일본산업뉴스요약

ENEOS와 이데미쓰는 AI 서버를 기름에 풍덩, ‘액침’을 향한 기업들의 화학 지식
AI 인프라를 냉각시켜라 (4) 2부

-- 다이킨은 '2상식(二相式)’에 착안 --
ENEOS와 이데미쓰코산이 개발하고 있는 냉각액은 주로 ‘단상식(單相式)’이라고 불리는 액침 서버가 대상이 된다. 서버를 냉각액에 담가 열을 직접 빼앗고 고온이 된 냉각액을 펌프를 이용해 서버 밖으로 운반하여 열을 방출한다.

한편, 액체가 기화될 때 생기는 기화열도 이용해 냉각하는 기술도 주목을 받기 시작했다. ‘2상식’으로 불리는 방식이다. 휘발성이 높은 액체에 서버를 담가 일부를 기화시키고, 이 때 빼앗는 열을 이용해 서버를 냉각시킨다. 냉매는 서버 내의 열교환부에서 식혀져 다시 액체가 된다.

이 시장에 주목한 곳이 다이킨공업이다. 다이킨공업은 범용 서버에서 단상식 액침용으로 불소 냉매를 제공해온 실적이 있다. 이 노하우를 활용해 2상식 액침 서버에서 사용할 수 있는 불소계 냉매 개발을 추진하고 있다. 이미 ‘DAISAVE SS-49’라는 이름의 제품 샘플 제공을 시작했으며, 2026년 3월까지 발매하는 것을 목표로 하고 있다.

-- 온실 효과를 억제 --
불소계 냉매는 2상식 액침에 적합한 휘발성 및 냉각 성능을 가지고 있어, 실질적으로 유일한 선택 사항이 되고 있다. 하지만 기술 과제가 적지 않다.

우선, 불소계 냉매는 휘발하면 온난화 가스가 되기 때문에 규제에 대한 대응이 요구된다. 다이킨공업 화학사업부영업부의 마쓰우라(松浦) 씨는 “온실 효과의 요인이 되는 분자 구조에 주목하고 있다”라고 말한다. 불소화합물의 설계를 분자 구조 차원에서 재검토하여 일반적인 불소계 화합물에 비해 온실 효과를 30분의 1 미만으로 억제한다는 방침을 세우고 있다.

또한, 기화열이 너무 높으면 액화에 소요되는 에너지가 커져 냉각 효율은 떨어진다. 다이킨공업 화학사업부의 센바(仙波) 씨는 “기화와 액화의 사이에서 냉각에 필요한 전력의 밸런스를 잡는 것이 중요하다”라고 말한다. 온실 효과를 억제하기 쉬운 불소화합물 중에서도 2상식에 적합한 기화열을 구비한 것을 추려내는 작업을 진행하고 있다.

-- 소방법 및 PFAS 규제가 우려 요인 --
액침 서버용 냉각액의 시장 확대에는 법규제도 장벽이 된다. 특히 일본에서는 소방법이 높은 장애물이다. 이데미쓰코산의 이와이 씨는 “소방법상 인화점이 250℃에 못 미치는 냉각액을 6,000리터 이상 취급하는 것이 어렵기 때문에 액침 서버를 10대 정도 밖에 설치할 수 없다”라고 말한다. 소방법에서는 인화점이 250℃ 미만인 액체는 위험물 제4류로 분류된다. 지정된 수량 이상을 보관하려면 특별히 허가된 시설이 필요하다.

현재 수면 아래에서는 관련 기업들이 행정기관과 교섭해 데이터센터를 대상으로 한 규제 완화를 목표로 하는 움직임도 있는 것 같다. 신중한 판단이 필요하지만, 현재의 일본의 소방법은 액침 서버의 안전기준 이상으로 엄격하다.

불소계 냉각액은 PFAS(유기불소화합물) 규제의 영향이 우려된다. 유럽을 중심으로 PFAS 규제는 해마다 엄격해지고 있으며, 일본에서도 올 1월에 PFOA(과불화옥탄산) 관련 물질이 새롭게 규제 대상이 되었다.

다이킨공업의 마쓰우라 씨는 “사람이 직접 만질 가능성이 있는 케이스에서는 불소화합물 사용은 최대한 자제해야 한다. 자사의 냉매에는 높은 안전 기준이 마련되어 있다”라고 말한다. 또한, 2상식 액침 서버는 밀폐계이기 때문에 통상적인 운용 시 냉각액에 사람이 접촉하는 케이스는 거의 생각할 수 없다고 한다.

이 밖에도 액침 서버의 도입 코스트나 유지보수성에 대해 평가가 엇갈리는 측면도 있다. 서버 제조사들은 과제 중 하나로 액체에 담근다는 성질상 서버가 제품 보증의 대상이 되지 않는다는 것을 꼽는다. 그래서 제3자의 사업자가 중개해 액침 서버 보증을 담당하는 케이스도 있다고 한다.

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