액침 냉각 유체 시장 규모 및 점유율 분석 – 성장 동향 및 전망 (2025년 – 2030년)

액침 냉각 유체 시장 개요: 2030년 성장 동향 및 예측 보고서 상세 요약

본 보고서는 액침 냉각 유체 시장의 규모, 점유율, 성장 동향 및 2025년부터 2030년까지의 예측을 상세히 분석합니다. AI 훈련 클러스터, 하이퍼스케일 데이터 센터, 고밀도 서버가 기존 공랭식 시스템의 열 한계를 초과함에 따라 공랭식에서 액침 냉각 아키텍처로의 전환이 시장 성장의 핵심 동력으로 작용하고 있습니다.

1. 시장 개요 및 주요 수치

* 조사 기간: 2019년 – 2030년
* 2025년 시장 규모: 25억 1천만 달러
* 2030년 시장 규모 예측: 40억 4천만 달러
* 예측 기간(2025-2030) 연평균 성장률(CAGR): 9.97%
* 가장 빠르게 성장하는 시장: 아시아 태평양
* 가장 큰 시장: 북미
* 시장 집중도: 높음 (상위 5개 업체가 전체 매출의 약 66%를 차지)

2. 시장 분석 및 주요 동향

액침 냉각 유체 시장은 2025년 25억 1천만 달러에서 2030년 40억 4천만 달러로 연평균 9.97%의 견고한 성장이 예상됩니다. 이러한 성장은 AI 훈련 클러스터, 하이퍼스케일 데이터 센터, 고밀도 서버의 폭발적인 증가로 인해 공랭식 시스템의 열 한계를 넘어서면서 액침 냉각 솔루션으로의 전환이 가속화되고 있기 때문입니다.

* 유체 유형: 합성 탄화수소 오일이 검증된 재료 호환성과 PFAS(과불화화합물) 규제 압력 증가에 힘입어 여전히 선호되는 유체 유형으로 자리매김하고 있습니다.
* 냉각 유형: 단상 액침 냉각 시스템은 이상(二相) 냉각 방식에 비해 낮은 복잡성과 쉬운 유지보수 덕분에 시장을 지배하고 있습니다.
* 지역별 동향: 북미가 시장 리더십을 유지하고 있지만, 인도와 중국의 수십억 달러 규모 하이퍼스케일 데이터 센터 증설에 힘입어 아시아 태평양 지역이 가장 빠르게 성장하는 시장으로 부상하고 있습니다.

3. 주요 보고서 요약 (세그먼트별)

* 유체 유형별: 2024년 합성 탄화수소는 액침 냉각 유체 시장 점유율의 36.67%를 차지했으며, 불소화 유체는 2030년까지 10.34%의 연평균 성장률을 보일 것으로 예상됩니다.
* 냉각 유형별: 2024년 단상 시스템은 액침 냉각 유체 시장 규모의 65.38%를 차지했으며, 2030년까지 10.45%의 연평평균 성장률로 가장 빠르게 성장할 것으로 전망됩니다.
* 애플리케이션별: 2024년 하이퍼스케일 데이터 센터가 46.67%의 매출 점유율로 시장을 선도했으며, 고성능 컴퓨팅(HPC) 및 AI 클러스터는 2030년까지 11.15%의 연평균 성장률로 가장 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다.
* 최종 사용자 산업별: 2024년 IT 및 통신 산업이 액침 냉각 유체 시장 규모의 55.42%를 차지했으며, 자동차 및 운송 산업은 2030년까지 10.78%의 연평균 성장률을 보일 것으로 예측됩니다.
* 지역별: 2024년 북미가 액침 냉각 유체 시장 점유율의 42.12%를 차지했으며, 아시아 태평양은 2025년부터 2030년까지 10.58%의 연평균 성장률을 기록하며 가장 빠르게 성장할 것으로 전망됩니다.

4. 글로벌 액침 냉각 유체 시장 동향 및 통찰력

4.1. 성장 동력 (Drivers)

* AI/HPC 워크로드 및 고밀도 서버의 폭발적인 성장 (+3.20% CAGR 영향): GPU 전력 소모가 1,000W를 초과하고 랙 밀도가 140kW에 육박하면서 공랭식의 한계를 넘어서고 있습니다. 액침 냉각 유체는 모든 발열 표면에 직접 접촉하여 열 병목 현상을 제거하고 AI 훈련의 지속적인 최대 전력 사용을 가능하게 합니다. 마이크로소프트는 이상(二相) 액침 탱크 도입 후 시설 전력 소비가 5-15% 감소했다고 보고했으며, 하이퍼스케일 업체들은 2026년 서버 로드맵에 액침 냉각 사양을 통합하기 시작했습니다.
* 에너지 효율성 및 PUE(전력 사용 효율) 최적화 압력 증가 (+2.80% CAGR 영향): 냉각은 전체 시설 부하의 30-40%를 차지하므로 효율성 향상은 PUE 목표 달성에 필수적입니다. Shell의 Intel 인증 유체 포트폴리오는 데이터 센터 전반에 걸쳐 최대 48%의 에너지 절감과 1.03에 가까운 PUE 값을 시연했습니다. 중국의 2025년 평균 PUE 1.5 미만 의무화는 지역 내 도입을 가속화하고 있습니다.
* 지속 가능성 및 탄소 중립 목표 가속화 (+2.10% CAGR 영향): 액침 냉각은 폐쇄 루프 시스템으로 증발로 인한 물 손실을 없애고 건물 난방을 위한 열 회수율을 최대 99%까지 높여 탈탄소화 수단으로 활용됩니다. TotalEnergies의 BioLife와 같은 바이오 기반 유체는 수명 주기 배출량을 더욱 줄여 ESG(환경, 사회, 지배구조) 중심 조달에 부합합니다.
* 물 사용 규제로 인한 액체 없는 냉각 장려 (+1.40% CAGR 영향): 아시아 태평양 지역을 중심으로 물 사용 규제가 강화되면서 액침 냉각 도입이 장려되고 있습니다.
* 순환 경제 유체 및 재활용에 대한 정부 인센티브 (+0.80% CAGR 영향): EU의 개정된 폐기물 프레임워크 지침은 재생 가능한 특수 오일 및 재활용 프로그램을 장려하여 액침 유체를 사용하는 운영자의 총 소유 비용(TCO)을 낮춥니다.

4.2. 제약 요인 (Restraints)

* 공랭식/액체 냉각 대비 높은 초기 전환 비용 (-2.30% CAGR 영향): 기존 시설을 개조하려면 바닥 보강 및 특수 제작된 탱크가 필요하며, 이는 소규모 운영자에게 예산 이상의 자본 지출을 요구합니다. 유체 가격 또한 표준 글리콜보다 높아 투자 회수 기간이 3-5년으로 길어집니다.
* 재료 호환성, 안전 및 PFAS 규제 강화 (-1.80% CAGR 영향): 제안된 EU PFAS 금지 조치는 낮은 비등점과 높은 유전 강도를 제공하는 기존 불소화 유체 화학 물질에 위협이 됩니다. 하드웨어 공급업체는 다년간의 액침 환경에 대해 모든 개스킷, 케이블, 납땜 접합부를 인증해야 하므로 자격 부여 기간이 길어집니다.
* OEM 생태계 전반의 제한된 표준/상호 운용성 (-1.50% CAGR 영향): 다양한 하드웨어 생태계로 인해 표준화 및 상호 운용성이 부족하여 도입에 어려움이 있습니다.

5. 세그먼트별 분석

* 유체 유형: 합성 탄화수소는 2024년 시장 점유율 36.67%로 선두를 유지하고 있습니다. 불소화 유체는 이상(二相) 열 전달 우수성으로 10.34%의 CAGR을 보이지만, 3M의 2025년 PFAS 사업 철수와 EU 규제로 인해 PFAS-free 화학 물질로의 전환이 가속화되고 있습니다. 광유는 비용 효율성으로 암호화폐 채굴 및 산업 제어 분야에서 여전히 사용되지만, AI 워크로드에서는 열전도율 한계로 인해 채택이 제한적입니다. 바이오 에스테르는 Scope 3 배출량 감축 목표와 연계되어 주목받고 있으며, Chemours와 Shell은 2026년까지 초저-GWP(지구 온난화 지수) 제형의 상업적 출시를 계획하고 있습니다.
* 냉각 유형: 단상 설계는 2024년 액침 냉각 유체 시장 규모의 65.38%를 차지하며 10.45%의 가장 빠른 CAGR을 기록했습니다. 이는 단순한 배관, 낮은 압력 등급, 익숙한 안전 프로파일을 선호하는 운영자들의 선택 때문입니다. 이상(二相) 탱크는 잠열 비등을 통해 더 높은 열 플럭스 용량을 제공하지만, 증기 봉쇄, 특수 열 교환기, 냉매 취급 인증이 필요합니다.
* 애플리케이션: 하이퍼스케일 운영자는 2024년 46.67%의 점유율을 차지하며 시장을 주도했습니다. HPC 및 AI 훈련 클러스터는 생성 모델 규모가 매년 두 배로 증가함에 따라 11.15%의 CAGR로 확장되고 있습니다. 코로케이션은 임차 장비의 다양성으로 인해 보편적인 냉각 설계가 복잡하여 도입이 지연되지만, 모듈형 탱크가 해결책을 제시하고 있습니다. 전기차(EV) 급속 충전소 및 배터리 팩 또한 비(非)데이터 센터 분야의 성장 동력으로 부상하고 있습니다.
* 최종 사용자 산업: IT 및 통신 산업은 2024년 매출의 55.42%를 차지하며 시장을 견인했습니다. 자동차 및 운송 산업은 액침 냉각 배터리 모듈을 실험하는 자동차 제조업체에 의해 10.78%의 CAGR로 성장하고 있습니다. 제조 및 산업 분야에서는 먼지, 습도, 극한 온도에 취약한 공랭식 전자 장치를 보호하기 위해 엣지 게이트웨이에 액침 냉각을 도입하고 있습니다.

6. 지역별 분석

* 북미: 2024년 액침 냉각 유체 시장 매출의 42.12%를 차지하며 선두를 달리고 있습니다. 이는 하이퍼스케일 집중, PFAS-free R&D 선도, 유리한 지적 재산권 제도에 기인합니다. Shell 및 ExxonMobil과 같은 유체 공급업체는 텍사스에서 파일럿 라인을 운영하며 AI 리스 요구 사항이 구체화되면 신속한 확장을 가능하게 합니다.
* 아시아 태평양: 10.58%의 가장 높은 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다. 인도의 1천억 달러 규모 데이터 센터 건설과 중국의 PUE 감축 명령이 성장을 주도하고 있습니다. 일본 통신사들은 도심 엣지 노드에 액체 탱크를 설치하여 부동산 제약을 상쇄하고 공랭식 대비 30%의 에너지 절감 효과를 얻고 있습니다. 싱가포르의 엄격한 물 사용 제한 또한 하이퍼스케일 캠퍼스 전반에 걸쳐 액침 냉각 도입을 가속화하고 있습니다.
* 유럽: 지속 가능성 규제가 PFAS-free 화학 물질 및 열 재활용 프로젝트에 대한 투자를 유도하면서 꾸준한 성장을 보이고 있습니다. 독일은 액침 폐열을 활용한 지역 난방 루프를 시범 운영하고 있으며, 프랑스는 TotalEnergies를 통해 바이오 기반 유체 혁신을 추진하고 있습니다.

7. 경쟁 환경

액침 냉각 유체 시장은 Shell, ExxonMobil, Engineered Fluids, M&I Materials Ltd, 3M 등 상위 5개 공급업체가 전체 글로벌 매출의 약 66%를 차지하는 고도로 통합된 시장입니다. 이들 기존 업체들은 탄화수소 정제, 불소화 화학 합성 및 글로벌 물류 분야에서 규모의 경제를 활용하고 있습니다. Engineered Fluids와 같은 신규 진입 업체들은 암호화폐 채굴 운영자를 대상으로 하는 PFAS-free 단상 제형으로 차별화를 꾀하고 있지만, 하이퍼스케일 입찰에서 기존 업체들을 위협할 만큼 포트폴리오 폭이 넓지는 않습니다.

전략적 제휴가 강화되고 있습니다. Shell은 Intel 인증을 획득하여 서버 보드 전반의 재료 호환성을 검증하고 2026년 클라우드 입찰에서 선호 공급업체 지위를 확보했습니다. Chemours는 Navin Fluorine과 협력하여 Opteon 2P50 제조를 가속화하고 2026년 상업적 생산을 목표로 하고 있습니다. ExxonMobil은 Intel과 2,000W 프로세서 로드맵에 대해 협력하여 유전체 특성의 미래 호환성을 보장하고 있습니다.

미개척 분야 혁신은 초저-GWP 이상(二相) 유체, 생분해성 에스테르, 배터리 등급 냉각제에 중점을 두고 있습니다. 유체, 탱크 및 모니터링 소프트웨어를 통합하여 제공하는 공급업체들이 기업 거래를 점차 확보하면서, 상품 유체에서 통합 열 관리 솔루션으로의 전환을 시사하고 있습니다.

8. 주요 산업 개발

* 2025년 5월: Shell은 업계 최초로 자사 액침 냉각 유체에 대한 Intel 인증을 획득했습니다. 이 인증은 기존 냉각 방식 대비 최대 48%의 에너지 소비 절감과 33%의 총 소유 비용 절감 능력을 강조합니다.
* 2025년 5월: Chemours는 Navin Fluorine과 Opteon 이상(二相) 액침 냉각 유체 제조를 위한 파트너십을 발표했습니다. 이 협력은 액체 냉각 벤처의 중요한 확장이며, 2026년에 상업 생산을 시작할 예정입니다.

본 보고서는 글로벌 액침 냉각 유체 시장에 대한 심층 분석을 제공합니다. 2030년까지 시장 규모는 40억 4천만 달러에 달할 것으로 예상되며, 연평균 성장률(CAGR)은 9.97%를 기록할 전망입니다.

시장 성장의 주요 동력으로는 AI/HPC(고성능 컴퓨팅) 워크로드 및 고밀도 서버의 폭발적인 증가, 에너지 효율성 및 PUE(전력 사용 효율) 최적화 압력 증대(인증된 유체 사용 시 PUE 1.03 달성 가능), 지속가능성 및 탄소 중립 목표 가속화, 수자원 사용 규제 강화(액체 없는 냉각 장려), 순환 경제 유체 및 재활용에 대한 정부 인센티브 등이 있습니다.

반면, 시장 성장을 저해하는 요인으로는 기존 공랭/액랭 방식 대비 높은 초기 전환 비용, 재료 호환성, 안전성 및 PFAS(과불화화합물) 규제 강화에 대한 면밀한 검토, OEM(주문자 상표 부착 생산) 생태계 전반의 제한적인 표준 및 상호 운용성 등이 지적됩니다.

유체 유형별로는 합성 탄화수소 오일이 PFAS-free 화학의 이점을 바탕으로 현재 시장의 36.67%를 차지하며 선두를 달리고 있습니다. 불소화 유체는 다가오는 EU PFAS 규제로 인해 공급업체들이 PFAS-free 대안 개발을 모색하는 등 규제 위험에 직면해 있습니다. 바이오 기반 및 생분해성 유체 또한 주목받고 있습니다. 냉각 유형은 단상 및 2상 액침 냉각으로 구분됩니다.

적용 분야는 하이퍼스케일, 코로케이션, 엔터프라이즈 데이터센터를 비롯하여 암호화폐 채굴/블록체인, HPC 및 AI 훈련 클러스터, 전력 전자 및 산업용 컴퓨팅, 그리고 전기차(EV) 급속 충전 및 배터리 열 관리 등이 있습니다. 특히 자동차 및 운송 부문은 전기차 배터리 냉각 수요 증가에 힘입어 10.78%의 가장 빠른 연평균 성장률을 보이고 있습니다.

최종 사용자 산업은 IT 및 통신, BFSI(은행, 금융 서비스 및 보험), 제조 및 산업, 에너지 및 유틸리티, 자동차 및 운송 등을 포함합니다. 지역별로는 아시아 태평양 지역이 인도와 중국의 대규모 투자에 힘입어 10.58%의 가장 높은 연평균 성장률을 기록하며 시장 확대를 주도하고 있습니다.

경쟁 환경 분석은 시장 집중도, 주요 기업의 전략적 움직임, 시장 점유율 및 상세 기업 프로필(3M, AGC Inc., Cargill, Castrol Limited (BP), Chevron Oronite, DOW, Dynalene Inc., Engineered Fluids, ExxonMobil Corporation, FUCHS, Lubrizol, M&I Materials Ltd, Shell plc, Solvay, The Chemours Company, TotalEnergies 등 주요 16개사)을 다룹니다.

향후 시장 기회로는 미개척 영역 발굴, PFAS-free, 저GWP(지구 온난화 지수) 및 생분해성 유체로의 전환, 엣지 데이터센터 및 AI/HPC 메가스케일 시설에서의 확장 등이 제시됩니다. 본 보고서는 액침 냉각 유체 시장의 현재와 미래를 조망하며, 기술 발전과 환경 규제 변화에 따른 시장의 역동적인 변화를 강조합니다.

1. 서론

• 1.1 연구 가정 및 시장 정의
• 1.2 연구 범위

2. 연구 방법론

3. 요약

4. 시장 현황

• 4.1 시장 개요
• 4.2 시장 동인
  • 4.2.1 AI/HPC 워크로드 및 고밀도 서버의 폭발적인 성장
  • 4.2.2 에너지 효율성 및 PUE 최적화 압력 증가
  • 4.2.3 지속 가능성 및 탄소 중립 목표가 채택을 가속화
  • 4.2.4 물 사용 규제가 액체 없는 냉각을 장려
  • 4.2.5 순환 경제 유체 및 재활용에 대한 정부 인센티브
• 4.3 시장 제약
  • 4.3.1 공기/액체 냉각 대비 높은 초기 전환 비용
  • 4.3.2 재료 호환성, 안전 및 PFAS 규제 조사
  • 4.3.3 OEM 생태계 전반의 제한된 표준/상호 운용성
• 4.4 가치 사슬 분석
• 4.5 포터의 5가지 경쟁 요인
  • 4.5.1 공급업체의 협상력
  • 4.5.2 구매자의 협상력
  • 4.5.3 신규 진입자의 위협
  • 4.5.4 대체재의 위협
  • 4.5.5 경쟁 강도

5. 시장 규모 및 성장 예측 (가치)

• 5.1 유체 유형별
  • 5.1.1 합성 탄화수소 오일
  • 5.1.2 광유
  • 5.1.3 불소화 유체
  • 5.1.4 에스테르 / 바이오 기반 및 생분해성 유체
  • 5.1.5 기타 유체 유형
• 5.2 냉각 유형별
  • 5.2.1 단상 액침 냉각
  • 5.2.2 이상 액침 냉각
• 5.3 애플리케이션별
  • 5.3.1 데이터 센터 – 하이퍼스케일
  • 5.3.2 데이터 센터 – 코로케이션
  • 5.3.3 데이터 센터 – 엔터프라이즈
  • 5.3.4 암호화폐 채굴/블록체인
  • 5.3.5 HPC 및 AI 훈련 클러스터
  • 5.3.6 전력 전자 및 산업용 컴퓨팅
  • 5.3.7 EV 급속 충전 및 배터리 열 관리
  • 5.3.8 기타 애플리케이션
• 5.4 최종 사용자 산업별
  • 5.4.1 IT 및 통신
  • 5.4.2 BFSI
  • 5.4.3 제조 및 산업
  • 5.4.4 에너지 및 유틸리티
  • 5.4.5 자동차 및 운송
  • 5.4.6 기타 최종 사용자 산업
• 5.5 지역별
  • 5.5.1 아시아 태평양
  • 5.5.1.1 중국
  • 5.5.1.2 인도
  • 5.5.1.3 일본
  • 5.5.1.4 싱가포르
  • 5.5.1.5 대한민국
  • 5.5.1.6 기타 아시아 태평양
  • 5.5.2 북미
  • 5.5.2.1 미국
  • 5.5.2.2 캐나다
  • 5.5.2.3 멕시코
  • 5.5.3 유럽
  • 5.5.3.1 독일
  • 5.5.3.2 영국
  • 5.5.3.3 프랑스
  • 5.5.3.4 네덜란드
  • 5.5.3.5 기타 유럽
  • 5.5.4 남미
  • 5.5.4.1 브라질
  • 5.5.4.2 아르헨티나
  • 5.5.4.3 기타 남미
  • 5.5.5 중동 및 아프리카
  • 5.5.5.1 UAE
  • 5.5.5.2 사우디아라비아
  • 5.5.5.3 남아프리카 공화국
  • 5.5.5.4 기타 중동 및 아프리카

6. 경쟁 환경

• 6.1 시장 집중도
• 6.2 전략적 움직임
• 6.3 시장 점유율 분석
• 6.4 기업 프로필 (글로벌 개요, 시장 개요, 핵심 부문, 재무 정보(사용 가능한 경우), 전략 정보, 주요 기업의 시장 순위/점유율, 제품 및 서비스, 최근 개발 포함)
  • 6.4.1 3M
  • 6.4.2 AGC Inc.
  • 6.4.3 Cargill
  • 6.4.4 Castrol Limited (BP)
  • 6.4.5 Chevron Oronite
  • 6.4.6 DOW
  • 6.4.7 Dynalene Inc.
  • 6.4.8 Engineered Fluids
  • 6.4.9 ExxonMobil Corporation
  • 6.4.10 FUCHS
  • 6.4.11 Lubrizol
  • 6.4.12 M&I Materials Ltd
  • 6.4.13 Shell plc
  • 6.4.14 Solvay
  • 6.4.15 The Chemours Company
  • 6.4.16 TotalEnergies

7. 시장 기회 및 미래 전망