엔비디아 루빈 랙당 120kW 돌파…AI 데이터센터 냉각시장, 66억 달러로 급성장

엔비디아(Nvidia)가 오는 2026년 하반기 출시 예정인 차세대 AI 가속기 루빈(Rubin) 플랫폼의 랙당 전력 소비가 120킬로와트(kW)를 넘어서면서, 데이터센터 냉각과 전력 관리 솔루션 시장이 폭발적으로 성장하고 있다. 디지타임스는 2일(현지시각) 보도를 통해 AI 칩 성능 향상에 따른 전력 소비 급증이 데이터센터 인프라 전면 재설계를 강제하고 있다고 전했다.


엔비디아의 제품 로드맵에 따르면 루빈 세대 AI 가속기 모듈은 개당 2000와트(W)를 초과할 것으로 예상된다. 2028년 출시 예정인 후속 세대 파인만(Feynman)은 모듈당 4000W에 육박할 전망이다.

업계 자료를 종합하면 루빈 기반 NVL72 랙 시스템은 랙당 120~130kW를 소비하며, 2027년 출시될 루빈 울트라(Rubin Ultra) NVL576 시스템은 랙당 600kW에 달할 것으로 관측된다. 이는 기존 데이터센터의 랙당 전력 밀도 1020kW에서 6~30배 증가한 수준이다.

시장조사기관 트렌드포스(TrendForce)는 지난해 11월 보고서에서 AI 프로세서의 열설계전력(TDP)이 엔비디아 H100·H200의 700W에서 B200·B300의 1000W 이상으로 급증했다고 분석했다. 마이크로소프트는 이미 칩 단위 미세유체 냉각 기술을 도입해 열효율을 높이고 있다.

단일 칩의 열설계전력이 1000W를 초과하면 기존 공랭식 냉각은 물리적으로 작동 불가능하다. 시장조사기관 마켓마인즈어드바이저리(Market Minds Advisory)는 지난해 12월 보고서에서 랙 밀도가 50~60kW를 넘으면 공랭식은 물리적·경제적으로 실행 불가능하다고 밝혔다.

트렌드포스는 2026년 서버 랙의 액체 냉각 침투율이 47%에 달할 것으로 전망했다. 골드만삭스는 액체 냉각 AI 서버 비중이 2024년 15%에서 2025년 54%, 2026년 76%로 급증할 것으로 예측했다.

글로벌 액체 냉각 시장 규모는 2026년 66억 달러(약 9조5900억 원)에서 2033년 384억 달러(약 55조8000억 원)로 연평균 28.7% 성장할 전망이다. 시장조사업체 델로로그룹(Dell'Oro Group)은 지난달 보고서에서 액체 냉각시장이 2025년 약 30억 달러(약 4조3500억 원)에서 2029년 약 70억 달러(약 10조1700억 원)로 확대될 것으로 분석했다.

현재 단상 직접 액체 냉각(DLC) 방식이 신규 냉각 용량의 대부분을 차지하고 있다. 북미 지역 하이퍼스케일 사업자들이 수요를 주도하고 있으며, 고밀도 AI 작업 부하를 지원하는 코로케이션 시설도 채택을 늘리고 있다.

냉각과 함께 전력 관리도 중대한 과제로 부상했다. AI 학습 작업 부하는 극심한 전력 변동성을 일으켜 지역 전력망에 상당한 부담을 준다.

배터리 에너지 저장 시스템(BESS)은 정전 시 백업 기능을 넘어 AI 데이터센터의 에너지 조정 허브로 재정의되고 있다. 이들 시스템은 전력 스케줄링, 피크 절감, 부하 분산, 전압 안정화 등 여러 기능을 수행한다.

디지타임스에 따르면 2024년부터 2030년까지 글로벌 AI 데이터센터 에너지 저장 용량은 연평균 46.1% 성장할 것으로 예상된다. 랙 및 클러스터 단위로 배치되는 분산 저장 시스템이 갑작스러운 연산 수요 급증을 완충한다.


시스템 수준 통합이 차세대 AI 경쟁의 핵심 전선으로 부상하면서, 확장 가능하고 비용 효율적인 액체 냉각과 지능형 에너지 저장을 공급할 수 있는 업체들이 가격 결정력을 확보하고 있다.

대만 서버·전력·열관리 생태계에 이는 전략적 전환점이다. 아우라스테크놀로지(Auras Technology)와 아시아바이탈컴포넌트(Asia Vital Components) 같은 기업들은 기본적인 콜드플레이트 제조를 넘어 통합 냉각 분배 장치와 매니폴드 시스템에 집중하고 있다.

대만 델타전자(Delta Electronics)는 단위당 최대 1500kW를 분산할 수 있는 냉각 분배 장치(CDU)를 개발했다. 델타전자는 지난달 27일 발표에서 AI 데이터센터용 스마트 자동화 솔루션을 선보였으며, 135kW 이상의 냉각 용량을 갖춘 랙 내 액체 대 액체 CDU와 최대 200kW 랙당 냉각 능력을 제공하는 제품을 공급하고 있다.

델타전자 아메리카스 오스틴 첸(Austin Tseng) 사장은 "고효율 액체 냉각, 전력 시스템, ORV3 인프라를 통합해 데이터센터가 AI 시대에 에너지 소비를 줄이면서 성장할 수 있도록 지원하고 있다"고 밝혔다.

시장조사업체 리서치앤마켓츠에 따르면 데이터센터 냉각 분배 장치 시장은 2032년까지 77억 4000만 달러(약 11조 2600억 원) 규모로 성장할 전망이다. 주요 업체로는 슈나이더일렉트릭(프랑스), 버티브(미국), 델타전자(대만), 엔벤트(미국) 등이 꼽힌다.

대만 기업들은 고효율 전력 모듈, 800볼트(V) 고전압 직류 아키텍처, 랙 수준 액체 냉각 분야에서 전문성을 갖추고 있다. 2026년 이후 이들 수직 통합 시스템 파트너는 차세대 AI 인프라의 핵심 설계자로 부상해 글로벌 디지털 경제의 가치 창출을 재편할 것으로 전망된다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com