[공부?] DLC 냉각기술

DLC(Direct Liquid Cooling, 직접 액체 냉각) 기술은 주로 데이터센터, 서버, 고성능 컴퓨팅(HPC) 등에서 CPU, GPU와 같은 고발열 부품을 효과적으로 냉각하기 위해 사용되는 기술입니다. 이 기술은 공냉식 냉각보다 효율적이며 에너지 소비를 줄이고 성능을 최적화하는 데 기여합니다.

DLC 냉각 기술의 원리

• 콜드 플레이트: DLC 시스템의 핵심 부품으로, CPU나 GPU와 같은 발열 부품에 직접 부착되어 열을 흡수합니다16.
• 냉각액 순환: 냉각액(주로 물과 프로필렌 글리콜 혼합물)이 콜드 플레이트를 통해 열을 흡수한 뒤 열교환기로 이동하여 열을 방출하고 다시 순환합니다16.
• 효율성: DLC는 공냉식보다 최대 45% 에너지 비용을 절감하며, 랙당 최대 80kW의 열을 제거할 수 있습니다6.

DLC와 관련된 국내 동향

1. 매니코어소프트:
   • 국내에서 DLC 기술을 활용한 서버 냉각 시스템(MCS L2A DLC)을 개발하여 데이터센터와 AI 시스템에 적용.
   • 공냉과 수냉의 장점을 결합한 구조로, GPU 및 NPU와 같은 고발열 부품을 효과적으로 냉각.
   • 관리 편의성과 에너지 효율성을 극대화하며, 대규모 데이터센터 구축 경험도 보유3.
2. SK엔무브:
   • 데이터센터용 액체 냉각 솔루션 개발에 참여하며, 관련 냉각유를 연구 중.
   • DLC 기술과 관련된 글로벌 협력 및 투자를 통해 시장 확대를 모색7.
3. 기타 국내 기업:
   • 국내에서는 DLC보다는 액침냉각(Immersion Cooling)이 주목받는 경향이 있지만, DLC 역시 점차 표준으로 자리 잡아가고 있음7.

DLC 기술의 장점

• 높은 냉각 효율로 고성능 컴퓨팅 환경에서 필수적.
• 공냉 대비 소음 감소 및 에너지 소비 절감.
• 기존 데이터센터 설비와 호환 가능성이 높아 설치 용이.

한계점

• 초기 설치 비용이 높고 유지보수가 필요.
• 일부 잔열은 여전히 팬이나 다른 방식으로 제거해야 함6.

DLC 기술은 특히 AI 및 고성능 컴퓨팅의 발달로 인해 점점 더 중요해지고 있으며, 국내외 기업들이 이를 적극적으로 도입하고 있습니다.

다양한 산업에서 활용되는 콜드플레이트(Cold Plate) 기술과 관련된 주요 기업은 아래와 같습니다. 이들은 주로 전자, 데이터센터, 전기차 등 고발열 부품의 열 관리를 위한 액체 냉각 솔루션을 제공하고 있습니다.

콜드플레이트 관련 주요 기업

1. Lytron

• 특화 분야: 맞춤형 콜드플레이트 설계 및 제조.
• 주요 기술: 진공 브레이징 및 마찰 교반 용접(FSW) 기술을 활용한 고성능 제품.
• 응용 분야: 의료 장비, 풍력 터빈, 반도체 장비, 항공기 및 데이터센터 등

2. Boyd Corporation

• 특화 분야: 하이브리드 냉각 솔루션(액체 및 공기 냉각 결합).
• 주요 기술: Hi-Contact™ 기술로 열 전도 효율 최적화.
• 응용 분야: 저전력에서 중전력 밀도 애플리케이션27.

3. Mikros Technologies

• 특화 분야: 마이크로채널 콜드플레이트 설계.
• 주요 기술: 초저열 저항(0.02°C-cm²/W) 및 고열 플럭스(1000W/cm²) 처리 능력.
• 응용 분야: 데이터센터, 전기차, 고성능 컴퓨팅(HPC), 레이저 및 LED36.

4. Wieland MicroCool

• 특화 분야: 마이크로 변형 기술(MDT)을 활용한 고성능 콜드플레이트.
• 주요 기술: 핀 핀 구조와 미세 채널 설계로 열 효율 극대화.
• 응용 분야: 전기차 인버터, 데이터센터, 전력 전자 장치812.

5. Thermacore

• 특화 분야: 극한 환경(항공우주 및 방위 산업)을 위한 맞춤형 콜드플레이트.
• 주요 기술: 고온 및 고압 조건에서의 안정적인 열 관리 솔루션 제공.
• 응용 분야: 군사 차량, 위성, 의료 장비2.

6. Advanced Thermal Solutions (ATS)

• 특화 분야: 전자 장치의 열 관리 솔루션.
• 주요 기술: 히트 싱크, 열 인터페이스 재료와 함께 액체 냉각 시스템 제공.
• 응용 분야: IoT, 자동차, 군사 및 항공우주1.

7. KenFa Tech

• 특화 분야: 맞춤형 액체 냉각판 설계 및 제조.
• 주요 기술: 마찰 교반 용접(FSW)과 브레이징 기술을 통한 고효율 제품 개발.
• 응용 분야: 5G 통신, 클라우드 컴퓨팅, 전기차10.

콜드플레이트의 주요 응용 산업

1. 데이터센터와 고성능 컴퓨팅(HPC).
2. 전기차(EV) 및 하이브리드 차량의 배터리 열 관리.
3. 의료 기기(예: MRI 증폭기).
4. 항공우주 및 방위 산업.

1. RF머트리얼즈

 

• 특화 분야: 콜드플레이트 국산화 및 AI 반도체 시장 공략.
• 주요 기술: 마이크로채널 기술과 수직 중합(VERTICAL STACK) 기술을 활용해 냉각 효율 극대화.
• 응용 분야: AI 반도체, 레이저 모듈, 배터리, 전자 제어 장치 등.
• 성과: 일본, 독일, 대만 중심의 콜드플레이트 시장에 대응하기 위해 5년간 연구개발을 진행해 국산화에 성공하고 양산 중4.

2. 케이엔솔

• 특화 분야: 반도체 클린룸 및 2차전지 드라이룸 구축에서 시작해 액체 냉각 기술로 사업 확장.
• 주요 기술: 글로벌 액침냉각 선두 기업과 협력하며 품질 테스트 진행.
• 응용 분야: 데이터센터 및 고성능 컴퓨팅(HPC) 냉각 솔루션35.

3. GST

• 특화 분야: 액침냉각 및 직접 액체 냉각(DLC) 관련 기술 개발.
• 주요 기술: 데이터 수집을 통해 신뢰도를 확보하며 에너지 효율성을 극대화한 냉각 시스템 연구.
• 응용 분야: 데이터센터 및 전력 효율이 중요한 산업35.

4. 에이알시스템

• 특화 분야: 글로벌 액침냉각 시스템 기업 GRC의 국내 공급 파트너.
• 주요 기술: 데이터센터와 AI GPU 냉각 솔루션 제공.
• 응용 분야: 데이터센터와 고발열 전자 장치1.

5. 삼화에이스

• 특화 분야: 글로벌 1위 액침냉각 기업 Submer의 국내 공급 파트너로 활동.
• 주요 기술: 수랭식 및 액침냉각 솔루션 제공.
• 응용 분야: 데이터센터와 고성능 컴퓨팅 환경1.

6. 귀뚜라미범양

• 특화 분야: 네덜란드 아스페리타스와 협업하여 액체 냉각 관련 제품 공급.
• 주요 기술: 수랭식 및 DLC 시스템 개발.
• 응용 분야: 데이터센터 및 전자 장치 냉각1.

이들 기업은 데이터센터, AI 반도체, 전기차 배터리 등 다양한 산업에서 고효율 열 관리 솔루션을 제공하며, 국내외 시장에서 경쟁력을 강화하고 있습니다.