데이터센터 냉각 시스템 시장크기 및 전망, 2025-2033

데이터 센터 냉각 시스템 시장 규모

전 세계 데이터 센터 냉각 시스템 시장 규모는 2024년 51억 925만 달러였으며, 2025년 57억 5,916만 달러에서 2033년 120억 9,080만 달러로 성장할 것으로 예상됩니다. 예측 기간(2025-2033) 동안 연평균 성장률(CAGR)은 13.1%입니다.

데이터 센터 냉각은 데이터 센터 환경에서 온도를 모니터링하고 유지하는 과정을 의미합니다. 주요 목적은 서버, 네트워킹 장비, 스토리지 장치 등의 전자 장치가 최적의 상태로 작동하도록 하는 것입니다.

또한, 장비 고장을 유발할 수 있는 과열을 방지하기 위해서는 효과적인 냉각 시스템이 필수적입니다. 세계 데이터센터 냉각 시스템 시장의 성장은 데이터센터 수의 증가와 에너지 효율적인 데이터센터 구축을 위한 정부의 노력에 힘입어 가속화될 것입니다. 물 부족 문제 해결의 필요성 또한 데이터센터 냉각 기술 도입을 촉진하는 요인입니다. 데이터센터 냉각 산업은 전 세계 정부의 다양한 규제에 따라 운영되며, 특히 효과적인 데이터센터 사고 대응 및 복구 계획을 강조하고 있습니다. 냉각 설비는 장비 과열을 방지하고 사고 발생 중 및 발생 후 데이터센터 운영을 유지하는 데 핵심적인 역할을 합니다. Vertiv Group Corp., Schneider Electric, Fujitsu, Mitsubishi Electric Corporation 및 Asetek, Inc.는 데이터센터 냉각 시스템 시장을 주도하고 있습니다. 이들 기업은 경쟁 우위를 확보하기 위해 신제품 개발, 파트너십 및 협력, 계약 등 다양한 전략적 이니셔티브에 집중하고 있습니다. 이러한 계획의 몇 가지 예는 아래에 언급되어 있습니다.

PUE 효율의 과거 추세(2020-2024) 

출처: Straits Research

위 그래프는 2020년부터 2024년까지의 PUE 효율을 나타내며, 값은 1.55에서 1.58 사이에서 변동합니다.

PUE는 데이터센터의 에너지 효율성을 보다 정확하게 나타내는 중요한 지표 중 하나로 여겨집니다. PUE 값이 낮을수록 에너지 효율이 높습니다. 2022년 PUE의 하락세는 냉각 효율이 크게 향상되었음을 보여줍니다. 2023년 PUE 효율의 상승은 운영 또는 기후 조건의 영향일 수 있으며, 2024년의 소폭 상승은 효율성 개선에 대한 새로운 의지를 나타냅니다. 이러한 PUE의 작은 변화는 데이터센터 냉각에 직접적인 영향을 미치는데, 이는 더욱 효율적이고 비용 효율적인 기술에 대한 지속적인 수요를 보여주기 때문입니다. 하지만 데이터 센터는 더욱 정교한 냉각 기술, 예를 들어 액체 냉각, 침수 냉각, AI 기반 열 관리 등을 통해 PUE(전력 사용 효율)를 낮추기 위해 노력하고 있으며, 이러한 기술들은 운영자가 성능과 지속 가능성 목표를 모두 달성하는 데 중요한 역할을 합니다.

최근 시장 동향

냉각 기술 도입으로 효율성 향상

데이터 센터가 고성능 컴퓨팅 및 AI 워크로드를 지원함에 따라 액체 냉각 솔루션에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 액체 냉각 솔루션은 기존 공랭식 솔루션에 비해 열 방출량이 높아 에너지 효율이 향상되고 운영 비용이 절감됩니다.

• 예를 들어, HPE(Hewlett Packard Enterprise)는 AI 서버용 액체 냉각 솔루션을 선보이며 최신 프로세서의 전력 소비 증가 문제를 해결하는 데 있어 자사의 입지를 강조했습니다.

친환경 냉각 방식 통합

데이터 센터에서 탄소 발자국을 줄이기 위해 친환경 냉각 기술 사용이 증가하고 있습니다. 하지만 냉각수로 물을 사용하는 등의 개발은 저항에 직면하고 있습니다.

• 예를 들어, 호주의 HDR은 데이터 센터에서 사용할 폐수 냉각 시스템을 개발하여 식수 ​​의존도를 줄이고 지속 가능성을 향상시키고 있습니다.

시장 요약

시장 지표	상세 정보 및 데이터 (2024-2033)
2024 시장 가치	USD 5,109.25 Million
추정 2025 가치	USD 5,759.16 Million
2033 예상 가치	USD 12,090.8 Million
연평균 성장률(CAGR) (2025-2033)	13.1%
주요 지역	북아메리카
가장 빠르게 성장하는 지역	아시아 태평양
주요 시장 참여자	Schneider Electric Se., Black Box Corporation, Nortek Air Solutions LLC, Airedale International Air Conditioning Ltd, Rittal GmbH & Co. Kg

데이터 센터 냉각 시스템 시장 성장 요인

클라우드 컴퓨팅 및 디지털 서비스 도입 증가

클라우드 서비스, 스트리밍 미디어, 빅데이터 분석의 성장은 대규모 데이터 센터 개발을 촉진했습니다. 이러한 센터는 최적의 성능을 유지하고 장비 과열을 방지하기 위해 고성능 냉각 설비가 필요하며, 따라서 정교한 냉각 기술의 사용이 요구됩니다.

• 예를 들어, 2024년 12월 아마존 웹 서비스(AWS)는 차세대 AI 워크로드를 지원할 수 있도록 설계된 새로운 데이터 센터 구성 요소를 출시했습니다.
이러한 기술은 전력 및 냉각에서 하드웨어 설계에 이르기까지 다양하며 AWS 시설의 에너지 효율을 높이기 위해 계획되었습니다.

고밀도 컴퓨팅 하드웨어 개선

고밀도 네트워킹 및 서버 장비 환경으로 인해 최신 데이터 센터 하드웨어의 열 부하를 처리할 수 있는 효과적인 냉각 솔루션이 필요합니다.

• 예를 들어, 2023년 11월 슈나이더 일렉트릭은 인텔과 협력하여 인텔 Gaudi3 AI 가속기를 위한 액체 냉각 솔루션을 설계했는데, 이 솔루션에는 AI 기반 컴퓨팅의 열 요구 사항을 해결하기 위해 Vertiv의 펌프식 2상 냉각 기술이 통합되었습니다.

제약 요인

높은 투자 비용 및 운영

정교한 냉각 시스템을 설치하려면 상당한 초기 투자 비용과 지속적인 유지 보수 비용이 발생합니다. 따라서 이러한 경제적 요인은 데이터 센터 운영자, 특히 중소기업이 냉각 기술을 도입하는 데 걸림돌이 될 수 있습니다.

• 예를 들어, 미국의 소규모 데이터 센터 대부분은 액체 침수 냉각과 같은 에너지 절약 옵션을 도입하는 것을 꺼립니다. 기존 인프라를 개조하는 데 드는 초기 투자 비용이 매우 높기 때문입니다. 예를 들어, 칩 직접 냉각 시스템 설치 비용은 기존 공랭식 시스템보다 훨씬 높을 수 있어 향후 에너지 절감 효과에도 불구하고 도입이 저해될 수 있습니다.

기술 전문성 부족 및 복잡성

배양 냉각 시스템을 개발하고 유지하려면 심도 있는 기술 전문성이 필요하지만, 이러한 전문성을 확보하기가 쉽지 않습니다. 새로운 냉각 기술을 기존 인프라와 결합하면 문제가 복잡해져 지연, 오류 및 비효율성이 발생하고 운영자가 개선을 꺼리게 됩니다.

• 예를 들어, 인도와 같이 디지털화로 인해 데이터 센터 산업이 빠르게 성장하고 있는 국가에서는 액체 냉각 기술에 대한 지식을 갖춘 숙련된 엔지니어가 부족하여 도입이 지연되고 있습니다.
조직들은 결국 해외 전문가에게 의존하게 되는데, 이는 비용과 프로젝트 기간을 증가시킵니다.

시장 기회

에너지 효율적인 냉각 솔루션에 대한 수요 증가

클라우드 컴퓨팅, AI 및 5G를 지원하기 위해 데이터 센터 산업의 규모와 밀도가 증가함에 따라 성능을 유지하면서 에너지 소비를 줄이는 냉각 시스템에 대한 필요성이 커지고 있습니다. 이러한 변화는 액체 냉각 및 자연 공기 냉각과 같은 첨단 친환경 기술에 대한 수많은 기회를 창출합니다.

• 예를 들어, Google은 고성능 AI 워크로드를 위해 액체 냉각을 도입하여 기존 공기 냉각에 비해 에너지 사용량을 최대 40%까지 줄였습니다.
이러한 추세는 소매업체들이 하이퍼스케일 데이터 센터에 맞춰 확장 가능하고 효율적인 냉각 솔루션을 제공하도록 장려합니다.

지속가능성과 친환경 데이터 센터 이니셔티브

정부와 기업들이 탄소 중립을 우선시함에 따라 재생 에너지 또는 낮은 GWP(지구 온난화 지수) 냉매를 사용하는 것과 같이 환경 영향을 최소화하는 냉각 기술에 대한 시장이 성장하고 있습니다.

• 예를 들어, 2023년 글로벌 데이터 센터 제공업체인 Equinix는 냉각 기술 회사와 협력하여 북유럽 시설에 프리 쿨링 시스템을 구축하고 추운 기후를 활용하여 에너지 사용량을 줄였습니다. 이는 공급업체가 ESG 목표에 부합하는 지속 가능한 냉각 솔루션을 제공할 수 있는 더 넓은 기회를 반영합니다.

공기 기반 냉각 방식

컴퓨터실 공조 및 컴퓨터실 공기 처리 장치는 기존 데이터 센터 구성과의 호환성 덕분에 널리 사용되고 있습니다. 설계가 간단하고 설치 및 운영이 용이하여 운영자들이 선호합니다. 일반적으로 공간 전체에 균형 잡힌 공기 흐름을 유지하므로 평균 부하 환경에 적합합니다. 또한 많은 기술자와 운영자에게 익숙한 시스템이므로 운영 위험을 줄여줍니다.

전반적으로, 특히 레이아웃과 하드웨어 설계가 기존 방식인 시설에서 신뢰할 수 있는 선택으로 여겨집니다.

• 예를 들어, 2024년 시카고의 한 주요 통신 회사는 기존 데이터 센터에 여전히 CRAC 장치를 사용하고 있었는데, 새로운 5G 엣지 서버 냉각 효율이 떨어진다고 보고하며 보다 정교한 솔루션을 도입할 계획을 세웠습니다.

액체 기반 냉각 방식

직접 액체 냉각 방식은 고밀도 부하를 보다 효율적으로 처리할 수 있기 때문에 이 분야에서 선두를 달리고 있습니다. 이 방식은 열원에서 직접 열을 제거하여 시스템을 더 시원하게 유지하고 전력 사용량을 줄입니다. 또한 새로운 시설 설계에서 점점 더 중요해지고 있는 탄소 발자국을 줄이는 데에도 도움이 됩니다. 이 방식은 기존 공랭식 시스템이 부족한 곳에서 효과적으로 작동합니다. 현대 인프라에 구현하기가 점점 쉬워짐에 따라 더 많은 운영자가 이 기술로 전환하고 있습니다. 따라서 직접 액체 냉각(DLC)은 이 분야에서 선두를 유지하고 있습니다.

• 예를 들어, NVIDIA의 캘리포니아 데이터 센터는 2024년에 최신 AI 학습 서버 냉각을 위해 DLC를 설치하여 열 관리 성능을 30% 향상시켰지만, 300만 달러에 달하는 개조 비용 때문에 광범위한 도입은 연기되었습니다.

북미: 시장을 주도하는 지역

북미는 강력한 IT 인프라, 고밀도 하이퍼스케일 데이터 센터, 에너지 효율성 향상 노력에 힘입어 전 세계 데이터 센터 냉각 시스템 시장을 주도하고 있습니다. 특히 CRAC 및 CRAH와 같은 공랭식 냉각 방식은 오랜 사용 경험과 낮은 초기 투자 비용으로 인해 기존 시설에서 여전히 지배적인 위치를 차지하고 있습니다. 예를 들어, 버지니아의 한 코로케이션 제공업체는 랙당 최대 15kW의 열 부하를 처리하는 엔터프라이즈 데이터 센터를 냉각하기 위해 여전히 CRAH 시스템을 사용하고 있습니다. 하지만 특히 AI 및 HPC 워크로드 분야에서 액체 냉각 방식으로의 전환이 가속화되고 있습니다.

미국 시장 동향

미국은 강력한 클라우드 성장세에 힘입어 시장을 선도하고 있으며, AWS와 Azure가 전 세계 시장 점유율의 50% 이상을 차지하고 있습니다.

고밀도 워크로드와 AI 수요 증가로 인해 하이퍼스케일 및 코로케이션 사이트 전반에 걸쳐 확장 가능하고 효율적인 냉각 솔루션에 대한 수요가 증가하고 있습니다.

아시아 태평양: 가장 빠르게 성장하는 지역

아시아 태평양 지역은 중국, 인도, 싱가포르와 같은 시장의 급속한 디지털화, 클라우드 컴퓨팅 및 하이퍼스케일 데이터 센터 개발에 힘입어 가장 빠르게 성장하는 시장입니다. 특히 인로우(In-Row) 및 인랙(In-Rack) 솔루션과 같은 공랭식 냉각 방식은 신흥 시장의 확장에 필요한 확장성 때문에 선호되고 있습니다. 예를 들어, 싱가포르의 엣지 데이터 센터는 2024년에 5G 용도로 20kW 랙을 냉각하기 위해 인로우 냉각 방식을 사용하여 냉각 에너지를 15% 절감했습니다. 액체 냉각 방식은 고밀도 요구 사항과 친환경 기술에 대한 정부 인센티브로 인해 주목받고 있습니다.

중국 시장 동향

중국의 거대한 IDC(산업화 및 개발) 규모와 '3060 이중 탄소 배출' 정책에 따른 배출량 증가는 에너지 사용 및 환경 목표 관리를 위한 액체 냉각, AI 기반 최적화 및 열 재활용 시스템에 대한 수요를 촉진하고 있습니다.

인도 시장 동향

인도의 성장하는 AI 시장과 디지털 인프라 수요는 액체 냉각 및 공기 흐름 자동화 도입을 주도하고 있습니다. 뭄바이와 첸나이 같은 도시의 정부 정책과 하이퍼스케일 확장은 도입을 가속화하고 있습니다.

일본 시장 동향

일본의 배출량 감축 목표(2030년까지 46~50%)는 액체 냉각 및 AI 기반 열 시스템의 도입을 가속화하고 있습니다. 밀집된 환경과 재해 대비 요구 사항으로 인해 효율적인 냉각 인프라가 구축되고 있습니다.

기타 국가별 인사이트

• 영국: 영국은 41억 달러 규모의 하트퍼드셔 데이터 센터 프로젝트와 같은 대규모 투자를 진행하고 있습니다. 클라우드 및 스트리밍 부하 증가에 따라 기존 시설 개조 및 신규 건설로 하이브리드 및 지속 가능한 냉각 시스템에 대한 수요가 증가하고 있습니다.
• 호주: 호주는 에너지 효율성을 최우선 과제로 삼고 있습니다. 2024년 NEXTDC는 액체 및 자연 냉각 시스템을 사용하는 NABERS 5성급 데이터 센터를 구축하여 IT 및 열 부하 증가 속에서도 저에너지 운영을 지원하고 있습니다.
• 싱가포르: 싱가포르의 그린 데이터 센터 로드맵(2024년 5월)은 300MW의 신규 용량 확보와 PUE 1.3 미만 목표 달성을 추진하고 있습니다. 액체 냉각 및 맞춤형 솔루션은 공간, 에너지 및 기후 제약 조건을 충족하기 위해 점점 더 주목받고 있습니다.

기업 시장 점유율

업계 주요 기업들은 전략적 협력, 제품 승인, 인수, 신제품 출시 등 핵심 사업 전략을 통해 시장에서 확고한 입지를 확보하는 데 집중하고 있습니다.

그린 레볼루션 쿨링(GRC) Inc.: 시장의 떠오르는 기업

그린 레볼루션 쿨링(GRC) Inc.는 데이터 센터 냉각 분야의 신흥 기업으로, 에너지 소비를 줄이고 냉각 효율을 향상시키며 고밀도 IT 환경을 지원하는 액체 냉각 솔루션으로 잘 알려져 있습니다.

그린 레볼루션 쿨링(GRC) Inc.의 최근 개발 동향

• 2023년 11월, 데이터 센터용 액체 냉각 분야의 선두 기업인 GRC(그린 레볼루션 쿨링)와 일본 최대 윤활유 회사인 ENEOS는 공동으로 개발한 백서 "데이터 센터 성능 향상"을 발표했습니다. 침수 냉각 및 정밀 엔지니어링 유체.

최근 동향

• 2024년 10월,슈나이더 일렉트릭은 고성능 컴퓨팅용 액체 냉각 전문 기업인 미국 기업 모티베어(Motivair Corp)의 지분 75%를 현금 8억 5천만 달러에 인수할 계획이라고 발표했습니다. 슈나이더는 생성형 AI와 대규모 언어 모델의 급증으로 인한 에너지 효율적인 냉각 수요 증가에 대응하여 데이터 센터 냉각 기술을 향상시키는 것을 목표로 하고 있습니다.
• 2024년 11월, 슈퍼마이크로컴퓨터(SMC)는 인공지능 워크로드의 높은 전력 요구량을 처리할 수 있는 냉각수 분배 장치(CDU)와 냉각탑을 갖춘 새로운 서버 액체 냉각 솔루션을 공개했습니다. 이 기술은 상당한 에너지 및 공간 절감 효과를 제공하여 인프라 비용을 최대 40%, 공간 요구량을 80%까지 절감합니다.

애널리스트 의견

글로벌 데이터 센터 냉각 시스템 시장은 선진 시장과 신흥 시장 모두에서 디지털 인프라가 성장함에 따라 빠르게 변화하고 있습니다. 미국과 중국은 클라우드 성장, AI 워크로드, 정책 지원 디지털화를 통해 수요를 주도하고 있으며, 독일, 일본, 싱가포르와 같은 시장은 에너지 효율성과 지속 가능한 운영에 중점을 두고 있습니다.

고밀도 컴퓨팅 환경이 표준이 됨에 따라 액체 냉각 및 AI 최적화 열 관리로의 전환이 점점 더 가시화되고 있습니다. 이러한 시장 전반에 걸친 전략적 투자와 규제 요인은 에너지 효율적이고 확장 가능한 냉각 시스템을 미래 데이터 센터 설계의 핵심으로 유지할 가능성이 높습니다.