정유사, 연료 넘어 ‘액침냉각유’로…AI 데이터센터 열관리 공략

인공지능(AI) 확산으로 데이터센터의 발열·전력 관리 중요성이 커지면서 정유사들이 열관리 소재 사업을 확대하고 있다. 윤활기유(윤활유를 만들기 위한 기초 원료)와 특수유 기술을 활용해 기존 연료·윤활유 중심 사업에서 고부가 제품군으로 영역을 넓히는 흐름이다.
28일 정유업계에 따르면 국내 정유사들은 액침냉각유 등 데이터센터용 냉각 소재 개발과 실증·공급 사례를 확대하고 있다. AI 서버와 그래픽처리장치(GPU) 사용이 늘면서 데이터센터의 냉각 효율이 전력 사용량과 운영비를 좌우하는 요소로 떠오르고 있기 때문이다.

액침냉각은 서버와 같이 열이 발생하는 전자기기를 전기가 통하지 않는 특수 냉각 액체에 직접 담가 열을 식히는 방식이다. 공기 흐름으로 열을 식히는 공랭식보다 고발열 장비의 온도를 효율적으로 낮출 수 있어 차세대 냉각 기술로 주목받고 있다. 냉각유는 서버 주요 부품과 직접 접촉하는 만큼 열전달 성능뿐만 아니라 절연성, 산화 안정성, 소재 호환성 등이 함께 요구된다.

에쓰오일(S-OIL)은 지난 26일 데이터센터용 액침냉각 솔루션 실증 테스트를 추진한다고 밝혔다. 에쓰오일은 액침냉각유 ‘S-OIL e-쿨링 솔루션’ 공급과 기술 지원을 맡아 실제 AI 데이터센터 환경에서 냉각 성능과 운영 안정성을 검증한다. 이번 실증은 어니언소프트웨어의 기흥 AI 데이터센터 기술 실현 검증 실험(PoC) 센터에서 진행된다.
SK이노베이션 계열 윤활유 사업회사인 SK엔무브는 국내 최초로 액침냉각 시장에 진출했다. SK엔무브는 지난해 LG전자, 미국 액침냉각 전문기업 GRC(Green Revolution Cooling)와 ‘AI 데이터센터용 초고효율 액침냉각 솔루션 공동 개발과 사업 확대를 위한 업무협약’을 체결했다.

GS칼텍스는 지난해 LG유플러스 평촌2센터에 있는 실증 데모룸에 액침냉각유 ‘Kixx Immersion Fluid S 30’을 공급하며 데이터센터 적용 사례를 확보했다. 같은 해 데이터센터용 직접액체냉각유체 ‘Kixx DLC Fluid PG25’도 출시하며 냉각 제품군을 넓혔다. 직접액체냉각은 서버의 중앙처리장치(CPU)나 GPU 같은 고발열 부품에 냉각판을 붙이고 냉각유체를 순환시키는 방식으로, 국소 냉각에 효과적인 기술로 꼽힌다.

HD현대오일뱅크도 서울대학교와 AI 데이터센터 액침냉각 실증 프로젝트를 추진하고 있다. 해당 프로젝트는 공랭식으로 운영 중인 서울대 AI 연구실 서버의 소음과 발열 문제를 개선하고자 추진됐다. 서울대는 액침냉각 성능 테스트를 위한 데이터센터와 GPU 서버를 제공하고, HD현대오일뱅크는 테스트에 필요한 액침냉각액 공급과 기술 자문, 유지·보수를 맡는다.

정유사들이 열관리 소재에 주목하는 배경에는 기존 정유산업의 성장 둔화와 탄소중립 기조가 있다. 연료 중심 사업의 변동성이 커지면서 윤활기유와 특수유를 기반으로 한 고부가 소재 사업 확대가 중요해지고 있다.
정유업계 관계자는 “기존 정유산업의 성장 둔화와 탄소중립 기조 속에서 고부가가치 특수소재 사업 확대는 중요한 전략 과제”라면서 “정유·윤활 기반 기업들은 기유 설계, 열관리 특성 제어, 산화 안정성과 소재 호환성 기술 등에서 이미 경쟁력을 보유하고 있어 액침냉각유 개발에 유리한 기반을 갖추고 있다”고 설명했다.

정유사들이 실제 데이터센터 장기 공급 시장으로 확대하기 위해서는 소재 호환성을 기반으로 장기간 운전 안정성을 입증하는 것이 과제가 될 전망이다. 액침 환경에서는 인쇄회로기판(PCB), 케이블, 커넥터, 고무·플라스틱 부품 등 서버 내부의 다양한 소재가 냉각유에 장기간 노출되기 때문에 부품 변형이나 성능 저하 없이 안정성을 유지할 수 있어야 한다.

정유업계 관계자는 “실제 데이터센터 장기 공급 시장으로 확대되기 위해서는 단순한 냉각 성능을 넘어 신뢰성 확보가 가장 중요하다”면서 “서버·주요 부품과의 소재 호환성이 핵심 요소 중 하나로, 글로벌 서버·반도체 기업들은 매우 엄격한 호환성 평가를 진행하고 있다”고 말했다.


최유경 글로벌이코노믹 기자 choiyui@g-enews.com