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미국 일리노이 대학교의 기계공학 연구진이 데이터 센터의 냉각 에너지 소모량을 획기적으로 줄일 수 있는 3D 프린팅 구리 냉각판을 개발했다. 이 새로운 냉각판은 데이터 센터의 냉각 에너지 소비를 550메가와트에서 기가와트 당 단 11메가와트로 감소시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 이러한 혁신은 기존 공기 냉각 시스템이 평균적으로 데이터 센터 전체 에너지의 30% 이상을 소비하는 것과 비교해보면 그 차이는 대단히 크다.
일리노이 대학교의 이 연구는 특정 수학적 기법을 활용해 최적화한 핀 디자인의 냉각판을 제작하는 데 성공했다. 연구를 이끈 네나드 밀코빅 교수와 연구팀은 단순한 형태로 시작해 단계별로 냉각 성능과 펌핑 전력 요구를 계산하여 최상의 디자인을 찾아냈다. 최종적으로 뽀족하고 복잡한 형태의 핀은 전통적인 제조 공정으로는 제작이 불가능한 구조였지만, 연구팀은 Fabric8이라는 회사와 협력해 전기 화학적 적층 제조 기법으로 이러한 구리 핀을 성공적으로 3D 프린팅했다.
새롭게 개발된 구리 냉각판은 알루미늄 합금이나 스테인리스 강으로 만든 기존 제품보다 열 전도성이 훨씬 뛰어나며, 이에 따라 최대 32% 더 나은 냉각 성능을 발휘할 수 있다. 또한, 동일한 냉각 성능을 유지하면서도 압력 손실을 최대 68%까지 줄일 수 있다는 것도 확인되었다. 이는 데이터 센터를 운영하는 데 필요한 에너지를 줄이는 데 큰 기여를 할 것으로 기대된다. 연구진은 이러한 생산 과정을 통해 칩 및 기타 전자 장치의 에너지 효율적인 액체 냉각 시스템을 설계할 수 있는 길이 열렸다고 밝혔다.
연구진은 이러한 작업 흐름이 다양하게 활용될 수 있으며, 전자 장치뿐 아니라 다른 비전자 애플리케이션에도 적용 가능하다고 전했다. 이 연구는 미국 에너지부의 지원을 받아 추진되었으며, 데이터 센터의 에너지 효율성을 높일 잠재력이 크다는 점에서 주목받고 있다.
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