크리스탈신소재, 그래핀 복합 소재 기술 발전으로 '엣지 컴퓨팅' 시장 '본격 공략'

무게 38g, 60℃ 고온 성능 저하 없어... 방열 전력 소모 65% 감소 "솔루션 내년 출시"

[프라임경제] 중국 첨단 소재 기술 기업 크리스탈신소재(900250)가 운모 기반 그래핀 복합 소재 기술 발전 개발에 성공하면서, 엣지 컴퓨팅 방열 경량화 시대를 열게 됐다.

 

ⓒ 크리스탈신소재

크리스탈신소재는 지난 18일 장쑤 이스하오통(翊视皓瞳) 인공지능과학기술유한공사(이하 이스하오통) 및 난징우전대학교 정보산업기술연구원과 운모 기반 그래핀 복합 소재 분야에서 중요한 기술 발전을 이뤘다고 20일 밝혔다.

세 기관이 공동으로 개발한 새로운 복합 소재는 열유속 밀도가 280W/cm², 두께는 2.8mm로 엣지 컴퓨팅 장비에 세계 최첨단의 슬림형 방열 솔루션을 제공한다. 

복합 소재는 2026년에 양산될 것으로 예상된다.

이번 성과는 크리스탈신소재와 이스하오통이 지난 5월20일 체결한 '전략적 협력 합의'를 기반으로 한다. 양측은 인공지능(AI) 인프라, 신생 에너지 및 반도체 등 국가 전략 분야를 중심으로 '소재+AI스마트' 융합 제품에 대한 심층 협력하고 있다.

난징우전대학교 기술연구원은 차세대 정보기술 분야의 연구 역량, 특히 5G, 인공지능, 빅데이터, 스마트 제조 등에서의 기술 축적에 기여했다.

크리스탈신소재는 기술적인 측면에서 고품질 운모 기반 그래핀 복합 소재를 제공하고, 난징우전대학교 기술연구원은 벌집형 미세 채널 구조와 나노급 레이저 에칭 기술을 개발했다.

이스하오통은 AI 시뮬레이션과 엣지 최적화 알고리즘을 활용해 동적 열 관리 시스템을 최적화했다.

세 기관은 산·학·연 협력으로 소재·구조·알고리즘를 아우르는 삼중 혁신을 달성했다.

신소재의 실측 성능은 기존 업계 솔루션을 크게 능가한다. 전통적인 알루미늄 합금 방열 솔루션(120g)과 비교하면 새로운 솔루션의 무게는 38g에 불과하다. 60℃의 고온에서도 성능 저하가 없고 방열 전력 소모는 65% 감소했다.

또한 AI 알고리즘 기반의 동태 시뮬레이션과 소재 매개변수 선별로 연구개발 효율을 크게 향상시켰고, 더 높은 열전도율과 강한 환경 적응성을 실현했다.

 

리샤오챵 이스하오통 CTO는 "우리의 알고리즘은 방열 모듈을 '수동 반응'에서 'AI 자가 감지'로 업그레이드해 개발 효율성을 50% 향상시켰다”고 말했다.

 

이 기술은 이미 여러 엣지 컴퓨팅 핵심 환경에서 적합성 테스트를 수행했다. 테스트에는 △5G 기지국(냉각 효율 향상, 부피 30% 감소) △자율주행 노변 장치(-40℃ 저온 시동, 고장률 60% 감소) △산업용 사물인터넷(IoT) 게이트웨이(분진 환경에서의 부식 예측 모델링) 등이 포함됐다.

세 기관은 '엣지 지능형 열관리 연구센터'를 공동 설립 예정이며, 내년에 자체 에너지 공급 능력을 갖춘 스마트 방열 시스템을 출시할 계획이다. 

동시에 이스하오통은 크리스탈신소재의 장비 데이터베이스와 연동해 알고리즘의 폐쇄형 최적화를 구현했고, 반복 속도를 90% 향상한다.

쉬야오 크리스탈신소재 수석 과학자는 "이스하오통의 AI 알고리즘 구동 능력은 방열을 단순한 소재 혁신에서 스마트 혁명으로 도약시켰다"며 "이번 공동 연구는 엣지 컴퓨팅의 방열 병목 현상을 해결했을 뿐만 아니라 중국 AI 인프라에 '경량화+스마트화'라는 이중 엔진 솔루션을 제공했다"고 강조했다.

한편 데이터센터 냉각 시장 규모는 2023년 127억 달러에서 2030년에는 296억 달러로 성장할 전망으로, 연평균 복합 성장률은 12.8%에 이른다. 마이크로 채널 냉각판 시장은 올해 32억 달러에 도달할 것으로 예상된다. 

이에 크리스탈신소재는 AI 스마트폰과 웨어러블 기기용 방열 모듈 등 소비자 전자 제품 분야로 확장해 새로운 수익원을 확장할 예정이다.