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[Tech 스토리] '전기 먹는 하마' AI 데이터센터 효율화 열쇠 '냉각 기술'

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공랭식 대비 전력 사용량 30% 줄이는 액침 냉각 주목
액침 냉각 시장, 2032년 3조원 규모 성장 전망

기업들의 신기술 개발은 지속 가능한 경영의 핵심입니다. 이 순간에도 수많은 기업은 신기술 개발에 여념이 없습니다. 기술의 진화는 결국 인간 삶을 바꿀 혁신적인 제품 탄생을 의미합니다. 기술을 알면 우리 일상의 미래를 예측해볼 수 있습니다. 각종 미디어에 등장하지만 독자들에게 아직은 낯선 기술 용어들. 그래서 뉴스핌에서는 'Tech 스토리'라는 고정 꼭지를 만들었습니다. 산업부 기자들이 매주 일요일마다 기업들의 '힙(hip)한' 기술 이야기를 술술 풀어 독자들에게 전달합니다.

[서울=뉴스핌] 정승원 기자 = 이동통신사들의 탈통신 움직임이 빨라지고 있습니다. 5세대(5G) 통신 가입자수 성장이 정체되면서 통신이 아닌 다른 분야에서 성장동력을 찾겠다는 것입니다. 이통사가 찾고 있는 성장동력 중 대표적인 것이 인공지능(AI)입니다. 그 중에서도 특히 AI 데이터센터(AC DC)는 이미 인터넷데이터센터(IDC)의 수익성을 확인한 이통사들에는 선택이 아닌 필수로 자리매김하고 있습니다.

일반 데이터센터가 범용 연산 및 데이터의 저장과 관리를 목적으로 한다면 AI DC는 AI 학습 및 추론 작업 최적화를 목표로 합니다. 때문에 범용 연산에 유리한 중앙처리장치(CPU)보다는 AI에 특화된 고성능 전용 하드웨어 그래픽처리장치(GPU)를 사용합니다. 문제는 AI 연산으로 인해 높은 전력을 소모한다는 것입니다.

SK텔레콤이 지난달 30일 가산 AI 데이터센터(AIDC)를 개장하고 AI 클라우드 서비스인 'GPUaaS(GPU-as-a-Service)'를 출시했다. [사진=SK텔레콤]

국제에너지기구에 따르면 글로벌 데이터센터의 연간 전력 소모량은 2022년 460TWh에서 2026년 620~1050TWh까지 증가할 것으로 예상되고 있습니다. 하지만 데이터센터에 들어가는 전력량 자체를 줄이기는 쉽지 않습니다. 때문에 에너지 효율을 높이기 위한 방안이 필요합니다. 여기서 주목을 받는 것이 AI DC에 대한 특수 냉각 기술입니다.

우리가 컴퓨터나 스마트폰을 사용할 때도 중요한 것이 열을 식혀주는 '쿨러'입니다. 제대로 열을 식혀주지 않으면 발열로 기기가 제 성능을 발휘하지 못하거나 고장이 나게 됩니다. 마찬가지로 고성능 프로세서가 고밀도로 집적돼 있는 AI DC에서도 냉각 시스템이 중요합니다. GPU와 같은 연산장치들은 공급된 전력의 99%가 열에너지가 됩니다. 그렇기 때문에 AI DC는 일반 데이터센터에 비해 더 많은 열이 발생해 다양한 냉각 방식이 시도되고 있습니다.

기존의 데이터센터는 찬바람으로 열을 식히는 공랭식(Air Cooling) 냉각 방식을 사용합니다. 하지만 AI DC에서는 연산장치의 성능이 향상되고 발열 부하도 증가해 충분한 풍량을 확보하기 어렵습니다. 이에 공기보다 열 전달 효율이 높은 액체를 이용한 '수냉식 냉각'이 주목받고 있습니다.

수냉식 냉각에는 여러 유체를 사용할 수 있습니다. 그중 물의 열용량은 건조한 공기보다 4.23배 더 큽니다. 또한 같은 부피로 비교했을 때 물은 공기보다 약 784배나 무겁기 때문에 물의 열용량은 공기의 3316배가 됩니다. 수냉식 냉각 방식으로 이전보다 서버의 냉각 효율성과 운영 안정성을 향상시킬 수 있는 것입니다.

수냉식 냉각은 다시 냉각 블록을 GPU에 부착해 냉각수를 순환시키는 DTC(Direct-to-Chip)와 서버나 서버랙 자체를 비전도성 액체에 담그는 액침 냉각으로 나뉩니다. 액침 냉각은 공기가 지나갈 여유가 필요하지 않고 DTC처럼 냉각 블록을 부착할 필요도 없어 공간 활용에서 유리하다는 장점이 있습니다. 이에 액침 냉각은 공랭식 대비 전력의 사용량을 30% 줄일 수 있을 것이라는 분석도 나옵니다. 글로벌 액침냉각 시장 규모 2022년 3억3000만달러(4750억원)에서 2032년 21억달러(약 3조231억원)으로 확대될 것으로 전망됩니다. 10년간 연평균 21.5% 성장이 예상되고 있는 것입니다. 

미국 라스베이거스에서 열린 세계 최대의 IT·가전 전시회 CES 2025에서 이러한 냉각 시스템이 관심을 받은 것은 AI 시대를 맞이해 당연해 보입니다. SK그룹은 이번 CES 전시관에서 AI 데이터센터를 핵심으로 다뤘습니다. AI 데이터센터 내 분산 발전원 설치를 통해 안정적·효율적으로 전력을 공급하는 기술(AI Power Operator), 액체를 활용한 발열 관리(액체 냉각) 등 SK의 에너지 솔루션을 선보였습니다.

LG전자 역시 마이크로소프트(MS)가 구축하는 데이터센터에 열관리 솔루션으로 주목받는 초대형 냉방기 '칠러(Chiller)'를 적용하기로 했습니다. LG전자와 MS는 구축하는 차세대 AI 데이터센터에 필수 기술인 열관리, 칠러 등에서 협업하며 지속 가능한 최적의 솔루션을 만들어 나간다는 계획입니다. 이외에도 GS칼텍스, 에스오일 등 정유업계도 액침냉각 시장에 뛰어들었습니다. 

기술의 발달로 AI DC에 대한 필요성이 커지고 있지만 데이터센터가 발생하는 탄소량도 늘어나고 있는 것이 현실입니다. 결국 AI 산업에서도 탄소중립과 함께 지속가능성을 빼놓고 이야기할 수 없습니다. 데이터센터에 대한 수요가 늘어날수록 냉각 기술 개발의 필요성도 커지게 될 것입니다. 향후 어떤 기술들이 추가로 개발되고 실제 상용화돼 지속가능한 AI 시대를 만드는 데 도움이 될지 주목됩니다.

액침냉각용 냉각수에 데이터센터 서버를 담근 모습. [사진=SK엔무브]

origin@newspim.com

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美 국채금리 장중 급등 뒤 하락 [서울=뉴스핌] 고인원 기자= 미국 국채 수익률은 18일(현지시간) 장 초반 상승세를 보인 뒤 하락 전환했고 미 달러화는 주요 통화 대비 좁은 범위에서 움직였다. 미국과 이란의 갈등과 호르무즈 해협을 둘러싼 불확실성이 인플레이션 우려를 자극했지만 최근 미국의 고용과 물가 지표가 예상보다 약하게 나오면서 미 연방준비제도(Fed·연준)의 추가 금리 인상 기대가 낮아진 영향이다. 벤치마크인 미국 10년물 국채 수익률은 1.6bp(1bp=0.01%포인트) 하락한 4.708%를 기록했다. 30년물 국채 수익률은 장중 2007년 이후 최고 수준까지 올랐다가 상승분을 반납해 2.6bp 내린 5.284%를 나타냈다. 연준의 통화정책 전망에 민감한 2년물 국채 수익률은 0.5bp 하락한 4.177%를 기록했다. 국채 가격과 수익률은 반대로 움직인다. 미 국채 시장은 앞서 2거래일 연속 약세를 보였다. 미국뿐 아니라 주요국의 장기 국채 수익률이 수십 년 만의 최고 수준에 근접하는 등 글로벌 채권시장에서 매도세가 이어졌지만 이날 미 국채 수익률은 장중 방향을 틀었다. 미 국채 10년물 차트, 자료=야후 파이낸스, 2026.08.19 koinwon@newspim.com ◆고용·물가 이어 산업생산도 둔화…9월 금리 동결 기대↑ 여름철 거래가 한산한 데다 이번 주 시장의 방향을 결정할 만한 주요 경제지표가 많지 않은 가운데 투자자들은 미국과 이란의 갈등과 향후 연준의 통화정책 경로에 주목했다. 재니의 가이 르바스 수석 채권 전략가는 "경제지표는 많지 않고 시장의 무기력감은 큰 상황이어서 이 두 가지가 겹치면 가벼운 바람에도 시장이 움직일 수 있다"고 말했다. 이날 발표된 미국 경제지표도 금리 상승세를 제한했다. 연준에 따르면 7월 산업생산은 전월 대비 0.2% 증가해 증가율이 전월보다 0.1%포인트 둔화했다. 소비재 생산 감소 등의 영향으로 시장 예상에도 미치지 못했다. 최근 미국 경제지표는 전반적으로 경기 둔화를 가리키고 있다. 7월 예상 밖의 고용 감소에 이어 소비자물가지수(CPI) 등 물가 지표도 비교적 온건하게 나오면서 시장에서는 연준의 추가 금리 인상 기대가 낮아졌다. 시장에서는 현재 연준이 9월 기준금리를 0.25%포인트 인상하기보다 동결할 가능성을 약 70%로 보고 있다. ◆ 달러인덱스 99.63…연준 비둘기파 기대에 상승폭 제한 미 국채 수익률 하락에도 달러화는 뚜렷한 방향을 잡지 못했다. 주요 6개 통화 대비 달러화 가치를 나타내는 달러인덱스는 0.09% 상승한 99.63을 기록했다. 유로화는 전날 기록한 2개월 만의 최고치인 1.161달러에서 소폭 내려와 0.03% 상승한 1.15760달러에 거래됐다. 영국 파운드화는 0.04% 하락한 1.35356달러를 기록했고 달러화는 스위스프랑 대비 0.17% 상승한 0.81230프랑을 나타냈다. 머니코프 북미의 유진 엡스타인 구조화상품 책임자는 최근 달러화 움직임이 연준의 예상보다 비둘기파적인 태도와 이에 대한 시장의 해석을 반영하고 있다고 분석했다. 그는 "최근 CPI가 인플레이션 압력을 시사하지 않았고 고용지표 역시 마찬가지였다"며 "갑자기 달러가 약해졌고 이러한 흐름이 대부분의 통화쌍에 반영되고 있다"고 말했다. 스코샤뱅크도 온건한 인플레이션과 미국 노동시장의 약화 조짐을 고려하면 현시점에서 9월 금리 인상 가능성이 매우 낮다고 평가했다. 이어 단기적인 달러화 상승은 여전히 매도 기회로 판단한다고 밝혔다. 다만 미국과 이란의 갈등과 국제유가 상승은 연준의 통화정책 전망을 복잡하게 만드는 변수다. 도널드 트럼프 미국 대통령은 이날 이란과 현재 진행 중인 협상이 없으며 예정된 협상도 없다고 밝혔다. 트럼프 대통령은 호르무즈 해협이 열려 있다고 주장했지만 이란은 해당 해협이 여전히 선박 운항에 폐쇄돼 있다고 밝히고 있다. 이란 고위 당국자는 전쟁을 영구적으로 끝내기 위한 협상이 교착 상태에 빠지면서 군사 태세를 '전면적인 공세'로 전환할 것이라고 밝혔다. 미국 역시 지난 6월 체결한 휴전 합의를 연장하지 않겠다는 입장이다. 호르무즈 해협의 장기 폐쇄가 에너지 공급에 미칠 우려가 이어지면서 브렌트유 선물은 이날 0.17% 오른 배럴당 91.02달러에 거래를 마쳤다. 이는 지난 7월 24일 이후 가장 높은 수준이다. ◆ 19일 FOMC 의사록·20년물 입찰 주목…금리 향방 가른다 유가 상승에 따른 인플레이션 재확산 우려는 미국뿐 아니라 세계 채권시장에도 부담을 주고 있다. 미국 30년물 국채 수익률은 이날 장중 2007년 이후 최고 수준을 기록했고 주요국 장기 국채 수익률도 동반 상승했다. 시타델증권의 노샤드 샤 유럽·중동·아프리카(EMEA) 채권 영업 책임자는 "인플레이션은 지난 5년 대부분의 기간 동안 목표치를 웃돌았다"며 공급 충격이 계속되는 상황에서는 물가가 다시 상승할 위험에 대응할 여유가 크지 않다고 지적했다. 외환시장에서는 엔화의 움직임도 주목받았다. 엔화는 달러 대비 0.08% 하락한 달러당 159.605엔을 기록했다. 7월 말 미국과 일본이 엔화 강세를 유도하기 위해 공동으로 시장에 개입한 이후 나타났던 상승폭의 거의 절반을 반납했다. 당시 엔화는 40년 만의 최저 수준인 달러당 163.99엔까지 하락했다. 시장에서는 추가 외환시장 개입 가능성과 다음 달 일본은행(BOJ)의 금융정책결정회의를 주시하고 있다. 시장은 일본은행이 다음 달 기준금리를 인상할 것으로 예상하고 있다. 달러/원 환율은 19일 오전 6시 50분 기준 전장 대비 5.29% 하락한 1413.00원에 거래되고 있다.    시장의 시선은 19일 공개되는 7월 연방공개시장위원회(FOMC) 의사록으로 향하고 있다. 투자자들은 최근 고용과 물가 둔화에도 국제유가와 장기금리가 높은 수준을 유지하는 상황에서 연준 위원들이 향후 금리 경로를 어떻게 판단하고 있는지 확인할 전망이다. 미국 재무부가 같은 날 실시하는 20년물 국채 입찰 결과도 장기금리 흐름을 좌우할 변수로 꼽힌다. koinwon@newspim.com 2026-08-19 06:56
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코스피 급락에 매도사이드카 발동 [서울=뉴스핌] 이건주 기자 = 19일 코스피 지수가 전 거래일보다 341.06포인트(4.96%) 내린 6528.77에 개장했다. 코스닥 지수는 전 거래일보다 24.12포인트(2.89%) 내린 810.08에 거래를 시작했다. 서울 외환시장에서 달러/원 환율은 9시 기준 1413.5원을 기록했다. 이날 오전 서울 중구 하나은행 딜링룸에서 딜러들이 업무를 보고 있다. 2026.08.19 kunjoo@newspim.com   2026-08-19 09:26
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S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

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긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
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