AI 데이터 센터가 냉각 인프라를 재정의하다

직접 칩 액체 냉각(D2C)을 위한 냉각 배관시스템의 재정의

직접 액체 냉각(DLC) 시스템의 성능은 냉각 설비뿐만 아니라, 그레이 스페이스(Gray space)에서 화이트 스페이스(White space)로 유체를 이송하는 수계 인프라 전체에 의해 결정됩니다. 배관 소재의 선택이 냉각수 순도와 성능, 그리고 시스템 신뢰성에 어떠한 차이를 만드는지 확인해 보십시오.

압박받는 냉각 인프라: 변화하는 환경과 시스템의 한계

AI가 주도하는 데이터센터의 거대한 변화 속에서 냉각 인프라는 새로운 국면을 맞이했습니다. 랙 밀도가 16kW에서 100kW를 넘어 300~600kW를 향해 가면서, 기존의 냉각 방식은 이제 한계에 도달했습니다. 운영자들은 탄소 중립이라는 엄중한 과제와 복잡해진 액체 냉각 생태계 사이에서 해답을 찾고 있습니다. 하지만 이 거대한 퍼즐 속에서 우리가 흔히 놓치고 있는 결정적인 조각이 있습니다. 바로 시스템 전체의 혈관 역할을 하는 냉각 배관 시스템입니다.

공랭에서 확장 가능한 직접 칩 액체 냉각으로

DLC에서 배관 시스템의 성능을 결정짓는 것은 무엇인가요?

액체는 공기보다 훨씬 효율적으로 열을 전달하며, 특히 물은 약 3,500배 더 뛰어난 열용량을 갖추고 있어 액체 냉각이 시장의 대세로 자리 잡고 있습니다. 하지만 완벽한 성능의 열쇠는 냉각 장비 그 이상에 있습니다. 콜드 플레이트의 정밀한 미세 유로는 극히 예민하여 눈에 보이지 않는 미세 입자조차 치명적인 고장을 일으킬 수 있기 때문입니다. 결과적으로, 냉각 배관 시스템의 소재 선택은 다음의 핵심 지표에 직결됩니다

냉각수의 순도와 오염 위험

직접 액체 냉각(DLC) 시스템에서는 아주 작은 미세 입자조차도 콜드 플레이트의 성능을 저하시키거나 장기적인 신뢰성 문제를 야기할 수 있습니다. 따라서 엔지니어들은 그레이 스페이스(Gray space)부터 화이트 스페이스(White space)에 이르는 전체 냉각 배관 시스템이 점차 민감해지는 냉각 환경에 오염 물질을 유입시키지 않도록 철저히 관리해야 합니다.

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최적의 유량 성능

랙 밀도가 증가함에 따라 요구 유량과 시스템 복잡성 또한 높아지고 있습니다. 장거리 냉각 배관 시스템 네트워크 전반에 걸쳐 시스템 수명 동안 안정적인 유량을 유지하는 것은, 일관된 냉각 성능을 확보하고 불필요한 에너지 소비를 방지하기 위한 핵심적인 요인이 되었습니다.

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시스템 신뢰성과 누수 방지

냉각 시스템의 작은 결함은 곧 막대한 비용의 운영 중단으로 직결됩니다. 가혹한 환경에서도 멈추지 않는 냉각 배관 시스템을 구축하기 위해서는 특히 연결 부위의 '리크 프리(Leak-free)' 설계와 장기적 신뢰성 확보가 무엇보다 중요합니다.

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설치 시간 및 확장성

더 빠른 구축과 유연한 확장성, 이 두 마리 토끼를 잡는 것이 현대 데이터센터 프로젝트의 핵심입니다. 시공 속도를 높이면서도 최상의 품질을 놓치지 않아야 하며, 컴퓨팅 밀도가 높아질수록 그에 맞춰 함께 진화할 수 있는 냉각 배관 시스템 구축이 필수적입니다.

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기술 냉각 시스템의 제안 및 상세 설계
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DLC에서 폴리머 배관의 역할

칠러에서 칩에 이르기까지 — 파이프와 피팅부터 밸브 및 인랙 매니폴드에 이르는 각 유체 이송 구성 요소가 시스템의 성능, 신뢰성 및 확장성에 미치는 영향을 확인해 보십시오.

폴리머 — 그 가치가 제대로 알려지지 않은 혁신 소재

금속 배관은 오랫동안 데이터 센터 냉각 시스템의 표준이었습니다. 하지만 이 전제는 점점 도전을 받고 있습니다. 고성능 폴리머는:

  • 압력이 높은 미션 크리티컬 환경에서 수십 년간 사용돼 왔으며,
  • 온도, 압력, 초고순도 요구를 충족하고,
  • 반도체 제조에도 폭넓게 쓰입니다.

폴리머에 대한 오해는 대개 산업용 폴리머를 일반 소비자용 플라스틱과 동일시하는 데서 비롯되나, 실제로 PP-H 및 PVDF와 같은 소재는 고성능 냉각 배관 시스템을 위해 특수 설계되었습니다.

데이터 센터 환경의 냉각 배관 시스템으로 폴리머 배관 시스템이 점차 각광받고 있습니다.

고밀도 환경에서 검증된 솔루션

RITTAL과의 파트너십으로 진행된 NETMOUNTAINS 데이터 센터 프로젝트는 미션 크리티컬한 냉각 환경 내 유체 이송에 있어 엔지니어링 폴리머 부품의 우수성을 입증합니다. 특히 소재의 뛰어난 성능, 시운전 기간 단축, 그리고 고집적 데이터 센터를 위한 확장 가능한 인프라 구축 측면에서의 핵심적인 이점을 잘 보여줍니다.

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독일 펠베르트(Velbert)의 코로케이션 시설인 NETMOUNTAINS에 도입된 최신 사례는 엔지니어링 폴리머 유체 솔루션이 어떻게 확장 가능한 직접 액체 냉각(DLC) 인프라를 지원하는지 잘 보여줍니다.

  • 드라이 쿨러(Dry Cooler)부터 랙 내부 매니폴드까지 이어지는 통합 냉각 루프

  • 그레이 스페이스(Gray Space)와 화이트 스페이스(White Space)를 아우르는 완벽한 통합

  • 최대 66kW에 달하는 고밀도 랙 전력 밀도 지원

  • 사전 제작(Pre-fabrication) 공법을 통한 신속한 설치 및 시공

그 결과, 고부하 워크로드를 처리해야 하는 고집적 환경에 최적화된, 신뢰할 수 있고 확장 가능한 수냉식(Hydronic) 냉각 인프라를 구축했습니다.

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리퀴드코어 포트폴리오

LiquidCore  포트폴리오

단상 다이렉트-투-칩(Direct-to-chip) 액체 냉각을 위한 토탈 폴리머 솔루션을 확인해 보십시오. 본 시스템은 CDU와 콜드 플레이트 사이의 안정적인 유체 흐름을 보장합니다. 광범위한 제품 포트폴리오와 맞춤형 엔지니어링의 결합을 통해 최적화된 설계와 정밀한 사전 제작이 가능하며, 이를 통해 신속한 설치를 지원합니다.

적용 사례

더 많은 적용 사례

엔지니어링 열가소성 수지는 설비 용수 시스템(FWS)과 기술 냉각 시스템(TCS) 전반에 걸쳐 그레이 스페이스와 화이트 스페이스를 완벽하게 연결하는 최상의 소재입니다. 당사 솔루션의 다양한 적용 가능성을 자세히 확인해 보십시오.

온라인 도구

무료 온라인 도구

GF의 다양한 온라인 도구는 여러 적용 분야의 구성 및 계산을 지원합니다. 재질과 제품 선택부터 설계 및 치수 입력까지, 설비수계부터 랙 내 매니폴드까지 프로젝트에 필요한 요인을 쉽고 빠르게 산출할 수 있습니다.

우리는 Open Compute Project의 회원입니다

"Open Compute Project(OCP)는 확장 가능한 컴퓨팅을 위해 가장 효율적인 서버, 스토리지 및 데이터 센터 하드웨어를 설계하고 제공하는 데 전념하는, 빠르게 성장 중인 글로벌 엔지니어 커뮤니티입니다. GF 산업 및 인프라 유체 솔루션은 2024년, 이 혁신적인 이니셔티브에 자랑스럽게 합류했습니다.

Georg Fischer Piping Systems Ltd

Ebnatstrasse 111

8201 Schaffhausen

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