Dongying(Suzhou Dongying Electronic Technology Co., Ltd.)은 중국 쑤저우의 금형 제작 및 사출성형 업체입니다. 액체 냉각 프로젝트에서는 콜드 플레이트 배관 연결 부품 등을 대상으로 도면과 요구사항을 검토해 성형 평가를 진행할 수 있는지 판단합니다. 모든 프로젝트는 이 검토에서 시작하며, 이 글의 내용은 어떤 부품에 대해서도 성능을 주장하는 것이 아닙니다.
액체 냉각 랙에 쓰이는 플라스틱 부품
요약: 플라스틱은 냉각수와 접촉하는 접액 부품과 냉각 회로 주변의 비접액 부품에 모두 쓰입니다. 두 부류에는 서로 다른 검토가 필요합니다.
| 부품 종류 | 냉각수 접촉 여부 | 주요 검토 사항 |
|---|---|---|
| 콜드 플레이트 배관 연결 부품과 입·출구 피팅 | 접촉 | 냉각수 적합성, 밀봉면, 파열 및 압력 거동 |
| 매니폴드 피팅, 어댑터, 튜브 끝단 부품 | 접촉 | 운전 온도의 냉각수에서 발생하는 장기 노화 |
| 퀵 커넥터 내부 부품(플라스틱인 경우) | 접촉 | 마모, 밀봉, 금속 본체와의 결합 |
| 콜드 플레이트 커버, 고정부품, 브래킷 | 대체로 비접촉 | 강성, 평면도, 나사 보스, 난연 요구사항 |
| 호스 클립, 케이블 및 튜브 가이드 | 비접촉 | 끼워맞춤, 배선·배관 경로, 조립력 |
| 누설 센서 하우징, 절연 커버 | 비접촉 | 전기 절연, 난연 요구사항 |
이렇게 구분하면 재료 검토의 초점이 분명해집니다. 비접액 부품은 일반적인 전자기기 하우징의 검토 방식을 따를 수 있는 경우가 많지만, 접액 부품은 해당 유체에 대한 사용 승인을 받아야 합니다.
접액 재료 목록부터 확인하기
요약: 사용할 수 있는 플라스틱의 범위는 냉각수 사양과 시스템의 접액 재료 목록으로 정해집니다. 재료 등급을 고르기 전에 이 목록부터 확보하세요.
Open Compute Project(OCP)의 단상 콜드 플레이트 랙용 프로필렌글리콜 기반 유체 지침은 유체와 접촉하는 재료를 접액 재료라고 정의합니다. 또한 데이터센터 운영자가 유체와 모든 접액 구성품의 적합성을 입증해야 하며, 접액 재료 목록에 재료가 추가되면 유체를 다시 평가해야 한다고 명시합니다(OCP). 이 지침의 사용 가능한 비금속 재료 표에는 EPDM, Viton 등급, FEP, PTFE, PP, HDPE, PEEK가 나열되어 있습니다.
실무에서는 다음 두 가지를 확인해야 합니다.
- 유리섬유 강화 PPS나 PA66처럼 널리 쓰이는 엔지니어링 플라스틱도 기술적으로 타당할 수는 있지만, 프로젝트 목록에 없다면 시스템 소유자와 유체 공급업체의 승인이 필요합니다.
- 같은 지침은 일반적인 폐회로 온도를 49 °C 미만으로 제시하며, 66 °C를 초과해 운전할 때는 접액 재료 목록을 다시 검토해야 한다고 설명합니다(OCP). 공칭 온도뿐 아니라 실제 최고 유체 온도도 요청하세요.
냉각수 내 노화: 플라스틱의 강도만으로 판단할 수 없는 이유
요약: 뜨거운 물과 글리콜은 가수분해를 통해 일부 고분자를 서서히 열화시킵니다. 따라서 건조 상태의 데이터시트 강도보다 실제 유체에서의 장기 노화 데이터가 중요합니다.
글리콜-물 냉각수는 여러 화학물질에 비해 온화하지만, 고온에서 수년 동안 접촉이 이어집니다. 폴리아미드가 대표적인 예입니다. 에틸렌글리콜-물에서 PA66-GF30을 시험한 연구에서는 가수분해 안정화 등급이 일반 등급보다 뚜렷하게 잘 견뎠지만, 온도가 높아질수록 안정제의 효과가 떨어졌고 최고 시험 온도에서는 두 등급 모두 심하게 열화되었습니다(Polymer International). 이에 재료 공급업체는 냉각수 내성을 등급별로 제시합니다. Celanese의 내가수분해 PA66-GF30 데이터시트도 명시된 온도에서 글리콜-물과 특정 냉각수에 대한 평가를 각각 표시합니다(CAMPUS).
| 확인할 질문 | 확인이 필요한 이유 |
|---|---|
| 정확히 어떤 유체(물, PG25 등)와 어떤 억제제 조합을 사용하나요? | 첨가제에 따라 적합성이 달라질 수 있습니다 |
| 최고 유체 온도와 연속 운전 시 유체 온도는 얼마인가요? | 온도가 높을수록 노화가 빨라집니다 |
| 이 유체에서 해당 재료 등급을 시험한 노화 데이터가 있나요? | 같은 재료 계열 안에서도 등급 간 차이가 큽니다 |
| 어떤 특성(강도, 연신율, 중량, 치수)을 합격 기준으로 삼나요? | 결과가 나오기 전에 시험 기준을 정합니다 |
| 고객의 냉각 회로나 시험 장치에서 부품을 시험할 수 있나요? | 실험실 침지 시험만으로는 압력 사이클을 다루지 못합니다 |
Solvay의 Ryton PPS 설계 가이드는 유리섬유 강화 등급을 선택할 때의 주요 기준 중 하나로 내열수성을 제시합니다. 이는 PPS 안에서도 등급 선택이 중요하다는 뜻입니다(Solvay).
밀봉면, 나사산과 누설 경로
요약: 누설 위험은 대부분 밀봉면, 나사산, 인서트 접속부에 집중됩니다. 금형 설계 전에 이 형상들과 검사 방법을 정하세요.
- O링 홈과 밀봉면: 게이트 자국, 파팅 라인, 웰드 라인이 이 부위에 생기지 않도록 해야 합니다. 표면 상태와 검사 방법을 합의하세요.
- 성형 나사산 또는 금속 인서트: 금속 인서트가 나사산을 담당하는지, 밀봉을 담당하는지, 누가 공급하는지 정하세요. 보낼 자료는 인서트 성형 요구사항에 정리되어 있습니다.
- 압력을 받는 벽 주변의 웰드 라인: Ryton 가이드는 유리섬유 강화 PPS의 웰드 라인에 수지가 많이 모이고 강도가 낮아지므로 하중이 작은 부위에 배치해야 한다고 설명합니다(Solvay). 압력을 받는 커넥터에서는 이 원칙이 비접액 브래킷보다 더 중요합니다.
- 입자: OCP 지침은 미세한 측류 여과를 권고하며, 유체에 입자가 유입될 수 있는 나사 밀봉제의 사용을 주의하라고 설명합니다(OCP). 내부 유로의 버, 플래시, 떨어져 나온 섬유도 같은 주의가 필요합니다.
성형 업체가 액체 냉각 부품을 평가하는 방식
요약: 평가는 형상, 재료, 시험 계획이 서로 맞는지 확인하는 과정입니다. 결과는 위험 요소와 미결 사항을 명확히 정리한 목록이며, 성능을 약속하는 것이 아닙니다.
일반적으로 다음 항목을 검토합니다.
- 개정 정보, 밀봉 형상, 데이텀이 포함된 도면과 3D 모델.
- 승인되었거나 제안된 재료 등급, 접액 재료 목록에 재료를 추가할 때의 승인 책임자.
- 후보 재료 등급의 벽 두께, 유동 길이, 게이트 배치 방안. 흔히 금형 유동 해석으로 확인합니다.
- 인서트와 나사산의 구성, 밀봉면을 피한 파팅 라인과 이젝터 위치.
- 누설, 압력, 노화 및 필요한 난연 시험을 포함한 고객의 검증 계획과 시험 수행 주체.
- 납품 방식: 금형을 고객에게 납품할지, 성형 업체에 두고 부품을 공급할지 정합니다. 금형 및 납품 범위를 참고하세요.
검토 결과는 실현 가능성에 대한 판단과 고객이 확인해야 할 사항의 목록입니다. 최종 적합성은 항상 고객이 실제 시스템에서 직접 수행하는 적격성 검증으로 판단해야 합니다.
견적 요청에 포함할 자료
요약: 액체 냉각 부품은 형상만으로 평가할 수 없습니다. 도면과 함께 유체 및 온도 데이터를 보내세요.
- 개정 정보가 포함된 3D 모델과 도면. 밀봉면, 나사산, 주요 데이텀을 표시하세요.
- 유체 종류, 억제제 조합, 최고 유체 온도.
- 프로젝트의 접액 재료 목록 또는 이미 승인된 재료 등급.
- 운전 압력과 시험 압력, 누설 시험 방법.
- 전자기기 주변 비접액 부품에 요구되는 난연 등급.
- 연간 수량, 예상 금형 수명, 선호하는 납품 방식.
도면 및 개정 관리, 검사 및 승인 방식을 확인하거나 도면을 보내주세요.
자주 묻는 질문
AI 서버 액체 냉각에는 어떤 플라스틱 부품이 쓰이나요?
AI 서버 액체 냉각용 플라스틱 부품에는 콜드 플레이트 배관 연결 부품, 매니폴드 피팅, 어댑터, 일부 퀵 커넥터 내부 부품과 같은 접액 부품이 있습니다. 콜드 플레이트 커버, 브래킷, 튜브 가이드, 누설 센서 하우징과 같은 비접액 부품도 쓰입니다. 접액 부품은 냉각수와 적합해야 하며 시스템의 접액 재료 목록에서 승인을 받아야 합니다. 비접액 부품은 주로 강성과 끼워맞춤이 필요하고, 전자기기 주변에서는 적절한 난연 등급도 요구됩니다.
PPS는 액체 냉각 커넥터에 적합한가요?
유리섬유 강화 PPS는 강성이 높고 수분 흡수가 적으며, 많은 등급이 본래 난연성을 지녀 유체 커넥터용 재료로 자주 검토됩니다. 다만 적합성은 정확한 재료 등급, 냉각수, 온도, 시스템 소유자의 승인에 따라 달라집니다. OCP의 프로필렌글리콜 지침은 사용 가능한 플라스틱 목록에 PPS를 포함하지 않으므로, 프로젝트의 접액 재료 목록에 추가하려면 유체 공급업체와 함께 평가해야 합니다.
PA66을 글리콜 냉각수와 접촉하는 곳에 사용할 수 있나요?
자동차 냉각 시스템에 쓰이는 내가수분해 등급처럼 냉각수 접촉 용도로 만들어진 PA66 등급이 있습니다. 연구에 따르면 일반 PA66-GF30은 뜨거운 글리콜-물에서 안정화 등급보다 훨씬 빨리 열화되며, 온도가 높아지면 두 등급 모두 수명이 짧아집니다. 서버 냉각 회로에 사용하려면 해당 등급을 사용 유체와 최고 온도 조건에서 시험한 노화 데이터를 확인하고, 고객 자체 검증에도 포함하세요.
접액 재료 목록이란 무엇인가요?
접액 재료 목록은 액체 냉각 시스템에서 냉각수와 접촉해도 되는 재료의 목록입니다. 금속, 탄성체, 플라스틱, 밀봉제가 포함됩니다. OCP의 프로필렌글리콜 기반 유체 지침에서는 데이터센터 운영자가 유체와 모든 접액 구성품의 적합성을 입증하며, 재료를 추가하면 유체를 다시 평가해야 합니다. 접액 부품용 플라스틱 등급을 고르기 전에 이 목록을 요청하세요.
성형된 액체 냉각 부품에서 누설이 생기는 원인은 무엇인가요?
누설은 대개 밀봉면, 나사산, 인서트 접속부에서 시작됩니다. O링 밀봉면의 게이트 자국, 파팅 라인이나 웰드 라인, 압력을 받는 벽의 약한 웰드 라인, 금속 인서트 주변의 불량한 결합은 모두 누설 경로를 만들 수 있습니다. 뜨거운 냉각수에서의 재료 노화는 시간이 지남에 따라 이런 취약점을 더 악화시킬 수 있습니다. 이 위험을 줄이려면 금형 설계 전에 밀봉 형상과 검사 방법을 정하는 것이 우선입니다.
액체 냉각 부품 평가를 요청하려면 무엇을 보내야 하나요?
개정 정보와 밀봉면 표시가 있는 3D 모델 및 도면, 유체 종류와 억제제 조합, 최고 유체 온도, 프로젝트의 접액 재료 목록 또는 승인된 등급, 운전 압력과 시험 압력, 누설 시험 방법, 연간 수량, 예상 금형 수명을 보내주세요. 금형을 인수할지, Dongying에 두고 부품을 공급받을지도 알려주세요. 이 자료를 바탕으로 해당 부품의 성형 평가를 진행할 수 있는지 검토할 수 있습니다.
관련 페이지
출처
- Open Compute Project, 단상 콜드 플레이트 기반 액체 냉각 랙에서의 프로필렌글리콜 기반 열전달 유체 사용 지침(접액 재료, 사용 가능한 플라스틱, 운전 온도, 여과): https://www.opencompute.org/documents/guidelines-for-using-propylene-glycol-based-heat-transfer-fluids-in-single-phase-cold-plate-based-liquid-cooled-racks-final-pdf
- Open Compute Project, Cooling Environments(냉각 환경) 프로젝트: https://www.opencompute.org/wiki/Cooling_Environments
- "유리섬유 강화 폴리아미드 6.6 재료의 자동차 냉각 유체 내성: 수명 예측을 위한 분석 방법", Polymer International: https://doi.org/10.1002/pi.6323
- Celanese, CAMPUS Plastics의 Zytel 70G30HSLR BK099 데이터시트(글리콜-물과 냉각수를 포함한 화학 매질 내성): https://www.campusplastics.com/campus/en/datasheet/Zytel%C2%AE+70G30HSLR+BK099/Celanese/163/6dbd4c37
- Solvay Specialty Polymers, Ryton PPS 설계 가이드(내열수성과 웰드 라인을 포함한 등급 선택; Drake Plastics에서 제공하는 PDF): https://drakeplastics.com/wp-content/uploads/2020/01/Ryton-PPS-Design-Guide.pdf