AI산업의 폭발적인 성장과 함께 고성능 GPU(H100·H200) 보급이 가속화되면서 데이터센터(DC)의 ‘열적 포화’가 산업의 새로운 병목 현상으로 부상했다. 기존 에어쿨링시스템으로는 랙당 50kW가 넘는 고밀도를 감당하기 어렵다.

 

A&L(대표 박영빈)은 PUE 1.05라는 높은 효율을 달성한 ‘파나마 모듈러(PANAMA Modular)시스템’을 통해 글로벌시장 공략에 나섰다.

 

A&L은 최근 오만 정부와 약 300억원 규모의 5MW급 DC 구축을 위한 2차 협의를 마치고 MOU를 체결하며 기술력을 입증했다고 밝혔다. 이는 파나마 모듈러시스템이 50℃에 육박하는 극한의 환경에서도 안정적인 냉각성능을 구현할 수 있음을 시사한다.

 

파나마 모듈러시스템, DC 물리적 한계 해소

현재 글로벌 DC시장은 연산능력 확장보다 발열제어와 전력공급이라는 물리적 제약에 직면해 있다. 기존 DC는 연산이 아닌 단순 냉각에만 전체 에너지의 약 50%를 소비하고 있다. 이는 고스란히 운영비용(OPEX) 출혈과 ESG규제 리스크로 이어진다.

 

특히 엔비디아의 차세대 아키텍처인 루빈은 TDP(열설계전력)가 1,500W에 육박할 것으로 전망돼 초정밀 온도제어기술 없이는 가동이 불가능한 상황이다.

 

최근 글로벌시장에서는 기존의 전력인프라를 AI DC로 전환해 기업 가치를 극대화하는 ‘AI 피벗’ 경쟁이 치열하다. 엔비디아의 핵심 파트너인 CoreWeave는 기존 이더리움 채굴 인프라를 대규모 AI GPU 클라우드로 완벽히 전환하며 수백억달러의 기업 가치를 달성했다. 캐나다의 Hut 8 역시 글로벌 VC인 Coatue로부터 약 2,000억원의 투자를 유치하며 인프라 확장에 성공했다. 에이앤엘은 이러한 글로벌 흐름에서 한 단계 나아가 ‘전력 100% 자급 및 PUE 1.05’를 달성하는 차세대 마켓 리더를 지향하고 있다.

에이앤엘 기술의 가장 큰 특징은 선박엔진 열역학을 DC 쿨링시스템에 적용했다는 것이다. 선박엔진은 500℃ 이상의 고온을 견뎌야 하기 때문에 정밀한 열관리 매커니즘이 필수적이다.

 

핵심기술인 ‘하이드로 배리어(Hydro-Barrier)’는 전산실 내부 5면 벽체에 워터버퍼를 상시 순환시키는 방식이다. 외부 열기가 서버 랙으로 침투하기 전 액체방벽이 이를 물리적으로 중화하는 역할을 수행한다.

 

에이앤엘의 세컨드 시스템에 적용된 6~12톤급 초대용량 워터버퍼 아키텍처는 단순 냉각을 넘어 거대한 열적 댐(Thermal Dam) 역할을 수행한다. 에이앤엘은 기존 시스템대비 물의 양을 24배 늘려 열 충격흡수능력(Shock Absorber)을 획기적으로 높였다.

 

이러한 ‘열적 관성’은 워크로드 변동이 심한 AI 연산 환경에서도 내부 온도를 0.2℃ 이내로 유지하며 미세한 온도변화에도 취약한 HBM(고대역폭 메모리)의 열섬 현상을 차단해 칩셋의 수명과 성능을 확보한다.

 

여기에 고온의 열기가 내부에서 순환하기 전 1m 미만의 최단경로로 즉시 강제배출하는 ‘제트 배기 시스템(Point-Source Rejection)’을 결합해 냉각효율을 극대화했다.

냉각인프라의 핵심인 펌프시스템은 단일 고출력 방식이 아닌 다단 펌프 기반의 분산형 제어를 채택했다. 메인 시스템에는 80W 고성능 펌프 13개가 병렬로 배치돼 시간당 최대 84.5톤의 냉각수를 공급한다. 이는 루빈 NVL72 랙 4~5대를 동시에 냉각할 수 있는 용량이다. 특히 서버 루프와 냉각탑 루프를 분리한 ‘Decoupled Loop’ 설계를 통해 서버 측에는 대유량을 공급해 HBM4의 열 스트레스를 방지하며 냉각탑 유속을 조절해 열 제거율을 극대화한다.

 

에이앤엘은 단일 장비 활용을 넘어 3단계 프로세스의 상호작용을 통한 온도 하강 메커니즘을 구축했다. 1단계는 ‘차단(Blocking)’으로 태양광 캐노피를 통해 복사열을 차단하고 전도열을 중화한다. 2단계는 ‘교환(Exchange)’ 과정으로 낙수기술을 활용해 물을 막 형태로 낙하시켜 접촉면적을 넓게 유지해 기화 잠열을 극대화한다. 마지막 3단계 ‘제어(Control)’에서는 15개 이상의 마이크로 펌프 매트릭스가 핫스팟을 즉각 제거한다.

 

넷제로 AI DC 쇼룸 ‘화성캠퍼스’ 구축

에이앤엘은 단순한 냉각효율 개선을 넘어 에너지자립형 모델을 지향한다. 태양광어레이와 리튬인산철(LiFePO4) BESS를 결합해 냉각전력을 100% 자급자족할 수 있다. 네바다주 테스트 결과 일일 생산량이 소비량의 2배(204%)를 초과해 24시간 안정적인 오프그리드 운영이 가능한 것으로 확인됐다.

 

이러한 에너지효율은 압도적인 경제성으로 직결된다. NVIDIA H100 213대를 운영할 경우 기존 DC대비 연간 약 16억1,000만원의 냉각전력비를 절감할 수 있다. 이는 약 15억원 규모의 태양광 및 BESS 시설 투자금을 단 1년만에 회수할 수 있는 수준이다.

 

에이앤엘은 공장에서 100% 사전 조립 및 테스트를 완료한 ‘스마트 AI전산모듈’을 현장에 반입해 결합하는 ‘빌트인(Built-in)’ 방식을 채택했다. 이를 통해 건축비용을 약 70% 이상 절감하며 구축 기간을 4~8주 이내로 단축했다.

 

이를 통해 가동을 멈춘 노후 공장이나 창고 등에 스마트 AI 전산 블록을 빌트인해 즉각적인 임대 매출을 창출할 수 있다. 수익 구조 또한 판매 즉시 60% 이상의 마진을 확보하는 CAPEX(하드웨어 판매) 모델과 서버당 반복적인 월간 수익을 창출하는 OPEX CaaS(Cooling-as-a-Service) 모델의 이중 엔진을 가동해 지속가능한 성장을 도모하고 있다.

 

에이앤엘은 독일 Stulz, 덴마크 Danfoss, 캐나다 CoolIT등 각 분야를 선도하는 파트너사들과 TRL 7 검증을 완료한 에코시스템을 구축해 글로벌 스케일업 발판을 마련했다.

현재 에이앤엘은 화성 사곡리 공장에 빌트인 넷제로 AI DC 쇼룸인 ‘화성캠퍼스’를 구축 중이다. 6월 완공 예정인 화성 캠퍼스에는 오만을 비롯한 글로벌 파트너사들이 대거 방문해 파나마시스템의 실효성을 직접 확인할 예정이다.

 

글로벌 DC냉각시장은 2035년 약 152조원 규모로 현재의 6배 이상 성장할 것으로 전망된다. 에이앤엘은 로드맵을 통해 2025년 상반기 화성 쇼룸 완공 및 기술 실증을 거쳐 2026년 국내 B2B시장 런칭, 2027년 중동·인도 등 사막지역 극한환경지역을 타깃으로 한 글로벌 수출을 본격화할 계획이다.