열저항을 획기적으로 낮춘 물질 - 데이터 센터와 컴퓨터 온도 낮출까

(Credit: Carnegie Mellon Unviersity, College of Engineering)

최근 AI 붐으로 인해 전력 수요는 더 치솟고 있습니다. 미국 에너지부 (DOE)의 추산에 따르면 2028년까지 AI 데이터 센터의 에너지 사용량은 3배로 늘어날 것으로 보입니다. 그런데 이런 데이터 센터에서 사용되는 에너지의 상당수가 사실 시스템 자체가 아니라 냉각에 사용됩니다. 현재 데이터 센터 에너지 소비의 40%는 냉각에 사용됩니다.

따라서 냉각 에너지 소비를 줄이기 위해 많은 연구가 이뤄지는 가운데, 카네기 멜론 대학의 솅 센 교수 (Sheng Shen, professor of Mechanical Engineering at Carnegie Mellon University) 연구팀은 열저항을 크게 낮춘 새로운 TIM (thermal interface material)을 개발했습니다.

연구팀이 개발한 물질은 얇은 막 위에 구리 나노와이어가 양쪽에 있고, 여기에 액체를 넣어 열이 신속하게 전달되도록 한 것이 특징입니다. 액체 주입 나노구조 복합체 (liquid-infused nanostructured composites)라고 명명한 이 기술은 이름은 복잡하지만, 적용은 간단합니다. 기존의 쿨러 접촉면에 필름처럼 생긴 TIM을 붙이기만 하면 열저항을 1 mm² K W-1 이하로 줄일 수 있습니다.

원리적으로 보면 데이터 센터는 물론 일반 소비자용 PC와 노트북 등에서도 얼마든지 사용이 가능해 상용화가 기대됩니다.

참고

https://techxplore.com/news/2025-02-thermal-interface-material-slashes-ai.html

Rui Cheng et al, Liquid-infused nanostructured composite as a high-performance thermal interface material for effective cooling, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-56163-8

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