자동차-데이터센터 냉각, 자연에서 해답 찾다…UC샌디에이고, 새로운 냉각 기술 개발

막대한 데이터센터 냉각 비용 문제를 해결할 수 있을까 [사진: 셔터스톡]

[디지털투데이 AI리포터] 인공지능(AI)과 클라우드 컴퓨팅이 확산되면서 데이터센터의 냉각 비용이 폭증하고 있다. 현재 데이터센터에서 냉각이 차지하는 에너지는 전체의 40%에 달하며, 이는 2030년까지 두 배 이상 증가할 전망이다.

이에 대응하기 위해 UC샌디에이고 연구팀이 자연에서 해답을 찾았다. 동물들이 체온을 조절하기 위해 땀을 흘리는 원리를 모방한 새로운 냉각 기술을 개발한 것이다.

25일(현지시간) IT매체 테크레이더에 따르면 연구팀은 전통적인 냉각 방식 대신 증발을 활용해 전자제품의 열을 제거하는 시스템을 만들었다. 이 기술의 핵심은 섬유막으로, 미세한 기공이 액체를 빨아들여 증발시키면서 자연스럽게 열을 식힌다. 이는 추가 에너지를 사용하지 않고도 높은 열을 효율적으로 제거할 수 있는 방식이다. 연구팀은 이 섬유막이 800W/cm² 이상의 열을 처리할 수 있으며, 장시간 안정적으로 작동한다고 밝혔다.

기존 다공성 막은 막힘이나 끓음 현상으로 실패하는 경우가 많았지만, 연구팀은 기공 크기와 구조를 최적화해 이러한 문제를 해결했다.

연구를 이끈 UC샌디에이고 기계항공공학과 렌쿤 첸 교수는 "이 섬유막은 원래 필터링용으로 설계됐지만, 증발 냉각에 최적화된 구조를 갖고 있었다"며 "적절한 기계적 보강을 통해 고열 환경에서도 뛰어난 성능을 발휘한다"고 강조했다. 이어 "전통적인 공기 또는 액체 냉각보다 증발 방식이 더 적은 에너지로 높은 열을 처리할 수 있다"며 "특히 이번 섬유막은 기존 증발 냉각 시스템의 한계를 넘어섰다"고 설명했다.

연구팀은 이 기술을 칩 냉각용 콜드플레이트에 통합하는 방안을 모색 중이며, 상용화를 위한 스타트업 설립도 준비하고 있다. 데이터 처리 수요가 급증하는 가운데, 이 기술이 고밀도 데이터센터의 냉각 문제를 해결할 수 있을지 주목된다.