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[현장] "AI가 바꾼 냉각 시스템…공랭은 한계, '액침 냉각'이 해답"

"미래의 인공지능(AI) 데이터센터를 운용하려면 현재 활용되는 공랭식으로는 불가능하고 액침 냉각 방식만이 가능할 것입니다." 한국데이터센터에너지효율협회(KDCEA) 송준화 사무국장은 23일 서울 여의도 FKI타워에서 열린 '데이터센터 냉각시스템 개발 및 구축 사례와 효율적 운영방안' 세미나에서 AI 시대의 데이터센터 냉각 방식에 대해 이같이 강조했다. 이날 세미나는 업계 종사자들을 대상으로 공조·냉각 시스템, 액침냉각·액침냉각유, 무정전전원장치(UPS), 히트펌프, 액화가스(LNG) 냉열·지열 등 데이터센터 관련 내용들을 폭넓게 알리기 위해 마련됐다. 최근 AI 시대를 맞아 데이터가 급격히 증가하고 IT 인프라의 가동률이 높아지고 있다. 이에 데이터센터의 안정적인 운영을 위한 서버·스토리지 및 네트워킹 장비의 과열을 방지하는 냉각 기술의 필요성이 커지고 있다. 데이터센터의 안정적 운영뿐 아니라 탄소 배출 저감 등 환경적 지속 가능성을 높이기 위한 차원에서도 효율적인 냉각 방식은 전 세계적으로 주목받는 상황이다. 현재 우리나라에서 주로 상용화된 냉각 방식은 수전을 활용한 차가운 공기를 이용해 IT 장비의 발열을 제어하는 공랭식이다. 해외에서는 액체로 장비를 직접 냉각하는 '다이렉트 리퀴드 쿨링(DLC)'과 '다이렉트 투 칩(D2C)', 액침 냉각 방식 등 더욱 고도화된 시스템이 활발히 개발·도입되고 있다. 송 사무국장은 "현재 우리나라에서 이용되는 공랭식으로는 데이터센터의 '전력사용효율지수(PUE)'가 높아지는 데 한계가 있다"며 "공랭식은 전기를 많이 사용할 수밖에 없어 외부 공기를 간접적으로 활용하는 방식도 통용되고 있다"고 설명했다. 이어 "아직까지 국내에는 직접 냉각 방식과 액침 냉각이 구현된 데이터센터 환경은 없으며 테스트베드 정도만 존재하는 상황"이라고 덧붙였다. 데이터센터의 냉각 방식이 고도화돼야 하는 이유는 AI의 발전과 맞닿아 있다. 현재 데이터센터 내 대부분의 랙당 전력 집적도는 6~10키로와트(kW) 수준인 데 반해, AI 서비스 운용을 위한 최신 그래픽처리장치(GPU)가 탑재된 랙의 집적도는 40~100kW에 달한다. 나아가 엔비디아의 블랙웰 GPU를 탑재한 서버의 집적도는 130kW에 달할 것으로 알려졌다. 이에 대해 송 사무국장은 "랙 당 전력 집적도가 큰 폭으로 상승하면서 전력 공급 설비의 구조가 변화하고 있다"며 "집적도가 오르다 보니 발열량도 증가하는데, 이러한 발열량을 더 이상 공랭식으로는 해결할 수 없어 수냉식 시스템이 주목받는 것"이라고 말했다. 앞으로 다량의 GPU를 구동하기 위해선 전력량과 이에 따른 발열을 통제할 수 있는 액침 냉각 방식을 도입하는 것이 필수적이라는 설명이다. 송 사무국장은 냉각 방식의 더딘 발전 외에도 전문인력 부족과 낮은 지역 수용성이 국내 데이터센터 산업 발전을 저해하는 요소로 꼽았다. 송 사무국장은 "한 개 데이터센터에 적어도 20명의 전문인력이 배치돼야 하지만 신규 인력 공급이 매우 부족한 상황"이라며 "열섬 현상, 소음, 전자파 등을 우려하는 지역 주민들의 반발에 부딪혀 데이터센터 관련 사업이 중단되거나 취소되는 일도 늘어나고 있다"고 설명했다. 산업부의 데이터센터 지역 분산 정책과 전력계통영향평가, 국토부의 제로에너지빌딩 인증 등의 규제도 국내 데이터센터 산업에 장애요인으로 영향을 미치고 있다. 송 사무국장은 "제로에너지빌딩 인증은 친환경·신재생 에너지를 활용한 에너지 자립률을 20%까지 올려야 하는 것"이라며 "데이터센터에서는 현실적으로 달성하기 불가능한 조건"이라고 밝혔다. 그러면서 "정부에서는 데이터센터의 지역 분산 정책을 적극 추진하고 있다"며 "AI는 클라우드에 비해 네트워크 의존도가 상대적으로 높지 않아 지방에서 상업용 AI 데이터센터를 운용하는 것이 가능할 것"이라고 전망했다.

2025.05.23 13:07한정호

KBSI, 넥스트론에 '발열잡는' 첨단 현미경 기술 이전

한국기초과학지원연구원(원장 양성광, KBSI)은 25일 본원에서 (주)넥스트론(대표 문학범)과 열분석 시스템 기술이전 협약을 체결한다. 이번에 이전되는 '열분석 시스템'은 첨단 전자기기의 발열 문제를 해결하기 위한 첨단 현미경 기술이다. 장기수 박사 연구팀이 개발한 이 기술은 반도체, 디스플레이, 센서 등 미세 소자가 동작할 때 발생하는 발열 상태를 비접촉 방식으로 정밀하고 고분해능으로 측정해 영상화할 수 있다. 300㎚ 수준의 공간 분해능을 구현해, 기존 외산 장비의 최고 수준인 3000㎚보다 10배 이상 향상된 성능을 자랑한다. 장기수 박사는 “시료 내부의 온도 분포를 정량적으로 측정할 수 있으며, 기존 장비로는 측정이 어려운 마이크로 전자 부품의 3차원 발열 특성까지 분석할 수 있다”고 설명했다. 공간 분해능이란 두 물체를 공간적으로 구분할 수 있는 능력을 의미한다. 장 박사는 또 “기존 외산 장비에 쓰이는 고가의 적외선 광학 부품 대신, 저렴한 가시광 기반 광학 부품을 활용할 수 있어 제품 단가를 획기적으로 낮출 수 있다”고 기대했다. KBSI 측은 이번 기술이 향후 AI 반도체, 투명·유연 디스플레이, 웨어러블 전자기기 등 차세대 전자기기의 발열 문제 해결에 핵심 기술로 기여할 것으로 전망했다. 또 어느 기업이든 이 기술을 원하는 곳이 있다면 바로 이전할 방침이다. 넥스트론은 연구장비 개발 및 제조 전문기업으로, 현재 고성능 열분석 시스템의 상용화에 박차를 가하고 있다. 문학범 대표는 “상용화를 서두르고 있다”며 “생산 인프라와 해외 유통망을 기반으로 빠른 시장 진입이 가능할 것”이라고 밝혔다.

2025.04.25 09:12박희범

"아이폰17 프로, 증기 챔버 냉각기술로 발열 잡는다

애플이 올 가을 출시할 예정인 아이폰17 프로에 발열을 잡기 위해 새롭게 증기 챔버 냉각 기술을 탑재할 예정이라고 IT매체 맥루머스가 12일(현지시간) 보도했다. 중국 IT 팁스터 인스턴트 디지털은 “아이폰17 프로, 아이폰17 프로 맥스 모두 증기 챔버 냉각 기술을 사용하는 것을 확인했다”며, “A19 프로의 향상된 열 관리 기능과 결합돼 높은 성능을 유지할 것”이라고 웨이보를 통해 밝혔다. 증기 챔버 냉각 기술은 이미 많은 안드로이드폰에서 채택한 기술로 액체가 열을 머금은 후 가스로 증발하고 다시 액체로 응축되는 과정을 거치도록 해 열을 낮추는 방식이다. 이 방식은 프로세서에서 열을 더 멀리 옮길 수 있고 팬이 필요 없어 기기 공간을 덜 차지해 더 얇고 컴팩트한 기기에서 장점을 보인다고 알려져 있다. 애플이 아이폰에 이 기술을 채택한다는 소식은 이번이 처음이 아니다. 지난 1월 중국 IT매체 마이드라이버스도 애플이 아이폰17 시리즈에 해당 기술을 채택할 것이라고 보도한 바 있다. 하지만, 그 때에는 전체 아이폰17에 해당 기술이 적용될 것이라고 알려졌다. 인스턴트 디지털은 아이폰17의 전면 디자인에는 변화가 없을 것이라고 예상했다. 그는 "올해 업그레이드는 내부와 뒷면에 집중되어 있으므로 전면에는 변화가 없을 가능성이 크다. 노치 크기와 베젤은 아마도 동일할 것"이라고 밝혔다. 아이폰17의 전면 디자인은 애플이 페이스ID에 메탈렌즈 기술을 채택해 다이내믹 아일랜드가 좁아질 것이라는 전망과 그대로 유지될 것이라는 전망으로 나뉘고 있는 상태다. 하지만, 아이폰17 프로의 후면 디자인은 크게 바뀔 예정이다. 좌측에 배치된 정사각형 형태의 카메라 모듈이 아닌 아이폰17 프로의 경우 카메라 모듈 크기가 확 늘어날 것이라는 전망이 우세하다. 플러스 모델을 대체하는 아이폰17 에어도 구글 픽셀폰 스타일의 가로로 길쭉한 카메라 모듈을 채택한 단일 카메라를 탑재할 예정이다. 반면에 아이폰17 표준 모델은 아이폰16과 동일한 디자인을 갖춰 프리미엄 제품과 표준 제품이 더 차별화 될 것으로 보인다.

2025.03.13 10:36이정현

유행 감소 코로나19..."추석 타고 재확산 막자"

방역당국이 추석 연휴를 맞아 코로나19 확산을 차단코자 개인위생 및 감염예방 수칙 준수를 당부했다. 일단 올해 여름 재유행은 잦아들고 있다. 질병관리청에 따르면, 지난 7월부터 8월 중순까지 증가하던 코로나19 표본감시 입원환자 수는 지난 9월1일~7일 주에 549명으로 나타났다. 이는 전주 대비 34.4% 감소한 수치로, 재유행 정점이던 1천452명의 37.8% 수준이다. 이러한 추세는 중증급성호흡기감염증 감시체계로도 확인됐다. 코로나19 입원환자 수는 20명으로 전주 대비 59.2% 감소했다. 코로나19 병원체 검출률도 36주에 25.7%로, 33주부터 지속 감소했다. 아울러 응급실 내원 코로나19 환자 수도 8월18일~24일부터 3주 연속 감소했다. 최근 응급실에 내원 코로나19 환자 수는 ▲33주차 1만3천451명 ▲34주차 8천331명 ▲35주차 5천214명 ▲36주차 2천831명 등으로 집계됐다. 현재 정부는 주말·야간·공휴일 응급실에 내원하는 코로나19 환자 분산을 위해 공공 및 민간병원에 발열클리닉을 설치, 운영할 예정이다. 현재 설치된 곳은 총 109개소다. 추석 명절 기간에도 코로나19 환자 진료를 위해 발열클리닉 109개소를 계속 운영하기로 했다. 방문할 수 있는 발열클리닉은 응급의료정보시스템을 통해 확인 가능하다. 또 치료제의 처방과 조제가 가능한 의료기관과 약국 명단은 질병관리청 감염병 포털 등을 통해서도 확인할 수 있다. 지영미 청장은 “여름철 코로나19 유행이 감소세로 전환됐지만 추석 연휴가 시작되는 만큼 코로나19 감염예방수칙에 더욱 주의를 기울여달라”며 “요양병원 등 감염취약시설을 방문할 경우 마스크를 반드시 착용하고, 발열이나 호흡기 증상이 있는 경우에는 방문을 자제해야 한다”고 당부했다.

2024.09.13 14:49김양균

"칩 안에 냉각 팬이?" 스마트폰 과열 막는 액티브 냉각 칩 나왔다

최근 스마트폰에 인공지능(AI) 기능이 잇따라 장착되면서 스마트폰 냉각 기술에 대한 수요가 높아진 가운데, 기기 과열을 막는 냉각 칩이 개발돼 화제가 되고 있다. IT매체 기가진은 21일(현지시간) 미국 반도체 업체 엑스멤스(xMEMS)가 개발한 액티브 냉각 칩 'XMC-2400'을 보도했다. 이 칩은 스마트폰, 태블릿 제품에 탑재해 발열을 억제하는 냉각 칩이다. 현재 스마트폰과 노트북에는 PC와는 달리 냉각 팬과 같은 액티브 냉각 시스템을 사용하지 않고 방열판으로 열을 방출하는 패시브 냉각 시스템에 의존하고 있다. 이는 액티브 냉각 방식보다는 열을 빠르게 식히지 못하지만 많은 공간이 필요없으며 소음이 없다는 장점이 있다. 하지만, 최근 출시되는 스마트폰은 멀티 프로세서 코어에 온보드 메모리를 탑재해 AI 기능 외에도 3D 게임 실행, 동영상 편집, 5G 네트워크 사용 등이 가능하게 됐다. 하지만, 이런 고성능 기능을 폰에서 사용할 경우 일정한 온도에 도달하면 기능이 제한되는 '스로틀링' 현상이 나타난다. 이번에 엑스멤스가 개발한 'XMC-2400' 냉각 칩의 두께는 불과 1mm로, 스마트폰이나 태블릿 등에 쉽게 탑재가 가능하다. 회사 측에 따르면 XMC-2400 칩의 측면 또는 위에는 통풍구가 있어 최소한의 전력으로 초당 39㎤(입방 센티미터)의 공기를 냉각시킬 수 있다. 또, 기존 액티브 냉각 방식이 팬의 날개를 돌려 온도를 낮추는 방식이었다면, 개발된 칩은 전력이 가해지면 재료의 부피를 변화시키는 '압전 효과'를 이용해 열을 식히는 것이 특징이다. XMC-2400 칩은 측면에 통풍구가 있는 제품과 상단에 통풍구가 있는 2가지 종류가 있다. 측면에 통풍구가 있는 칩은 패시브 냉각 시스템에서 방출된 열을 받아 외부로 방출하는 방식이고, 상단에 통풍구가 있는 칩은 본체의 뜨거워진 공기를 흡입해 발열하는 부품에 직접 차가운 바람을 불어 넣어 냉각하는 방식이다. 회사 측은 “XMC-2400 칩을 탑재해 스로틀링의 발생 확률을 낮추고 스마트폰의 표면 온도를 내려 앱 성능이 향상될 것”이라고 밝혔다. 해당 칩의 샘플은 내년에 나올 예정이며, 2026년 정식 제품이 출시될 예정이라고 회사 측은 덧붙였다.

2024.08.22 15:27이정현

"의료대란으로 일손 없는데"…코로나19 재유행에 응급실 비상

코로나19 재유행으로 응급실 운영에 빨간 불이 켜졌다. 의료대란으로 전공의 공백 상황 속에서 코로나19 확산이라는 악재가 겹친 것이다. 정부는 환자 분산책을 고심 중이다. 질병관리청에 따르면, 코로나19 확산은 지난 6월말부터 본격화돼 이달 2주차 표본감시 입원환자수가 1천366명으로 올해 중 가장 높게 나타났다. 최근 4주 동안 전국 220개소의 병원급 표본감시 코로나19 입원환자 수는 ▲7월 3주 226명 ▲4주 474명 ▲8월 1주 880명 ▲2주 1천366명 등이다. 상황이 이렇다보니 응급실을 방문한 코로나19 환자 수는 6월 2천240명에서 7월 1만1천627명으로 급증했다. 의료대란으로 응급실 인력이 부족한 상황에서 코로나19 환자까지 몰리면서 보건복지부는 경증 환자 분산 대책을 내놨다. 정통령 복지부 공공보건정책관은 “동네 병·의원으로 분산을 위해 협력병원 추가 지정을 진행 중”이라며 “일반 응급실을 운영하거나 야간에 운영을 하는 병원을 활용할 계획”이라고 설명했다. 이어 “주말 및 휴일에는 공공병원의 '발열클리닉'으로도 분산하되, 의원급 의료기관 참여도 독려하겠다”면서 “지자체별로 문 여는 병원이나 필요시 협력병원을 늘려 지역 실정에 맞도록 환자들을 진료토록 하겠다”고 전했다. 그렇지만 공공병원에 설치한다는 발열클리닉이 언제 문을 열지는 미지수다. 복지부는 “각 지자체에서 지정 작업을 진행 중”이라고 밝혔다. 지자체별로 22일까지 클리닉 지정을 포함한 응급진료 계획을 보고하면, 이후 운영이 이뤄지게 되는 일정이다. 구체적인 발열 클리닉 개소 시점은 아직 알려지지 않았다. 정통령 공공보건정책관은 “현재 지자체에서 (발열클리닉) 지정 작업이 이뤄지고 있기 때문에 정확한 개수와 운영 인력은 알 수 없다”면서 “지방 의료원도 일부 발열클리닉 설치 기관으로 지정될 것”이라고 말했다. 이어 “지방 의료원이 병상가동률이 60%로 집계되며 약간의 여력이 있다”라며 “간호 및 진료 인력 여유가 있기 때문에 발열 클리닉을 설치하면 큰 문제가 없을 것”이라고 밝혔다. 그럼에도 현 응급실 과밀 상황을 두고 의료대란과 코로나19 재유행이 맞물리며 정부의 의료대응에 대한 비판도 커지고 있다. 정통령 정책관은 “개별적 응급실 이송 및 수용 곤란은 의료집단행동 뿐만 아니라 이전에도 있어왔던 문제”라면서도 “상황 장기화와 전공의 이탈 등으로 더 어려워진 것 사실”이라고 인정했다. 아울러 “대한응급의학회와 협조하면서 어려움이 가중되지 않도록 노력하겠다”고 덧붙였다.

2024.08.21 17:13김양균

[1분건강] 해외여행 후 발열·두통·오한·근육통 있으면 '뎅기열'일수도

질병관리청이 해외여행 후 전국 국립검역소 13개소에서 뎅기열 신속키트검사 참여를 당부했다. 별도의 검사비는 없다. 뎅기열은 뎅기 바이러스에 감염된 이집트숲모기·흰줄숲모기 등 매개모기에 물려 감염된다. 잠복기는 5일~7일 가량이다. 이후 발열·두통·오한·근육통 등이 나타난다. 백신과 치료제가 개발되지 않아 모기에 물리는 것을 차단하는 것이 예방법이다. 세계보건기구(WHO)와 유럽질병예방통제센터(ECDC)에 따르면, 지난해 86개국에서 500만 명 이상 환자가 발생하며 코로나19 이전 수준으로 급증했다. 해외여행 활성화로 2022년부터 국내 유입이 증가하고 있다. 작년 유입 환자는 206명으로, 전년 대비 2배 증가했다. 유입 국가는 ▲베트남 ▲태국 ▲필리핀 ▲인도네시아 순이다. 특히 작년 9월 방글라데시를 방문했다 뎅기열로 현지에서 사망한 사례가 발생하기도 했다. 질병청은 뎅기열이 재감염 시 치명률이 급격히 높아지는 점을 들어 유행지역에 자주 방문할 시 주의를 기울일 것을 요청했다. 뎅기 바이러스는 총 4개의 혈청형이 있고, 재감염 시 다른 혈청형에 감염되면 뎅기출혈열이나 뎅기쇼크증후군 등 중증 뎅기열로 진행된다. 치사율은 약 5%다. 질병청은 뎅기열 환자가 주로 유입되는 위험국가 방문 중 모기물림이 있어 발열·두통·근육통·관절통 등 의심증상이 있다면, 검역관에게 이를 알리고 반드시 뎅기열 신속키트검사를 받을 것을 요청했다. 신속키트검사에서 양성으로 확인되면, 의료기관을 방문해 확인진단검사를 받아야 한다. 한편, 뎅기열은 지난해 12월 1일 검역감엽병으로 추가 지정됐다. 뎅기열 감염 피하려면 뎅기열은 백신과 치료제가 개발되지 않았기 때문에 현재까지 모기물림 방지가 최선의 예방책이다. 여행 전에는 '해외감염병NOW' 등의 홈페이지를 통해 국가별 감염병 예방정보를 확인하자. 뎅기열 유입 국가로 여행을 계획하고 있다면, 모기 예방법을 숙지하고 모기 기피제·모기장·밝은 색 긴팔 상의·긴 바지 등 모기기피 용품과 상비약을 준비해야 한다. 여행 중에는 모기가 많이 있는 풀숲과 산 속 등은 가급적 피해야 한다. 외출 시 밝은 색 긴 옷을 착용하고, 3시간~4시간 간격으로 모기 기피제를 사용해야 한다. 방충망이나 모기장이 있고 냉방이 잘 되는 숙소에서 생활해야 한다. 검역관리지역에서 입국할 시 입국 전 검역정보 사전입력시스템(Q-CODE)을 통해 건강상태를 정확히 입력하자. 만약 발열·두통·근육통·관절통·발진 등 뎅기열 의심증상이 있을 시 검역관에게 알리고 뎅기열 신속키트검사를 받아야 한다. 귀국 후 2주 이내 의심증상이 발생하면 가까운 의료기관 방문하여 해외 방문력을 알리고 진료를 받자. 귀국 후 4주간은 헌혈을 해선 안 된다.

2024.01.11 12:01김양균