[월드리포트] 컴퓨터를 기름에 담근다구?

발열 문제를 잡기 위한 노력은 컴퓨터의 역사와 함께 시작됐다. “더 작은 크기로, 더 많은 양의 데이터를, 더 적은 전력으로”가 추구되면서 부품의 발열문제는 컴퓨터 산업의 최대의 적으로 부상했다. CPU와 메모리, 메인보드 칩셋, 그래픽 카드 등 거의 모든 부품들이 발열이라는 문제로 인해 처리속도가 느려지고 더 많은 에러가 발생하며 더 나아가 부품들의 수명이 줄어들기도 한다.

이 문제를 해결하기 위해 작은 공간에 최대 발열 면적을 구사한 히트싱크들이 장착되기 시작했고 그것도 모자라 공기를 인위적으로 움직여 열을 식히기 위한 쿨링팬까지 달렸다. 최근 들어와 공장에서 사전 설치된 수랭식 쿨러들이 보편화되고 가격이 인하되면서 적당한 가격의 수랭식 쿨러도 시장에 많이 볼 수 있다. 수랭식 쿨러가 공랭식 쿨러보다 효율이 훨씬 좋기 때문에 하드코어 게이머들에게 인기가 있다. 하지만 수랭식 쿨러도 일반 공랭식과 마찬가지로 결국엔 쿨링팬을 작동시켜 물을 식히는 방식이기 때문에 시간이 지나면서 먼지가 쌓이게 되면 청소를 해줘야 하고 점차 쿨링팬 소음도 커지게 된다. 몇 년 후에는 쿨링팬을 교체해줘야 하는 경우도 생긴다. 혹시라도 이 수랭쿨러에서 물이 새는 날엔 핵심 부품을 모두 교체해야 하는 불상사가 생길 수도 있다.

쿨링팬을 달지 않고 열을 방출할 수 있는 방법은 없을까? 수많은 다른 방법의 시도가 있어 왔고 냉동고에 사용되는 컴프레서 장치를 냉각장치로 달아보려는 시도도 있었지만 부피와 비용을 줄일 수 없어 상용화 되지 못했다. 그 중 비용이 많이 들지 않고 부피도 크게 차지하지 않는 방식이 오일 냉각 방식이다. 오일 냉각이 시중에 알려진 지는 벌써 5~6년이 됐다. 하지만 그 대기업들로 부터의 실효성을 인증 받지 못했기 때문에 그 존재는 묻혀 왔었다.

최근 인텔에서 자체 서버 그룹에 오일 냉각 방식의 시험 가동을 통해 그 실효성을 인증했다. 인텔은 Green Revolution Cooling이라는 회사의 카노젯 미네랄 오일 냉각 시스템(CarnotJet mineral oil cooling system)을 도입해 1년간 서버를 가동했다. 인텔은 꽤 만족스러운 결과를 얻었다 발표했고 앞으로 오일 냉각방식을 더 도입할 것으로 보인다.

▲ 인텔이 시험 가동했던 카노젯 미네랄 오일 냉각시스템 (사진출처: wired.com)

동영상을 보면 더 자세히 볼 수 있다. (동영상 링크: http://youtu.be/U5zoIEjo1Zk)

오일을 사용하면 혹시 전기가 통해서 합선이 되거나 해서 부품이 상할까 걱정하는 사람들이 있는데 사용된 것은 미네랄 오일이고 이 오일은 부도체(전기가 통하지 않는 물질)이다. 오일은 고무 같은 재질을 부식시킬 수 있으나 최근 나오는 컴퓨터의 부품들에는 고무 재질이 들어가는 부품이 거의 없다. 미네랄 오일은 원유를 석유로 정제하는 과정에서 생성되는 부산물로 가격이 비싸지 않다는 것이 장점이다. 미국에서는 일반 수퍼에서 갤런짜리(3.785리터) 미네랄 오일을 10~15달러 정도면 살 수 있다.

▲ 카노젯 미네랄 오일 냉각시스템의 유조탱크, 랜선들이 오일로부터 나와있다.

인텔은 이 시험 가동을 통해 쿨링에 사용해야 했던 전기를 95% 절약했다고 발표했다. 서버 전체를 가동하는 전기 양으로 계산한다면 전체 전기 사용료에서 10~20%의 전기를 절약한 것이라 볼 수 있다. 42U 서버 한 대당 시간에 12~30킬로와트(kW)의 전기를 사용한다고 볼 때 20%의 전력을 줄인다는 것은 장기간 운용되는 서버의 성격으로 봤을 때 큰 절약이 아닐 수 없다. 사용되는 오일은 10년에 한 번씩만 교체하면 되기 때문에 거의 반 영구적이라 할 수 있다.

비용면으로만 봤을 때는 오일 냉각이 공랭식이나 수랭식 보다는 월등하다고 볼 수 있다. 하지만 오일 냉각 방식은 고장시에 부품을 교체할 때 문제가 된다. 오일에 푹 담궈져 있던 터라 부품을 교체하려면 일단 꺼내서 오일이 모두 흘러 떨어질 때 까지 기다린 후에 남은 오일을 모두 닦아 내고 잘 말리고 부품을 교체해야 한다. 그리고 혹시라도 유상보증기간 내에 고장난 부품이 있을 경우 오일에 담궜다는 이유로 보상이 안되는 경우가 있을 수도 있다.

이런 불편함에도 불구하고 에너지 비용이 날이 갈수록 오르고 있는 요즘 같은 세대에 비용 절감은 기업들에게 큰 매력이다. 따라서 오일 냉각을 사용한 인텔의 이 서버 시험 가동은 미래의 새로운 냉각 장치로 부상하지 않을까 싶다.

미국에선 일반 가정에서도 오일 냉각 시스템을 사용할 수 있게 유조탱크 컴퓨터 케이스를 판매하는 곳도 있다. 일명 아쿠아리움 컴퓨터(Aquarium Computer)인데 초창기에 어항을 컴퓨터 케이스로 사용해 오일 냉각 시스템을 만들었기 때문이다. (푸젯 시스템. Puget Systems) 가격은 600달러 정도이고 주문 제작이기 때문에 주문하면 일주일 정도 걸린다.

▲ Puget Systems의 Aquarium and Cooling Module V4 (www.pugetsystems.com)