직접 칩 냉각(D2C) 액체 냉각

화이트 스페이스 내 기술 냉각 시스템(TCS)에 미션 크리티컬 신뢰성과 성능 제공

응용

데이터 센터의 직접 액체 냉각

직접 액체 냉각(DLC)(Direct Liquid Cooling)은 직접 칩 냉각 또는 콜드 플레이트 냉각을 포함하여, 기존 공기 냉각 방식이 AI 기반 CPU와 GPU로 인한 증가하는 전력 밀도를 따라가지 못하는 고밀도 데이터 센터에서 필수가 되고 있습니다. DLC는 프로세서에서 프로필렌 글리콜 25%(PG25) 등 순환하는 냉각수나 기타 엔지니어드 쿨런트로 열을 직접 전달함으로써 우수한 열 성능을 실현하고, 랙 부하 100kW 이상을 지원하며, 에너지 효율성을 획기적으로 향상시킵니다.

일반적인 구성에서는 냉각수가 기술 냉각 시스템(TCS)을 통해 열 발생 부품에 장착된 콜드 플레이트로 흐릅니다. 흡수된 열은 냉매 분배 장치(CDU)를 거쳐 시설 냉각수 시스템(FWS)으로 전달되어 외부로 방출됩니다. 특히 콜드 플레이트의 미세 채널과 민감한 전자기기 근처에 유체가 위치하기 때문에, 유체 순도, 압력 안정성, 완전한 밀폐성의 유지는 매우 중요합니다.

이 부분에서 폴리머 배관 시스템은 금속 배관 시스템에 비해 독보적인 강점을 보입니다. 폴리프로필렌(PP)폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)와 같은 고성능 소재는 내식성, 화학적 호환성을 갖추고 있으며, 냉각수 품질 유지에 기여합니다. PVDF는 -20°C~+140°C, PP-H는 0°C~80°C의 넓은 온도 범위와 10 bar의 압력까지 안정적으로 작동합니다. d16~d500mm까지 다양한 규격으로 제공되며, 첨단 적외선 융합(용접) 방식으로 연결되어 완전한 추적성, 압력 테스트 완료된 성능을 자랑합니다.

금속 대비 가볍고 시공이 용이한 폴리머 솔루션은 사전 제작모듈식 배치도 지원해 설치 시간, 비용, 현장 복잡도를 줄여줍니다. 이로써 신축/리트로핏 모두에 이상적이며, 미래 지향적이고 지속 가능한 냉각 인프라 구축에 적합합니다.

퀵커넥트 밸브 700으로 미션 크리티컬 연결 실현

세계 최초 풀 폴리머 퀵커넥트 밸브로 직접 칩 액체 냉각 연결에 혁신을 제공합니다.

퀵커넥트 밸브 700은 데이터 센터의 직접 액체 냉각(DLC)을 위해 설계된 특허 등록 듀얼 볼 밸브입니다. PVDF 폴리머로 제작되어 금속 제품보다 50% 이상 가볍고, 25% 더 우수한 유량 성능을 제공합니다. CDU(냉각 분배 장치)와 서버 랙 사이에서 사용하도록 설계되어, 독특한 2중 안전 인터락 장치로 신속하고 누수 없는 유지보수를 실현합니다. 25년 수명, UL 94 V-0 난연 등급, EPD(환경성적표지) 인증까지 겸비한 현명하고 친환경적인 미션 크리티컬 냉각 인프라 솔루션입니다.

성공 사례

열대 지역 데이터센터 냉각

NUS, 싱가포르

NUS의 지속가능한 열대 데이터 센터 테스트베드는 덥고 습한 기후에서도 에너지 효율적 냉각을 선도하고 있습니다. 내식성, 고성능 열가소성 배관 사용으로 최대 40% 에너지 절감 효과를 실현하여, 열대 데이터 센터의 새로운 기준을 제시했습니다.

PVDF 매니폴드 적용 직접칩 냉각

LG U+, 대한민국

LG U+는 평촌2 AI 데이터센터 테스트베드에서 100kW 랙 직접 칩 냉각을 위한 폴리머 매니폴드 시스템을 GF와 함께 검증했습니다(PG25 혼합 프로필렌 글리콜 적용). 경량, 내식성 설계로 장기 신뢰성, 간편 시공, 낮은 펌핑 에너지 소모를 실현하며, LG U+의 그린 IT 전략을 위한 깨끗하고 효율적인 솔루션을 제공합니다.

외부 프리패브

Rhodium ENT, 미국

비트코인 채굴 데이터센터 기업 Rhodium Enterprises는 서버를 완전히 담가 최대 효율을 내는 침지 냉각 방식을 사용합니다. 텍사스 템플 신설 데이터센터에서 Rhodium은 이 첨단 냉각 방식 지원을 위해 광범위한 배관 네트워크를 설계했습니다.

자주 묻는 질문

직접 칩 액체 냉각에서 유체 품질 요구 사항은 무엇이며, 어떻게 모니터링하나요?

DLC 시스템에서 유체 품질은 민감 장비 보호 및 안정적인 열 성능 확보에 필수적입니다. 기술 냉각 시스템(TCS)에서는 일반적으로 고순도수 또는 프리필렌 글리콜(PG25) 기반 유체를 사용하며, 시설 냉각수 시스템(FWS)은 별도의 화학적 허용치를 가질 수 있습니다.

과거 ASHRAE 기준이 일부 적용되고 있으나, 최근에는 프로젝트별로 OEM과 협력해 더 엄격한 유체 기준을 적용하는 추세입니다. 냉각수 품질 관리는 다음과 같이 이루어집니다.

  • 초기 유체 분석: 시스템 시운전 시 실시

  • 온라인 모니터링: CDU에 온도/압력/전도도/pH 실시간 센서 탑재

  • 정기 실험실 테스트: 수/글리콜 냉각수는 2~6개월, 안정적 절연유는 최대 12개월마다 검사

  • 이벤트 기반 분석: 알람, 시각적 오염, 시스템 변경 발생 시 추가 분석

  • 필터 관리: 오염, 바이오필름 형성 방지 위해 CDU 내 필터 정기 교체

     

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배관 재질이 냉각수 품질과 시스템 성능에 미치는 영향은 무엇인가요?

배관 재질은 냉각수 순도 유지 및 장기적 유량 효율에 중요한 역할을 합니다. 금속 배관은 부식과 용출을 통해 유체에 불순물을 방출하며, 이는 냉각수 화학 성분 및 사용된 강종에 따라 양이 달라집니다. 반면 PP-H, PVDF 등 폴리머 배관은 부식하지 않아 화학적 열화에 강하고, 내부 표면이 매끄러워 다음과 같은 문제를 줄입니다.

  • 바이오필름 및 스케일 형성

  • 입자 오염

  • 장기 유량 저하

스테인리스와 비교 결과, 금속 배관의 부식 생성물로 인해 10년간 유량이 최대 8% 감소할 수 있으며, 이는 실질적인 유량 저하로 이어집니다. 폴리머는 이러한 축적을 방지하여 냉각루프 내 유체 흐름 일관성을 유지합니다.

스테인리스강의 수분 및 습윤 공기 중 부식 | 저마찰 배관전문가에게 문의하기

폴리머 배관 시스템은 DLC에 사용되는 냉각수와 호환되나요?

네, 폴리머는 다음과 같은 다양한 엔지니어드 냉각수와 호환이 가능합니다.

  • 이온 제거수(DI 워터)

  • 에틸렌 글리콜(EG, MEG), 프로필렌 글리콜(PG, MPG) 등 글리콜 혼합 냉각수

  • 특정 절연유(호환성 확인 필요)

GF Industry and Infrastructure Flow Solutions 넓은 운전 범위에서 화학적 안정성 및 압력 저항성을 유지합니다. 구체 사례별로 화학적 저항성 툴 또는 전문가 상담을 권장합니다.

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PP-H를 PP-R 등 기타 폴리프로필렌 소재보다 권장하는 이유는 무엇인가요?

PP-H(호모폴리머 폴리프로필렌)는 높은 결정화도로 인해 DLC 적용에 최적화되어 있습니다.

  • 더 뛰어난 기계적 강도 및 충격 저항성

  • 과산화제에 대한 우수한 화학적 저항성

  • 완전 추적성 및 자동화가 가능한 적외선 용접

  • 미션 크리티컬 적용을 위한 더 높은 설계 계수(2.0 vs. 1.25)

PP-R이 배관(수도관)용이라면, PP-H는 열/화학 스트레스 하의 산업 유체 이송용으로 개발되었습니다. GF의 PROGEF 시스템은 고성능 냉각루프에 필요한 피팅, 밸브, 공구를 모두 제공합니다.

 

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폴리머 배관 시스템이 직접 액체 냉각의 지속가능성에 어떻게 기여하나요?

폴리머 배관 시스템은 직접 액체 냉각(DLC) 인프라의 생산부터 운영 전 생애주기에서 다양한 친환경적 이점을 제공합니다.

  • 저탄소 생산: PP-H, PVDF 등 열가소성 플라스틱은 강철/구리 등 금속에 비해 용융점이 매우 낮아, 제조 시 에너지 소모 및 이로 인한 탄소 배출 저감 효과가 있습니다.

  • 경량 소재: 금속 배관 대비 훨씬 가벼워, 글로벌 운송/시공 시 운송 관련 배출가스 감소 효과를 얻을 수 있습니다.

  • 긴 수명: 폴리머 시스템은 부식, 오염, 스케일 등에 강해 시스템 수명이 길고, 교체/수리 빈도가 적어집니다.

  • 환경 영향 투명성: GF 파이핑 시스템은 EPD(환경성적표지)로 소재 영향도, 에너지 사용, 탄소발자국 정보를 제3자 검증 및 제공해 드립니다.

엔지니어드 플라스틱 배관을 선택하면 DLC 운영에서 높은 성능, 신뢰성, 측정 가능한 탄소 저감을 달성할 수 있습니다.

탄소 계산기

플라스틱 배관 시스템은 친환경적이고 지속가능한가요?

플라스틱 배관 시스템은 환경적 지속가능성을 염두에 두고 설계되었습니다. HDPE, PE100, PVC-U, PVC-C 등 많은 종류가 재활용 소재로 만들어지며, PVC-U는 일부에 재생 가능한 원료까지 포함합니다. 이 시스템들은 에너지 사용을 절감하고 탄소 배출을 낮추도록 설계되어 있습니다. 열가소성 파이프와 피팅은 금속 배관 대비 제조 및 운송 시 에너지 소모가 대폭 적어, 전체 CO2 배출량이 감소합니다. GF 산업 및 인프라 플로우 솔루션은 제품의 환경 영향 및 지속가능성 이점을 상세히 안내하는 환경성적표지(EPD)를 제공하고 있습니다.

GF 파이핑 시스템이 폴리머 기반 DLC 인프라 설계·시공에서 고객을 어떻게 지원하나요?

직접 액체 냉각(DLC)용 금속 배관에서 폴리머 시스템으로 전환하는 것은, 열가소성 수지에 익숙하지 않은 엔지니어링 팀에겐 중요한 변화일 수 있습니다. 그래서 GF는 설계부터 시운전까지 포괄적 지원을 제공합니다.

  • 설계 지원: 전문가가 고객팀과 긴밀히 협업해 냉각 부하, 건축 조건, 냉각수 타입에 맞는 맞춤 배관 레이아웃을 공동 설계합니다. 2D/3D 배관 도면, 응력 해석, 상세 소재 사양 등도 제공합니다.

  • 프리패브 서비스: 현장 복잡성 축소 및 품질 보증을 위해 모듈형 프리패브 배관/밸브 어셈블리를 인증된 환경에서 제작, 압력 테스트 후 납품합니다.

  • 설치 교육: 공인 교육 프로그램을 통해 용접, 취급, 품질 검증 모범 사례를 전달하여, 설치 첫날부터 안전하고 누수 없는 운전을 보장합니다.

  • 글로벌 물류: 프리패브 모듈을 전 세계로 배송해 프로젝트 일정 단축 및 조율을 간소화합니다.

이 통합 지원으로 설치 리스크는 줄이고 구축 속도를 높이며, 폴리머 초보팀도 DLC 최적 솔루션을 자신감 있게 도입할 수 있습니다.

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