액침냉각(Immersion Cooling)

액침냉각(Immersion Cooling)은

고발열 장비(예: 서버, 배터리, 전력반도체 등)를 냉각액 속에 직접 담가

열을 효율적으로 제거하는 냉각 방식입니다.

 

공기나 전통적인 수냉 방식보다 훨씬 효율적이며,

고열을 다루는 산업 분야에서 점점 활용이 늘어나고 있습니다.

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✔ 개념 요약

전자기기나 고발열 부품을 전기적으로 절연된 냉각액

(예: 합성유, 불화탄소계 냉매 등)에 직접 침수시켜 열을 제거하는 냉각 기술

 

원리:

발열 부품에서 발생한 열이 냉각액으로 직접 전달되며,

액체의 높은 열용량과 열전도율로 인해 빠르게 열이 제거됨

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✔ 종류

단상(싱글 페이즈) 액침냉각

 

냉각액이 끓지 않고 액체 상태로 유지

펌프를 통해 순환시키며 열을 제거

주로 합성 절연유 사용

 

이상(투 페이즈) 액침냉각

 

냉각액이 발열에 의해 기화 → 응축 과정을 반복

열 제거 효율이 높지만 설비 복잡

불소계 냉매 사용(FC-72 등)

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✔ 장점

 

1) 냉각 효율 높음:

공기 냉각 대비 수십 배 이상 효율적

 

2) 소음과 공간 절약:

팬이 필요 없어 정숙하고 집적도 높일 수 있음

 

3) 설비 간소화:

냉각판, 히트싱크 등 불필요 → 설계 유연성

 

4) 에너지 절감:

냉각 전력(PUE) 절감 가능

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✔ 활용 분야

 

1) 데이터센터:

서버 열을 효율적으로 냉각

→ ESG, 탄소중립 대응 수단

 

2) 이차전지 시스템:

배터리 과열 방지, 열폭주 대응

 

3) 전력반도체:

전기차, 고전력 장비의 냉각

 

4) 국방·우주·항공:

초고밀도 발열 시스템에서 안정성 확보

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분야	적용사례
데이터센터	MS의 액침 서버, Alibaba의 친환경 데이터센터
배터리	전고체배터리, EV용 배터리팩 냉각 실증
산업설비	고출력 인버터, 전력변환장치