘DC 전력난’이 가시화되고 있으며 현재 수준이 지속되면 2030년 DC 전체의 40%가 전력부족에 직면할 수 있다는 전망도 나온다. 그러나 국내는 전력인프라 확충속도가 더디며 분산에너지활성화특별법·녹색건축법 등 각종 규제가 겹치면서 기업들의 어려움이 가중되고 있다.

 

김 수석은 “연료전지는 신재생 의무비율 충족, 분산전원 확보, 탄소중립 대응 등 여러 제도의 허들을 동시에 넘을 수 있는 유일한 솔루션”이라며 “태양광이나 지열대비 설치면적이 적고 연간이용률은 65% 이상으로 높아 실제 적용효과가 5배 이상”이라고 밝혔다.

 

국내 첫 하이퍼스케일 DC 등 다수의 현장에서는 이미 연료전지가 도입되고 있다. 미국 인텔은 산타클라라 IDC에 연료전지를 주전력으로 활용하고 있으며 마이크로소프트도 디젤발전기를 대체할 백업전력으로 활용을 확대 중이다. 스타트업 ECL은 순수 수소기반 연료전지로 50MW 규모 ‘오프그리드 DC’를 추진하는 등 실증사례는 점차 늘어나고 있다.

 

연료전지는 설치환경 제약이 적고 부지규모에 따라 메가와트급에서 소형용량까지 유연하게 맞춤구성할 수 있다. 초기 투자비가 높다는 부담은 남아 있지만 지역 한전과의 협의를 통한 전력판매, 가스대비 높은 환산계수 등으로 경제성을 높일 수 있다.

 

AI시대 DC는 전례없는 전력집약적 시설로 자리잡고 있다. 이제 기업들은 전력난 극복, 규제대응, 친환경성 확보 등을 동시에 요구받고 있다. 연료전지는 이러한 조건을 충족할 수 있는 실질적인 해법으로 부상하며 앞으로 국내 DC산업의 경쟁력을 가르는 중요한 열쇠가 될 전망이다.

 

고효율펌프·지능형제어, DC 전력운영 최적화

이용철 윌로코리아 팀장은 ‘지속가능한 DC를 위한 스마트워터 솔루션’을 주제로 발표했다.

 

DC 전력소비가 폭증하면서 냉각효율과 수자원 활용을 결합한 ‘스마트워터솔루션’이 차세대 핵심으로 부상하고 있다. 이에 따라 고효율펌프와 지능형 제어기술을 활용해 DC운영의 전력효율(PUE)을 크게 낮추고 지속가능성을 높일 수 있는 방법이 주목을 받고 있다.

 

이용철 팀장은 “DC 공조와 냉각에서 송풍기만큼 중요한 것은 펌프로 특히 공랭식에서 수냉식·액침식으로 전환이 가속화되는 만큼 전력효율이 높은 스마트펌프 적용은 필수적”이라며 “국내에서는 내년부터 모터 최저효율제도가 IE4로 상향되지만 윌로는 이미 유럽 ERP기준에 맞춰 IE5등급 스마트펌프를 공급 중”이라고 소개했다.

 

윌로의 대표제품인 ‘스트라토스 기가(STRATOS GIGA)’시리즈는 최대 22kW 용량, 65m 양정, 유량 1,100㎥/h까지 커버한다. 블루투스통신과 BMS(빌딩관리시스템) 연동이 가능해 실시간으로 전력량 모니터링 및 원격제어가 가능하며 상황에 따라 펌프부하를 자동최적화하는 기능이 탑재됐다. 특히 인버터기술(VFD 센서리스)을 적용해 밸브만으로 유량을 조절하는 기존 방식대비 최대 80% 추가절감효과를 얻을 수 있다.

 

특히 ‘멀티 플로우 어댑션’과 ‘다이나믹 어댑트 플러스’ 기능은 서버랙별 냉각 수요가 다른 환경에서도 1차·2차 회로 유량을 실시간으로 맞추고 부하변동에 따른 압력·유량 곡선을 자동 보정해 헌팅현상과 비효율가동을 방지한다. 또한 델타T(온도차) 제어, 지정존 피드백제어 등 다양한 운영 시나리오를 지원해 하이퍼스케일 및 리퀴드쿨링적용센터에서 효율적인 냉각을 가능하게 한다.

 

이 팀장은 “DC는 365일 24시간 가동되는 특수건물인 만큼 초기 설계단계부터 고효율펌프와 제어기능을 반영해야 한다”라며 “최소·최대 유량한계를 설정해 터보냉동기와 연동해야 오작동 리스크를 줄일 수 있다”고 설명했다.

 

또한 윌로는 제품공급 이후에도 SLA(서비스레벨어그리먼트)를 체결해 원격 모니터링·예방정비·긴급출동서비스 등을 제공한다. 실제 글로벌 IT기업 DC현장에 수십대의 펌프를 운영·점검하며 부산공장을 포함 140여개 국내 서비스네트워크를 통해 안정적 지원체계를 확보하고 있다.

 

UPS전용 리튬배터리, 출력·수명·안정성 강화

엄재필 삼성 SDI 그룹장은 ‘SDI UPS 백업용 Battery System 소개’를 주제로 발표했다.

 

DC와 금융기관 등 전력안정성이 핵심인 산업 현장에서 UPS(Uninterruptible Power Supply: 무정전 전원장치)의 중요성은 갈수록 커지고 있다. 이에 따라 UPS의 핵심부품인 배터리기술 역시 빠르게 진화하고 있는데 삼성SDI가 차세대 고성능 UPS전용 리튬배터리를 공개하며 주목을 받고 있다.

 

엄재필 그룹장 “기존 납축배터리에 비해 리튬배터리는 긴 수명, 높은 에너지 밀도, 우수한 출력 특성에서 확실한 경쟁력을 확보했다”라며 “특히 UPS시장에서는 안전성과 열적특성이 무엇보다 중요한 만큼 삼성 SDI는 LMO(리튬망간산화물)기반 양극소재를 활용해 안정성과 성능을 동시에 잡았다”고 설명했다.

 

LMO는 발화온도가 260°C 이상으로 NCM이나 NCA와 같은 삼원계 소재(170°C 내외)에 비해 안전성이 높다. 또한 중량당 발열량도 적고 화재시 발생하는 불화수소(HF)와 수소가스 배출량이 낮아 실내설치가 많은 UPS환경에서 유리하다.

 

삼성 SDI의 신제품 ‘68A1’은 출력효율과 안정성을 강화한 제품이다. 기존 UPS배터리가 10분간 방전시 218kW 수준 출력이라면 68A1은 5분간 263kW 출력이 가능하다. 동일 공간에서 더 높은 출력을 제공해 설치면적을 29% 절감할 수 있고 AI서버 특유의 불규칙하고 급격한 전력 스파이크를 대응할 수 있는 ‘마이크로 사이클링’ 기능도 탑재됐다. 기존에는 초고속 로드대응을 위해 ‘슈퍼커패시터(Super Capacitor)’를 별도로 사용했으나 68A1은 배터리 자체로 이를 흡수할 수 있다. 이로 인해 비용을 최대 40%까지 절감할 수 있는 것이 특징이다.

 

UPS배터리는 하루 대부분을 충전상태로 대기하기에 ‘방치수명’이 중요하다. ‘68A1’은 소재와 공정최적화를 통해 SOC 100% 상태에서도 성능저하가 거의 없도록 개발됐다. 또한 빈번한 충·방전에 따른 열화도 최소화해 실제 시뮬레이션 결과 마이크로사이클링을 1년 내내 수행해도 수명저하는 2% 이내 수준에 불과하다.

 

또한 품질관리시스템 역시 차별점이다. 전 공정에 CT/X-ray 검사와 불량검출시스템을 도입해 양극·음극 정렬불량 등 잠재리스크를 조기 차단한다. 이를 통해 AI DC와 같이 서버 다운타임비용이 막대한 고객에게 신뢰를 제공한다.

 

엄 그룹장은 “UPS용 리튬배터리시장은 AI DC 증가와 맞물려 급성장하고 있다”라며 “새로운 68A1제품은 높은출력, 장수명, 강화된 안전성을 모두 충족시켜 차세대 DC 전력 안정성확보에 중요한 역할을 할 것”이라고 강조했다.