"전기는 막고 열만 뺍니다"...액체 금속으로 AI 냉각 난제 푼 웨어플루

챗GPT를 필두로 한 생성형 AI 열풍 뒤에는 명암이 있다. 바로 상상을 초월하는 AI 서버에서 발생하는 발열이다. 차세대 AI 가속기 라인업의 전력 밀도가 랙당 100kW를 넘어서면서, 기존 공랭식(공기로 냉각)이나 수랭식으로는 제어가 어려워진 것이다. 이에 서버를 특수 용액에 통째로 담그는 '액침냉각'이 해법으로 부상하고 있다. 하지만 전기가 통하지 않는 동시에 열은 빼내는 유체를 만드는 것은 화학공학계의 해묵은 모순이었다. 이 난제에 '액체 금속'이라는 답을 던진 회사가 있다. 바로 웨어플루다. 웨어플루, 냉각 유체로의 '반전 피봇' 웨어플루는 지난 2022년 박성준 성균관대학교 교수가 연구실 기반으로 창업한 기업이다. 사명에는 물풍선처럼 유연하게 움직이는 액체 금속을 만들자는 의미가 담겼다. 창업 초기에는 물풍선처럼 유연하게 움직이는 액체 금속 기반의 헬스케어 센서 소자 개발에 주력했다. 그러나 글로벌 투자업계(VC)로부터 액체 금속 기술을 AI 데이터센터 발열 제어에 적용해 보라는 역제안을 받으면서 사업 방향을 전환했다. 고성능 컴퓨팅 인프라의 핵심 패권이 '열 관리'에 있다는 판단에 따른 피봇이었다. 박성준 대표는 “실리콘밸리 등 글로벌 IR 과정에서 액체 금속의 탁월한 열전도 잠재력을 알아본 빅테크 관계자들의 제안이 결정적이었다”며 “AI 시대의 진짜 인프라 싸움은 열을 어떻게 잡느냐에 달렸다는 확신이 들어 곧바로 사업을 전환했다”고 설명했다. 가장 큰 기술적 장벽은 서버를 통째로 용액에 담그는 방식 특성상, 전기가 통하는 금속 알갱이를 유체에 배합할 때 발생하는 쇼트(단락) 리스크였다. 웨어플루는 액체 금속 알갱이 표면에 수 나노미터(nm) 두께의 초미세 산화막(유리막)을 형성하는 코팅 기술로 이 모순을 해결했다. 이 유리막이 절연성(부도체) 상태를 유지해 전기는 완벽히 차단하되, 내부의 열은 유체 속 알갱이들을 징검다리 삼아 외부로 빠르게 전도시키는 메커니즘이다. 박 대표는 “쉽게 말해 전기는 차단하는 유리막을 입힌 금속 알갱이들이 유체 속에서 징검다리 역할을 하며 내부의 열만 순식간에 밖으로 퍼 나르는 구조를 완성한 것”이라고 부연했다. 글로벌 선두 제품 능가하는 '점도 부하 제로' 기술 웨어플루가 확보한 독보적 경쟁력은 글로벌 화학 공룡들의 기존 제품군이 가진 한계를 정조준한다. 기존 대기업들은 열전도율을 높이기 위해 유체에 고체 입자(필러)를 섞는데, 이는 유체를 끈적끈적하게 만드는 점도 상승으로 이어진다. 유체가 점성을 띠면 데이터센터 내부에서 용액을 순환시키기 위해 펌프 구동 전력을 더 소모하게 되는 부작용이 발생한다. 반면 웨어플루의 소재는 알갱이 자체가 고체가 아닌 '액체' 상태의 금속이기 때문에 유체의 점도를 전혀 증가시키지 않는다. 박 대표는 “기존 고체 필러들은 유체를 끈적하게 만들어 냉각을 하려다 순환 펌프 전력을 더 쓰게 만드는 배보다 배꼽이 더 큰 상황을 만든다”며 “우리는 유체 순환 전력은 그대로 둔 채, 보수적으로 잡아도 냉각 효율만 기존 대비 40% 이상 끌어올릴 수 있다”고 강조했다. 인화점 250도 이상 제한 족쇄...과도한 규제 풀어야 기술적 완성도와 별개로 국내 데이터센터 공조 규제인 '인화점 250도 이상 제한' 조치는 향후 시장 진입의 복병으로 꼽힌다. 규제 당국은 화재 리스크를 이유로 들고 있으나, 인화점을 강제로 제한하면 분자 구조상 유체가 낼 수 있는 최대 열전달 효율 설계가 무너진다는 지적이 나온다. 현재 액침냉각 시장이 가장 빠르게 열리고 있는 미국의 경우 이 같은 인화점 규제가 없다. 박 대표는 규제 장벽에 대해 아쉬움을 토로했다. 액침냉각에 사용되는 유체는 기본적으로 전기가 통하지 않는 '비극성 오일'이다. 전기 쇼트로 인한 화재 우려가 원천 차단되는 것이다. 실제로 미국 GRC 등 글로벌 선두 기업들과 진행한 장기간 실증 평가에서도 안전성 문제는 발생하지 않았다. 그는 “현장 검증에서 단 한 건의 화재나 안전성 리스크도 나오지 않았다”며 “전자기기를 액체에 빠뜨린다는 방식에 대한 시장과 당국의 막연한 공포심을 걷어내고 글로벌 표준에 맞춰 규제를 유연하게 완화해야 국내 소재·부품 스타트업들이 글로벌 무대에서 생존할 수 있다”고 호소했다. 프리 시리즈A 마무리...“냉각 스페셜리스트로 거듭날 것” 현재 프리 시리즈A(Pre-A) 투자 유치를 진행 중인 웨어플루는 올여름 라운드 마무리를 목표로 하고 있다. 확보된 재원은 글로벌 표준 규격의 파일럿 대량 양산 시설을 구축하는 데 전량 투입된다. 글로벌 액침냉각 시스템에 즉시 공급할 수 있는 유체 양산 체제를 선제적으로 갖추기 위함이다. 웨어플루는 향후 냉각 유체 공급에만 머무르지 않고, 모바일 기기용 고성능 냉각 필름 및 방열 그리즈까지 제품 라인업을 확대할 계획이다. 박 대표는 “지금은 냉각 유체에 집중하고 있지만 냉각 필름과 방열 그리즈 등 다각화된 방열 제품군을 고도화하고 있다”며 “하드웨어 생태계 전반의 열을 완벽하게 제어하는 'AI 시대의 독보적인 냉각 스페셜리스트'로 거듭나겠다”고 청사진을 제시했다. 한편 업계에서는 액침냉각 시장이 오는 2028년을 기점으로 개화할 것으로 보고 있다.