크리스탈신소재, 'AI 칩 핵심' 액체 냉각 솔루션 전격 공개…'수명·효율 2배 향상' 입증

"파트너들과 산업의 빠른 발전 속도 맞춰 지속적으로 방열 솔루션과 관련 제품 고도화 할 것"

크리스탈신소재의 그래핀 무인 생산 라인. = 박기훈 기자

[프라임경제] 크리스탈신소재(900250)가 글로벌 수준의 침지식 액체 냉각 솔루션을 선보이면서 남다른 경쟁력을 선보였다.

크리스탈신소재는 23일 본사 회의실에서 '인공지능(AI) 물결 속의 신소재 과학기술 기업의 산업 전환 및 고도화 성과'라는 주제로 발표회를 진행했다. 본 행사에는 산업 협력 파트너들과 지방 관련 부처 관계자들이 참석했다.

이번 발표회에서 크리스탈신소재 수석 연구원 쉬야오 박사는 '재료에서 계산력까지: AI 인프라의 근본적인 혁신'이라는 주제로 발표를 진행했다. 쉬야오 박사는 발표를 진행하면서 글로벌 수준의 침지식 액체 냉각 솔루션을 공개했다.

침지식 액체 냉각(Immersion Cooling)은 서버 등 전자 장비를 절연 냉각수에 직접 담그고 액체의 뛰어난 열전도 특성을 이용해 열을 방출하는 첨단 기술이다. 기존의 공랭식이나 냉판식 액체 냉각과 비교했을 때, 이 기술의 핵심은 '직접 접촉 발열'에 있다.

공기 열 전달의 병목 현상을 완전히 제거할 수 있다는 점에서 최근 AI 컴퓨팅 파워의 성장을 지원할 수 있는 핵심 인프라 기술로 주목받고 있다.

크리스탈신소재의 침지식 액체 냉각 솔루션은 20년간의 나노급 복합 소재 연구 경험을 바탕으로, 소재 분야에서 혁신 기술들을 실현했다. 대표적으로 '합성 운모-그래핀 복합 냉각 필름'이 있다.

'합성 운모-그래핀 복합 냉각 필름'은 자체 개발된 고열전도 합성 운모 기반의 복합 냉각 필름과 그래핀 나노 코팅 기술이 결합돼 그래픽처리장치(GPU) 칩과 밀폐 용기 매개체, 그리고 냉각액 간의 초고효율 열교환을 실현했다.

열전도 효율은 100W/cm²를 돌파하며, 기존 액체 냉각 방식보다 2배 향상됐다. 이어 그래핀 코팅은 자체 복구 보호막을 형성해 냉각액의 수명을 15년 연장시켰다. 업계 평균 냉각액 수명은 5~8년 정도다. 이와 함께 장비 금속 부품의 부식 속도도 90%까지 감소시킨다.

이는 초대형 AI 클러스터에서 최대 10만개 GPU 수준의 훈련을 지원할 수 있으며, 컴퓨팅 파워 효율성을 40% 향상시킨다. 인공지능 데이터센터(AIDC) 액체 냉각 기술에서 운모 복합 소재 활용은 특수한 응용 분야에 해당한다. 특히 고절연성, 내식성, 경량화가 요구되는 상황에서 장점이 더욱 부각된다.

이러한 흐름에서 크리스탈신소재의 액체 냉각 방안 성능은 동종 업계 제품 대비 크게 향상됐고, AI 클러스터 분야에서의 응용 범위도 크게 확대됐다.

크리스탈신소재 관계자는 "AI 기술의 빠른 발전과 함께, 근미래에 단일 AI 칩의 전력 소모가 500w를 넘어설 것으로 예상된다"며 "산업의 빠른 발전 속도에 맞춰 지속적으로 방열 솔루션과 관련 제품을 고도화 할 것이다. 이를 위해 업계 협력 파트너들과 함께 국산 솔루션 개발을 신속히 추진할 계획이다"이라고 강조했다.

한편, 트렌드포스(TrendForce)의 예측에 따르면 올해 전 세계 AI 액체 냉각 시장 규모는 78억 달러(약 11조원)에 달하며, 크리스탈신소재 액체 냉각 기술 솔루션은 차세대 AIDC 고급 시장을 주요 타깃으로 마케팅하고 있다. AIDC 고급 시장은 전체 글로벌 시장의 약 30%를 차지할 것으로 보인다.