AI 데이터센터, 스마트 HVAC 솔루션 - 신성이엔지

👋 안녕하세요! 오늘은 AI 데이터센터에 꼭 필요한 냉각 기술, HVAC에 대해 알아보려고 합니다. AI 대전환의 시대에서 데이터센터는 그 중심에 있는데요. 이재명 대통령도 지난 대선에서 울산을 중심으로 한 AI 데이터센터 강화를 주요 공약으로 내세웠죠. 데이터센터를 짓고 운영하는 데 있어 가장 중요한 요소 중 하나가 바로 '열 관리' 기술이라고 합니다. 이번 글에서는 다양한 기업의 사례를 통해, 데이터센터 냉각을 어떻게 관리하고 있는지, 그리고 HVAC 기술이 중요한 이유에 대해 자세히 살펴보겠습니다.
 

목차

1. AI 데이터센터의 동향
2. 데이터센터의 열관리를 돕는 HVAC
3. 주요 기업 사례
   1. 삼성전자
   2. 신성이엔지

1. AI 데이터센터의 동향

데이터센터를 이해하려면 먼저 '클라우드'의 개념부터 알아야 합니다. 이메일, 스트리밍, 온라인 문서 등 우리가 일상에서 이용하는 다양한 인터넷 서비스는 모두 클라우드 서버에 저장된 데이터를 기반으로 작동합니다. 기업이나 개인이 직접 서버나 저장장치를 운영하지 않고, 이를 외부 서비스 제공자에게 위탁하여 사용하는 방식을 말하는데요. 

예를 들어 구글 드라이브를 사용해보신 적 있나요? 구글 드라이브에서는 파일을 업로드하고, 다른 사람과 공유하거나, 여러 기기에서 동시에 접근할 수 있죠. 이렇게 클라우드 환경에서는 데이터를 저장하고 처리하며, 사용자에게 실시간으로 제공하는 서비스를 제공합니다.

기술의 발전과 함께 인터넷 사용량과 데이터 처리량이 폭발적으로 증가하면서, 이 방대한 클라우드를 안정적이고 효율적으로 운영하기 위한 핵심 인프라로서 데이터센터가 필요해졌습니다. 최근에는 AI 모델 학습 등 고성능 데이터 처리 작업이 늘어나면서, 전 세계적으로 하이퍼스케일 데이터센터를 구축하고 운영하려는 움직임이 이어지고 있습니다.

국내 시장도 마찬가지로 데이터센터를 집중적으로 구축하는데 집중하고 있는데요. 2027년까지 신규로 준공될 데이터센터는 30개로 예정되어 있으며, 향후 데이터센터의 수는 지속적으로 증가할 것으로 예상됩니다. 현재 86개소의 데이터센터가 계획 및 구축 단계에 있는 것으로 알려졌습니다.

건설사들은 데이터센터 사업에 적극적으로 뛰어들고 있습니다. 데이터센터와 같은 신규 자산이 주택 사업보다 수익성이 높고, 장기 임대계약을 기반으로 한 안정적인 현금 흐름을 만들 수 있기 때문인데요. IT산업의 성장과 함께 시장 잠재력도 매우 크다고 보고 있습니다.

최근 국내 데이터센터의 동향에서 눈여겨 볼 점은 서울 도심 내에 데이터센터 건설이 이루어지고 있다는 점입니다. 이전에는 데이터센터가 님비(NIMBY, Not In My Back Yard) 시설로 입지 선정에 어려움이 있었습니다. 데이터센터는 대량의 전력을 사용하기 때문에 고압선이나 변전 설비 등의 설치해야 하는데, 전자파, 열섬 현상, 화재 우려 등의 이유로 주민들의 반대가 많았기 때문인데요. 주거 환경을 보장하고 안정적인 설비 구축을 위해서 도심보다는 외곽 지역에 짓는 것이 더욱 유리하기도 했습니다.

하지만 최근에는 구로, 가산에 데이터센터의 신축공사가 진행되고 있어, 데이터센터가 도시 내 필수 인프라로 자리잡고 있는 것을 확인할 수 있습니다. 다음 내용으로는 데이터센터의 원활한 운영을 위해 필요한 공조기술, HVAC에 대해 알아보겠습니다. 

👉🏻 서울 데이터센터 현장 확인하기 : 구로, 가산 데이터센터

👉🏻 전국 데이터센터 건설현장 찾기

2. 데이터센터의 열관리를 돕는 HVAC

데이터센터를 구축하기 위해 필요한 기술에는 어떤 것들이 있을까요? 가장 중요한 기술로는 안정적인 전력 공급, 통신 연결, 냉각 기술, 보안 기술 등이 있습니다. 데이터를 실시간으로 연동하기 위해서는 안정적이고 끊김 없는 통신 기술이 필요합니다. 또한 데이터 처리 과정에서 서버 및 관련 장비에서 발생하는 열을 효율적으로 관리하는 냉각 기술이 바로 데이터센터의 성능을 좌우하는 중요한 요소입니다.

2022년 10월 15일, SK C&C 판교 데이터센터에서 발생한 리튬이온 배터리 화재 사건을 기억하시나요? 이 화재로 인해 카카오톡과 관련 서비스들이 10시간 동안 작동하지 않았습니다. 당시 화재는 전기실 배터리에서 스파크가 발생하면서 발생했죠. 데이터센터는 서버와 관련 장비가 24시간 가동되기 때문에, 이 과정에서 발생하는 열을 적절히 관리하지 않으면 장비 고장이나 크게는 화재까지 발생할 수 있는데요. 따라서 데이터센터에서 방출되는 열을 관리하여 데이터센터를 안정적으로 운영할 수 있도록 하는 기술이 중요합니다.

HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning) 시스템이 바로 데이터센터의 열 관리를 담당하는 기술입니다. HVAC 시스템은 난방, 냉방, 환기를 효율적으로 제어하여 실내 환경을 최적화하는 역할을 합니다. 데이터센터에서 발생한 열을 식히고, 데워진 열을 외부로 내보내는 일을 하죠. 이 시스템을 통해 데이터센터 내에서 적정 온도와 습도를 유지하고, 에너지 효율성도 높일 수 있습니다. 최근에는 AI HVAC 제어 시스템으로 실내 환경을 스스로 학습하여 자동으로 온도와 습도를 조절할 수 있는 기술이 연구 중에 있다고 합니다.

3. 주요 기업 사례

3.1 삼성전자

최근 대기업들은 AI 데이터센터의 수요에 맞춰 HVAC 기술에 집중하고 있습니다. 그 중에서도 삼성전자는 유럽 최대 HVAC 기업인 플랙트그룹의 지분 100%를 인수하며 본격적인 사업을 확장하고 있는데요. 삼성전자가 2.4조원을 투자해 HVAC 기업을 인수한 이유는 AI 칩을 탑재한 고성능 데이터센터의 수요가 급증할 것으로 예상되기 때문입니다. 

플랙트는 공기 냉각 방식(공냉식)에 강점을 가진 회사입니다. 공냉식 기술은 데이터센터에서 오랫동안 사용되어 온 전통적인 냉각 방식으로, 서버나 장비에서 발생한 열을 공기를 통해 식히는 시스템을 말합니다. 설치가 간편하고 비용이 적게 드는 장점이 있지만, 열전달 효율이 낮아 고성능 컴퓨팅 시스템에서 발생하는 열 관리에는 한계가 있죠. 이에 따라 차세대 냉각 방식으로 액체 냉각 방식이 대안으로 주목받고 있는데요. 액체 냉각 중에서도 액침 냉각 방식은 하드웨어를 액체에 완전히 담그는 방식으로, 높은 열전달 효율과 넓은 냉각 면적을 제공하는 기술이라고 합니다.

액침 냉각의 에너지 효율은 공냉식 대비 40~50% 더 우수하고, 데이터센터 부지도 절반 정도로 줄일 수 있어 효율성이 상당히 높다고 하는데요. 하지만 액체 냉각 방식은 서버 구축과 관리에 드는 비용이 크기 때문에 현재로서는 도입이 어려운 상황입니다. 그렇기 때문에 삼성전자는 공냉식의 선두 주자인 '플랙트'의 기술을 배우면서 공냉식 노하우를 확보하고, 동시에 액체 냉각 방식에 대한 연구도 진행하려는 전략을 취하는 것으로 보입니다.

3.2 신성이엔지 

반도체, 디스플레이 등의 산업 분야에서 공조 시스템을 제조하는 '신성이엔지'는 지난 4월에 개최된 '2025 대한민국 기계설비전시회(HVAC KOREA 2025)'에 참가해 데이터센터 전용 공조 솔루션을 선보였는데요. 이번 전시회에 처음으로 공개한 이머전 쿨링시스템(Immersion Cooling System)이 바로 데이터센터의 열 관리를 돕는 HVAC 기술입니다. 이 기술은 앞서 말씀드린 액침 냉각 방식으로, 서버를 특수냉각액에 직접 담가 냉각하는 방식으로 공냉 방식 대비 현저한 에너지절감과 효율 향상을 기대할 수 있다고 합니다.

이머전 쿨링시스템을 이용하면 PUE(전력사용효율)를 1.1 이하로 유지할 수 있다고 하는데요. 이는 일반 데이터센터의 PUE가 보통 1.5~2.0인 것과 비교하여 냉각 에너지를 절반 이상 절약할 수 있는 수준입니다. 또한, 냉각 전기요금을 80% 절감하면서도 IT 처리 성능을 2배 향상시킬 수 있어 안정적인 데이터센터 운영이 가능하게 합니다.

🔎산군에서도 신성이엔지의 HVAC 기술을 찾아볼 수 있는데요. 

기업DB에서 신성이엔지를 검색하면 SK에코플랜트, GS건설과 거래하는 업체라는 정보도 확인할 수 있습니다. 

공사정보 탭을 클릭하여 'HVAC'기술을 검색하면 관련 공사명이 나타나는데요. 현재는 주로 클린룸 HVAC공사를 수행하고 있습니다.

실적/인증/신기술 탭을 누르고 '데이터센터'를 검색하면 공사수주실적에서 올해 3월 19일에 삼성SDS와의 협업으로 수원 데이터센터 서버룸 공사를 맡고 있다는 내용을 확인할 수 있습니다. 
수원 데이터센터는 삼성SDS가 2007년부터 운영해 온 데이터센터로, 삼성전자의 메인 서버 역할을 포함한 IT 인프라의 핵심을 담당하고 있는데요. 최근 리모델링을 통해 고효율 설비로 교체하면서 4425톤의 온실가스를 감축했다고 하죠. 이 공사에 신성이엔지가 참여한 것으로 보여집니다.

✨ AI 데이터센터의 발전에 따라 효율적인 열 관리 기술은 더욱 중요해지고 있으며, HVAC 기술은 앞으로 더 많은 주목을 받을 것으로 보이는데요. 신성이엔지와 같은 혁신적인 냉각 시스템을 연구하는 기업들도 더욱 발전할 것으로 기대됩니다. 산군에서도 HVAC, 그리고 데이터센터와 관련된 사항들을 계속해서 전달드리겠습니다.

관련 콘텐츠

데이터센터 톺아보기 1편 - 데이터센터 중요성과 운영 방식

데이터센터 톺아보기 2편 - 국내 데이터센터 시장 흐름 및 현황

데이터센터 톺아보기 3편 - 데이터센터 건립 쟁점