크리스탈신소재, AI 시장 잡는다… 열 방출 소재 개발中

▲크리스탈신소재 로고

크리스탈신소재가 인공지능(AI) 산업에서 수요가 증가하고 있는 고성능 열 방출 소재 개발에 나섰다.

크리스탈신소재는 6일 전자산업 관련 기관들과 함께 그래핀 열전도 재료를 활용한 해시 레이트 기반 열 방출 제품을 개발하고 있다고 밝혔다. 여기에는 그래핀 열전도 코팅과 칩 프로세서 코어에 직접 적용되는 그래핀 온열 패드가 포함된다.

최근 AI 산업이 확대되면서 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅, 병렬 컴퓨팅 등도 폭발적인 성장세를 보이고 있다. 이에 따라 데이터 센터 등이 산발적으로 급증하고 있지만, 과도한 열 방출 및 에너지 소비 등의 문제점이 발생하고 있다.

이에 크리스탈신소재는 자사의 그래핀 분산 기술을 활용한 에폭시 계열 그래핀 열전도 코팅을 다양한 그래핀 분산 보조제와 10%의 그래핀 첨가량을 결합해 제조했다.

테스트 결과 그래핀 에폭시 열전도 코팅 물질과 열전도 코팅이 없는 참조 물질을 비교했을 때, 실온에서 열 전달 과정의 최대 온도 차이는 6도에 달했다. 크리스탈신소재가 개발한 코팅 기술이 열전도성의 보장을 입증한 것이다. 나아가 이 제품은 목표물에 대한 우수한 내부식성도 제공한다.

이런 그래핀 방열 코팅은 다운스트림 기업에서 컴퓨팅 파워 센터 분야에 적용되며, 예비 테스트 결과 기존 방열기에 비해 약 20%의 상향된 열 방출 성능을 보였다.

크리스탈신소재는 그래핀과 액체 실리카겔 등의 원료로 제조된 그래핀 방열 패드를 개발해 칩 프로세서의 열 방출에 활용하고 있다. 테스트 결과, 특정 국제 브랜드의 실리콘 방열 시스템에 비해 프로세서의 온도가 3-5도 낮아졌다. 회사 측은 기술 연구를 강화해 그래핀 방열 패드의 열 방출 성능을 더욱 향상시킬 계획이다.

전 세계적으로 빅 데이터와 AI의 발전 및 전자 부품의 고출력화와 소형화, 집적화 발전 추세 때문에 열 방출은 마이크로 전자 기술 발전의 키 포인트가 됐다. 그래핀의 열전도율은 이론상 2200W/m·K에 달하며, 인터페이스 열 방출 분야에서 중요한 역할을 할 전망이다.

그래핀 열 방출 코팅을 추가한 후 그래핀은 뛰어난 열 전도 성능을 첨가해 칩 프로세서 모듈의 열 방출 성능을 크게 향상시켰고, 금속 부식 속도를 지연시켜 전자 부품의 내구성을 더욱 견고케 했다. 연구에 따르면 그래핀은 적외선 입자의 열 저항을 줄일 수 있으며, 일반 방열 도료와 비교해 그래핀 함유 복합 도료의 적외선 방출률은 96% 향상, 에너지 절약성은 6.37% 향상되는 등 뛰어난 열 관리와 에너지 절감 효과를 보여준다.

또한 그래핀 코팅은 5-15μm로 얇고 내후성이 강해 고온이나 저온 환경에서 5000시간(-40~485℃), 고습한 환경에서 5000시간(85℃+85RH%)동안 안정적으로 순환이 가능하다. 고강도의 내산성 및 내알칼리성을 가지고 있다는 점도 강점이다.

크리스탈신소재 관계자는 “중국 AI 기업들의 빠른 성장은 저비용 고효율 알고리즘 모델이라는 전통적인 AI분야의 기술 논리를 뒤엎고, 고성능 컴퓨팅과 거대 자본을 바탕으로 하는 미국 AI 시장에 직접적으로 도전하고 있다"며 “크리스탈신소재는 AI산업 시설 분야의 공급업체와 협력을 강화하고, AI서버 클러스터, 컴퓨팅 센터, 액체 냉각 시스템 등 여러 분야에서 우수한 방열 솔루션을 제공할 예정이다"라고 말했다.

박기범 기자 partner@ekn.kr