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시장보고서
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데이터센터 액체 냉각 시장 예측(-2030년) : 구성요소별, 냉각 유형별, 최종 사용자별, 지역별 분석Data Center Liquid Cooling Market Forecasts to 2030 - Global Analysis By Component, Cooling Type, End User and By Geography |
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Stratistics MRC에 따르면, 세계 데이터센터 액체 냉각 시장은 2024년 34억 4,000만 달러 규모에 달할 것으로 추정됩니다. 2030년에는 159억 9,000만 달러에 달할 것으로 예상되며, 예측 기간 동안 29.2%의 연평균 복합 성장률(CAGR)을 나타낼 전망입니다.
데이터센터 액체 냉각은 공기가 아닌 액체를 냉각 매체로 사용하여 데이터센터 장비를 냉각하는 방법을 말합니다. 이 접근 방식은 프로세서, 메모리 모듈 및 기타 하드웨어 구성 요소와 같이 열을 발생시키는 구성 요소에 직접 특수 냉각제 또는 액체를 순환시키는 방식입니다. 주요 목적은 이러한 구성 요소에서 열을 효율적으로 방출하여 과열을 방지하고 장비의 최적의 성능과 수명을 보장하는 것입니다.
캐나다 천연자원부에 따르면, 데이터센터에서 소비되는 에너지의 약 절반은 컴퓨팅 서버에서 사용되며, 40%는 서버 냉각에 사용된다고 합니다.
데이터센터의 전력 밀도 증가
최신 데이터센터가 고성능 컴퓨팅 기술을 채택하고 점점 더 작은 공간에 점점 더 강력한 하드웨어를 수용함에 따라 기존의 공냉식 냉각 방식으로는 충분하지 않다는 것이 밝혀지고 있습니다. 수냉식 냉각은 물이나 특수 냉각수와 같은 액체를 사용하여 구성 요소에서 직접 열을 제거함으로써 보다 효율적인 솔루션을 제공합니다. 이 방법은 냉각 효율을 높일 뿐만 아니라 열 부하를 더 잘 관리할 수 있어 성능 저하나 과열의 위험 없이 더 높은 밀도의 구성을 가능하게 합니다.
높은 초기 비용
데이터센터 수냉식 냉각 시장은 높은 초기 비용이 큰 장벽으로 작용하고 있습니다. 수냉식 시스템을 도입하려면 장비 본체뿐만 아니라 필요한 인프라 개조 및 유지보수 프로토콜에 대한 막대한 투자가 필요합니다. 이러한 시스템에는 냉각수 분배 장치, 펌프, 열교환기 등 특수한 구성품이 포함되는 경우가 많아 전체 비용이 증가합니다. 그러나 액체 냉각을 통합하려면 기존 데이터센터 레이아웃과 운영 워크플로우를 조정해야 하므로 도입 비용이 더욱 증가할 수 있습니다.
공간 최적화에 대한 니즈 증가
대량의 디지털 정보를 처리하기 위해 데이터센터가 확장됨에 따라 기존의 공랭식 냉각 시스템은 비효율성과 공간 요구 사항으로 인해 불충분한 것으로 판명되었습니다. 수냉식 솔루션은 열을 보다 효과적으로 분산시켜 냉각 인프라에 필요한 물리적 공간을 줄여 보다 컴팩트하고 효율적인 대안을 제공합니다. 이는 데이터센터 내 사용 가능한 공간을 최대화할 뿐만 아니라 전반적인 운영 효율을 개선하고 에너지 소비를 감소시킵니다. 또한, 수냉식 솔루션은 고밀도 컴퓨팅을 가능케 함으로써 데이터센터는 성능 저하나 과열의 위험 없이 동일한 물리적 공간에 더 많은 서버와 장비를 설치할 수 있습니다.
복잡성 및 유지보수
수냉식 솔루션은 고밀도 서버 환경에서 발생하는 열을 효율적으로 방출하는 반면, 설치, 기존 인프라와의 통합 및 지속적인 유지보수 측면에서 복잡성을 수반합니다. 이러한 시스템은 설치 및 운영에 전문적인 지식이 필요한 경우가 많으며, 이는 초기 비용 상승과 긴 설치 기간으로 이어집니다. 그러나 이러한 시스템을 유지하려면 냉각수 수준, 펌프 기능, 잠재적인 누출을 정기적으로 모니터링해야 하며, 효과적으로 관리하지 않으면 운영에 지장을 초래할 수 있습니다. 따라서 특히 소규모 데이터센터나 리소스가 제한된 데이터센터에서는 복잡성과 유지보수의 필요성이 보급의 걸림돌로 작용하고 있습니다.
조직이 원격 근무 모델로 빠르게 전환함에 따라 데이터 스토리지 및 처리 능력에 대한 수요가 증가하여 전 세계 데이터센터에 대한 부담이 증가했습니다. 이러한 급격한 증가는 최적의 작동 조건을 유지하고 고밀도로 배치된 서버 환경에서 심각한 문제인 과열을 방지하기 위해 효율적인 냉각 솔루션이 필요하게 되었습니다. 공급망의 혼란은 냉각 장치 및 구성 요소의 가용성에 영향을 미쳐 프로젝트 일정을 지연시키고 비용을 증가시켰습니다. 그러나 팬데믹은 클라우드 컴퓨팅과 디지털 혁신의 추세를 가속화하고 에너지 효율과 운영 내성을 강화하는 액체 냉각과 같은 첨단 냉각 기술에 대한 투자를 촉진했습니다.
예측 기간 동안 직접 액체 냉각 부문이 가장 큰 비중을 차지할 것으로 예상됩니다.
예측 기간 동안 직접 수냉식 분야가 가장 큰 성장세를 보일 것으로 예상됩니다. 기존의 공랭식 냉각 방식과 달리 DLC는 서버와 IT 구성요소를 유전체 유체 또는 순환 액체에 직접 담그는 방식입니다. 이러한 접근 방식은 열 방출 능력을 크게 향상시켜 데이터센터가 에너지 소비와 전체 냉각 비용을 줄이면서 보다 효율적이고 지속 가능한 운영을 가능하게 하며, DLC 시스템은 열 부하가 큰 고성능 컴퓨팅(HPC) 환경과 AI 기반 용도에 특히 유용합니다. AI 기반 용도에 특히 유용합니다. DLC는 열원에서 열을 효율적으로 제거함으로써 IT 장비의 성능과 수명을 향상시킬 뿐만 아니라, 데이터센터 운영에 따른 탄소 배출량을 줄여 환경적 지속가능성에도 기여합니다.
예측 기간 동안 가장 높은 CAGR을 나타낼 것으로 예상되는 분야는 통신 및 IT 분야입니다.
예측 기간 동안 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예상되는 분야는 통신 및 IT 분야입니다. 이들 분야는 연결성과 데이터 처리 능력에 대한 수요 증가에 대응하기 위해 디지털 인프라를 빠르게 확장하고 있으며, 기존의 공랭식 냉각 방식으로는 충분하지 않은 것으로 밝혀졌습니다. 수냉식 냉각은 열을 보다 효과적으로 분산시켜 데이터센터 내 서버 및 기타 하드웨어의 성능과 안정성을 최적화하고 보다 효율적인 솔루션을 제공합니다. 또한 통신 및 IT 업계는 AI, IoT, 엣지 컴퓨팅과 같은 고밀도 컴퓨팅 기술을 채택하고 있으며, 이러한 기술은 상당한 열을 발생시키기 때문에 운영 무결성을 유지하기 위해 고급 냉각 솔루션이 필요합니다.
환경에 대한 관심이 높아짐에 따라 기업과 정부는 탄소 배출량을 줄이기 위해 에너지 효율이 높은 기술을 우선시하고 있으며, 유럽은 예상 기간 동안 시장에서 가장 큰 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 이러한 변화는 특히 유럽에서 두드러지게 나타나고 있으며, 엄격한 규제와 지속가능성 목표가 친환경 기술 채택을 촉진하고 있습니다. 또한, 유럽 대륙의 재생 가능 에너지에 대한 노력은 이러한 광범위한 환경 목표에 부합하는 수냉식 솔루션의 매력을 더욱 높여주고 있습니다.
유럽은 예측 기간 동안 더욱 성장할 것으로 예상됩니다. 이산화탄소 배출량을 줄이고 에너지 효율을 높이기 위한 엄격한 규제로 인해 데이터센터 사업자들은 이 지역 전체에서 수냉식 냉각 기술을 채택하고 있습니다. 칩 직하 냉각 및 침수 냉각과 같은 이러한 기술은 기존 공랭식 냉각 방식보다 효율적이기 때문에 이 지역의 에너지 소비와 전체 운영 비용을 절감할 수 있습니다. 또한, 재생 가능 에너지원을 장려하는 정부의 인센티브와 정책은 데이터센터가 이러한 기술을 채택하는 데 더욱 박차를 가하고 있습니다. 그 결과, 유럽의 데이터센터 액체 냉각 시장은 빠르게 성장하고 있으며, 기존 기업과 신생 기업 모두 규제 표준을 준수하고 장기적인 지속가능성 목표를 달성하기 위해 혁신적인 냉각 솔루션에 투자하고 있습니다.
According to Stratistics MRC, the Global Data Center Liquid Cooling Market is accounted for $3.44 billion in 2024 and is expected to reach $15.99 billion by 2030 growing at a CAGR of 29.2% during the forecast period. Data center liquid cooling refers to a method of cooling data center equipment by using liquid rather than air as the cooling medium. This approach involves circulating specialized coolants or liquids directly in contact with heat-generating components such as processors, memory modules, and other hardware components. The primary goal is to efficiently dissipate heat from these components to prevent overheating and ensure optimal performance and longevity of the equipment.
According to Natural Resources Canada, around half of the energy consumed in a data center is utilized by computing servers, with a further 40% being attributable to cooling these servers.
Rising power density in data centers
As modern data centers adopt high-performance computing technologies and house increasingly powerful hardware in smaller spaces, traditional air cooling methods are proving inadequate. Liquid cooling offers a more efficient solution by directly transferring heat away from components using liquids such as water or specialized coolants. This method not only enhances cooling efficiency but also enables better management of thermal loads, allowing for denser configurations without compromising on performance or risking overheating.
High initial cost
The Data Center Liquid Cooling Market faces significant barriers due to its high initial costs. Implementing liquid cooling systems requires substantial investment not only in the equipment itself but also in the necessary infrastructure modifications and maintenance protocols. These systems often involve specialized components such as coolant distribution units, pumps, and heat exchangers, which add to the overall expenses. However, integrating liquid cooling may necessitate adjustments to existing data center layouts and operational workflows, further increasing deployment costs.
Rising need for space optimization
As data centers expand to accommodate rising volumes of digital information, traditional air cooling systems are proving inadequate due to their inefficiency and space requirements. Liquid cooling solutions offer a more compact and efficient alternative by dissipating heat more effectively, thereby reducing the physical footprint needed for cooling infrastructure. This not only maximizes the usable space within data centers but also enhances overall operational efficiency and reduces energy consumption. Moreover, liquid cooling solutions enable higher density computing, allowing data centers to house more servers and equipment in the same physical area without compromising performance or risking overheating.
Complexity and maintenance
Liquid cooling solutions, while efficient in dissipating heat from high-density server environments, introduce complexities in terms of installation, integration with existing infrastructure, and ongoing maintenance. These systems often require specialized expertise for setup and operation, leading to higher initial costs and longer deployment times. However, maintaining these systems involves regular monitoring of coolant levels, pump functionality, and potential leaks, which can disrupt operations if not managed effectively. The complexity and maintenance requirements thus hinder widespread adoption, particularly for smaller data centers or those with limited resources.
As organizations rapidly shifted to remote work models, there was a heightened demand for data storage and processing capabilities, increasing the strain on data centers worldwide. This surge necessitated efficient cooling solutions to maintain optimal operating conditions and prevent overheating, a critical concern in densely packed server environments. Supply chain disruptions affected the availability of cooling equipment and components, delaying project timelines and increasing costs. However, the pandemic also accelerated trends towards cloud computing and digital transformation, prompting investments in advanced cooling technologies like liquid cooling to enhance energy efficiency and operational resilience.
The Direct Liquid Cooling segment is expected to be the largest during the forecast period
Direct Liquid Cooling segment is expected to be the largest during the forecast period. Unlike traditional air-cooling methods, DLC involves directly immersing servers or IT components in a dielectric fluid or circulating liquid. This approach significantly enhances heat dissipation capabilities, allowing data centers to operate more efficiently and sustainably while reducing energy consumption and overall cooling costs. DLC systems are particularly beneficial for high-performance computing (HPC) environments and AI-driven applications that generate substantial heat loads. By efficiently removing heat at the source, DLC not only improves the performance and longevity of IT equipment but also contributes to environmental sustainability by reducing the carbon footprint associated with data center operations.
The Telecom & IT segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
Telecom & IT segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period. As these sectors rapidly expand their digital infrastructure to meet increasing demands for connectivity and data processing capabilities, traditional air cooling methods are proving insufficient. Liquid cooling offers a more efficient solution by dissipating heat more effectively, thereby optimizing the performance and reliability of servers and other hardware within data centers. Moreover, the Telecom & IT industries are increasingly adopting high-density computing technologies such as AI, IoT, and edge computing, which generate substantial heat and require advanced cooling solutions to maintain operational integrity.
As environmental concerns grow, businesses and governments alike are prioritizing energy-efficient technologies to mitigate carbon footprints, Europe commanded the largest share of the market throughout the extrapolated period. This shift is particularly pronounced in Europe, where stringent regulations and sustainability targets encourage adoption of green technologies. Moreover, the continent's commitment to renewable energy sources further reinforces the attractiveness of liquid cooling solutions, which align with these broader environmental goals.
Europe is poised to witness enhanced growth over the estimation period. Stringent regulations aimed at reducing carbon footprints and enhancing energy efficiency have prompted data center operators to adopt liquid cooling technologies across the region. These technologies, such as direct-to-chip and immersion cooling, are more efficient than traditional air-cooling methods, thereby reducing overall energy consumption and operational costs in the region. Moreover, government incentives and policies promoting renewable energy sources further encourage data centers to adopt these technologies. As a result, the European market for data center liquid cooling is experiencing rapid growth, with both established companies and startups investing in innovative cooling solutions to comply with regulatory standards and achieve long-term sustainability goals.
Key players in the market
Some of the key players in Data Center Liquid Cooling market include Airedale International Air Conditioning Ltd, Allied Control Ltd, Aquila Group, Dell Technologies Inc, Delta Electronics, Inc, Fujitsu Ltd, Iceotope Technologies Ltd, International Business Machines Corporation, Lenovo Group, Munters Group AB, Nortek Air Solutions, Rittal GmbH & Co. KG, Schneider Electric SE and Submer Technologies.
In April 2024, Mitsubishi Electric Corporation announced that its wholly owned subsidiaries Mitsubishi Electric Hydronics & IT Cooling Systems S.p.A. and Mitsubishi Electric Europe B.V. acquired AIRCALO, an air-conditioning company in France. Going forward, Mitsubishi Electric expects to expand and upgrade its hydronic HVAC systems business in the diversifying European market.
In October 2023, Intel and Submer collaborated to establish formidable foundation for single-phase immersion technology, which achieved a groundbreaking advancement in the form of the Forced Convection Heat Sink (FCHS) package. Set to revolutionize data center cooling, the FCHS reduces the quantity and cost of components required for comprehensive heat capture and the dissipation of chips with Thermal Design Power (TDP) exceeding 1,000 W.
In January 2022, Submer announced an investment from Planet First Partners. This fund will be used for R&D initiatives for next-generation liquid coolants and data center automation.