기존 방열 재료가 물리적 한계에 직면하면서 초고전도율을 지닌 다이아몬드가 주목받고 있다.
최근 미국 매사추세츠공과대학교(MIT) 연구팀은 질화갈륨(GaN) 칩에 초박막 단결정 다이아몬드 방열층을 결합해 고출력 무선 칩의 발열 병목현상을 해결했다.
이 기술은 6G 통신과 위성 인터넷 등 고출력 전자 장비의 칩 열관리 솔루션을 제공할 것으로 기대된다.
다이아몬드의 열전도율은 구리의 5배, 실리콘의 10배에 달해 전반적인 3차원 칩 시스템의 안정성을 크게 높인다.
최근 다이아몬드 방열 기술은 AI 컴퓨팅 분야에서도 도입이 가속화되는 추세이다.
엔비디아는 CES 2026에서 베라 루빈(Vera Rubin) 아키텍처 GPU에 다이아몬드-구리 복합 열인터페이스 및 45℃ 온수 직냉 솔루션을 적용한다고 밝혔다.
중국 국내에서는 정저우슈퍼컴퓨팅센터가 다이아몬드-구리 복합재를 대규모로 도입해 관련 성능을 크게 개선했다.
이는 다이아몬드 방열 재료가 실험실을 벗어나 주류 데이터센터 공급망에 진입했음을 의미한다.
정저우슈퍼컴퓨팅센터의 다이아몬드-구리 복합재 도입에 따른 주요 지표 변화는 다음과 같다.
| 구분 | 변화 및 개선 효과 |
| 칩 모듈 열전달 능력 | 80% 향상됐다 |
| 칩 성능 | 10% 향상됐다 |
| 칩 온도 | -5°C 낮아졌다 |
화시증권은 액체냉각이 고출력 GPU의 기본 사양이 됨에 따라 소재 과학이 새로운 경쟁 분야로 부상했다고 분석했다.
액체냉각이 열을 어떻게 빼내는가의 문제라면, 다이아몬드 등 소재 보강은 열을 어떻게 더 빠르게 전달하는가의 문제로 두 기술은 상호 보완 관계이다.
AI 컴퓨팅의 전력 소모가 증가함에 따라 일반 액체냉각의 한계를 보완할 액체냉각+다이아몬드 복합 방열이 업계의 필연적인 선택이 될 전망이다.
중신젠터우증권은 현재 다이아몬드 방열 기술이 다이아몬드 기반 복합재, 단결정 다이아몬드, 다결정 다이아몬드의 세 가지 경로로 개발 중이며, 그중 성능과 원가 균형을 맞춘 다이아몬드-구리 복합재의 상용화가 가장 빠르다고 진단했다.
AI 컴퓨팅 성장에 따라 기능성 소재로서 초고전도 다이아몬드의 시장 성장 가능성은 지속적으로 커질 것이며, 이에 따라 향후 양산 및 고객사 인증 진척도에 주목할 필요가 있다고 판단된다.
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