이 기사는 2025년 01월 20일 10시33분 thebell에 표출된 기사입니다

글로벌 전역에서 폭증하는 데이터센터 증설 수요와 맞물려 같이 부각되는 개념이 ‘발열 관리’다. 데이터센터의 연산 처리 속도와 용량이 증가하면서 ‘냉각 비용’을 관리하는 게 관련 기업들의 경영 핵심 키워드로 자리 잡았다.

AI 신약플랫폼 기업 신테카바이오는 ‘아프리카 흰개미집’의 구조에서 영감을 받아 자연대류 방식 냉각기술을 구상했다. 흰개미집 구조를 적용한 ‘자연대류 구조물 특허’를 출원한 상태다. 이 특허를 적용한 데이터센터의 연평균 전력사용 효율(PUE) 지수는 1.13인데 글로벌 메이저 기업들과 비교해봐도 뒤지지 않는 수치다. 구글, 메타, 네이버의 PUE가 모두 1.10~1.13 범위에 있다. 국내 데이터센터 평균 PUE는 1.76이다.

◇자연대류 원리 적용한 냉각기술 특허출원

아프리카 흰개미집은 엄청나게 많은 통로가 복잡하게 얽힌 구조다. 개미탑 표면이 수많은 구멍을 통해 바깥과 연결되는 데, 개미집 아래의 주요 생활 공간에서 나오는 열이 개미탑의 위쪽 구멍을 통해 배출되고 내부의 공기가 빠져나간 자리엔 시원한 공기가 유입되는 구조다. 건물 내부에서 자연현상이 저절로 이뤄지고 유지될 수 있는 구조를 만든 셈이다.


‘흰개미집 구조’가 적용된 사례가 없는 건 아니다. 남아프리카공화국 요하네스버그에 위치한 이스트게이트 쇼핑센터가 흰개미집 구조를 이용해 자연냉방 기술을 실현한 최초의 건축물이다. 다만 이 방식이 데이터센터에 적용된 사례는 그동안 없었다. 흰개미집 구조를 적용해 자연대류 방식의 데이터센터 냉각 기술을 구현한 건 신테카바이오가 전 세계에서 첫 번째 사례다.

AI 신약플랫폼 기업인 신테카바이오가 데이터센터 구축·운영 기술을 보유하게 된 건 필연적 과정이었다. AI 기반 신약개발은 방대한 데이터와 복잡한 연산을 처리해야 하는 대규모 고성능 컴퓨팅 환경이 필요로 한다. 운영 서버 5000대를 비롯해 운영 스토리지만 8PB 수준을 보유한 신테카바이오가 안정적으로 인프라를 운영하려면 내부 온도 유지를 위한 전력량 관리 역량이 필요했다. 자연대류 원리를 활용한 공기 순환 시스템이 이 문제를 해결해줬고 사업화로도 이어진 셈이다.

신테카바이오는 이미 흰개미집 구조를 적용한 ‘자연대류 구조물 특허’를 출원한 상태다. 이 특허를 적용한 데이터센터의 연평균 전력사용 효율(PUE) 지수는 1.13인데 글로벌 메이저 기업들과 비교해봐도 뒤지지 않는 수치다. 구글, 메타, 네이버의 PUE가 모두 1.10~1.13 범위에 있다. 국내 데이터센터 평균 PUE는 1.76이다.

특허를 적용한 신테카바이오의 데이터센터 냉각 비용은 기존 방식 대비 10분의 1 수준이다. 비용효율성을 따져보면 액체·액침냉각보다도 훨씬 우위에 있다는 평가다. 데이터센터 냉각에 필요한 천문학적 규모의 수자원을 동원하지 않아도 된다는 장점도 있다. 수자원 활용 이슈는 환경 문제와도 직결되는데 흰개미집 구조의 자연대류 방식은 이 같은 리스크 요인들에서 자유롭다.

신테카바이오는 흰개미집 구조를 적용한 데이터센터의 사업화를 이미 마친 상황이다. 이미 국내 상장사 한 곳과 ‘코로케이션(데이터센터 임대)’ 사용계약을 마쳤고 다수의 기업 고객들과 추가 계약을 논의 중이다. 신테카바이오의 코로케이션 서비스는 기존 국내 시장에서 형성돼 있는 가격 대비 절반 이하로 제공되는 데, 흰개미집 구조로 항온·항습 비용을 80% 가량 제거할 수 있었기 때문에 가능했다. 회사 측은 코로케이션 사업만으로 올해 최소 30억원 이상의 매출이 발생할 것으로 기대하고 있다.

신테카바이오는 사업을 더 확대해나간다는 구상이다. 글로벌 데이터센터 설계·운영 컨설팅 사업을 구상해놨다. 자연대류 특허가 적용된 데이터센터 임대 서비스에서 더 나아가 데이터센터 신설 니즈가 있는 글로벌 기업들에게 데이터센터 구축·설계 컨설팅 서비스까지 제공하는 방식이다.


◇액침냉각 ‘텐베거’ 등장, 엔비디아·구글·메타·삼성·SK ‘기술 선점’ 전쟁

데이터센터 냉각 솔루션은 AI 시대의 개막과 맞물려 반드시 확보해야 할 차세대 기술로 꼽힌다. AI가 기업과 일반 사용자들에게 일상적인 서비스로 자리 잡아가는 상황에서 데이터센터를 지속가능하고 안정적으로 유지할 수 있으려면 이전보다 더 광범위한 발열 관리가 필수적이기 때문이다.

미국 등 글로벌 증시에서도 ‘데이터센터 냉각 관련주’는 지난해 핫한 섹터였다. 그 중 ‘액침냉각’ 기술로 주목받은 버티브홀딩스는 뉴욕거래소(NYSE)에서 최근 2년간 10배 가까운 주가 상승률을 보이기도 했다.

액침냉각은 발열 관리의 핵심 재료로 액체를 사용하는 개념인 액체냉각의 한 카테고리다. 액침냉각은 특수 냉각유를 활용해 직접 서버 장비의 열을 식히는 방식이다. 데이터센터에 활용할 경우 기존 냉각기술인 공랭식 대비 전력효율을 약 30% 이상 개선할 수 있다. 국내에선 SK텔레콤, 삼성물산 등 대기업 뿐만 아니라 케이엔솔, GST 등 코스닥 종목 중에서도 벌써부터 기술주 옥석가리기가 시작된 상황이다.

시장은 액체·액침냉각에 이어 최근 새롭게 등장한 ‘자연 대류’ 방식의 냉각기술에 주목하고 있다. 말 그대로 자연적으로 이뤄지는 공기의 흐름을 활용해 데이터센터 내부의 열을 바깥으로 배출하고 냉각 효과를 내는 방식이다.