“열을 다스리는 자가 시장을 선점한다.”

열교환기는 이제 단순한 보조 설비가 아니라 산업 경쟁력의 핵심 장치로 부상하고 있다. 그 배경에는 최근 부상하는 산업들의 변화가 있다. 빠르게 확산되는 AI 데이터센터는 액체냉각 전환 과정에서 랙 · 칩 단위 열교환기(RDHx · CDU)가 필수적으로 요구되고 있다. 발전소 역시 복수기 · 보조 열교환기 교체 없이는 전력 수요 급증에 대응하기 어렵다. 오일 · 가스 플랜트 또한 고온 · 고부식 공정을 안정적으로 운영하기 위해 쉘앤튜브와 특수소재 열교환기의 적용을 확대하고 있다. 

열교환기란?

산업 현장에서 열교환기는 빠질 수 없는 기본 장치다. 뜨거운 유체의 열을 차가운 유체로 옮겨주는 단순한 원리지만 구조와 조건에 따라 관(튜브)형, 판(플레이트)형, 공기냉각형 등으로 나뉘며 다양한 산업에 쓰인다. 효율적이고 안전하게 열을 원하는 온도와 압력에서 전달한다는 점이 공통적이지만 세부적으로는 차이가 있다. 

어떤 것은 고온 · 고압과 대유량에 적합하고 또 다른 것은 중저온 · 컴팩트 구조에 강점을 가지기 때문이다. 정비 방식이 분해 세척이 가능한지, 아니면 교체형인지에 따라서도 나뉘며 냉각매체가 액체(물 · 글리콜)냐 공기냐에 따라서도 차이가 있다. 

결국 열교환기는 설비의 안정적인 성능을 위해 필수이지만 그 형태와 용도가 계속 진화해 가며 전력 · 데이터센터 · 오일가스 등 산업 전반에서 핵심적인 역할을 맡고 있다.

<열교환기 대표 종류>

[자료: 기업 홈페이지, KOTRA 달라스무역관 자료]

<열교환기 종류와 특징>

[자료: 산업 자료 및 KOTRA 달라스 무역관 자료 종합]

왜 열교환기 시장인가?

최근 열교환기는 단순한 공정 설비를 넘어, 데이터센터·전력·오일가스 산업의 변화와 맞물리면서 전략적 설비로 부상하고 있다.

① 데이터센터의 액체냉각 확산

데이터센터의 전력 사용량이 급증하면서 기존 공랭식 냉각만으로는 발열을 감당하기 어려워지고 있다. 특히 AI · HPC 서버는 랙과 칩 단위에서 열밀도가 높아 액체냉각(liquid cooling) 도입이 빠르게 확산되고 있다. 서버 뒷면에 장착하는 RDHx, 냉각수 분배 유닛(CDU), 칩 접촉식 콜드플레이트 등이 대표적으로 활용되고 있다. 이 과정에서 플레이트형(PHE), 브레이즈드형(BPHE), 마이크로채널형 열교환기가 핵심 부품으로 사용되고 있고 신규 건설과 기존 시설 개조 모두에서 수요가 늘고 있다. 시장조사기관 Grand View Research 에 따르면, 글로벌 액체냉각 시장은 2024년 약 53억 달러 규모에서 2030년까지 연평균 21% 이상 성장할 것으로 전망된다.

② 미국 전역의 전력 수요 증가

데이터센터의 대규모 전력 수요 증가는 ERCOT(텍사스 전력신뢰도위원회)의 장기 수요 전망에서 핵심 요인으로 지목되고 있다. 이는 데이터센터 확산으로 전력 수요가 빠르게 증가하면서 기존 발전소도 더 많은 전기를 안정적으로 생산해야 한다는 의미다. 이러한 부하를 감당하기 위해서는 증기 터빈의 열을 식히는 복수기(Condensers)와 보조 열교환기의 성능 개선이 필수적이며 발전소 주변에 설치되는 공랭식 열교환기(야외 팬 냉각 장치) 역시 용량 증설이 불가피하다. 그 결과 신규 설비 도입과 기존 설비 교체 · 보수(리트로핏) 수요가 동시에 늘어나고 있다.

③ 오일 & 가스 산업은 신규 CAPEX 보다 기존 설비 업그레이드 MRO 중심

오일 & 가스 산업은 신규 설비 투자(CAPEX)보다 기존 설비 업그레이드와 유지보수(MRO)에 무게가 실리고 있다. 국제에너지기구(IEA)는 2025년 글로벌 석유 투자가 감소할 것으로 전망했으며 미국 정제설비 역시 신규 증설보다 유지보수 중심으로 운영되고 있다. 여기에 에너지 효율 규제 강화와 운영비 절감 압박까지 더해지면서 이물질 축적(파울링) 억제 코팅, 내식 소재 업그레이드, 정기정비 시 교체 · 개조와 같은 MRO 수요가 열교환기 시장을 지탱하고 있다. 특히 동일 용량 대비 효율을 높이고 펌핑 동력을 줄일 수 있는 신형 PHE · BPHE, 마이크로채널 제품의 채택이 확대되고 있다.

열교환기 수출통계

미국의 열교환기 수입은 2022년 대비 2023년에 5% 증가하며 완만한 성장세를 보였으나 2024년에는 전년 대비 32.2% 급증해 산업 성장세가 뚜렷하게 나타났다. 주요 수입국은 멕시코 · 중국 · 독일이 상위를 차지했다. 캐나다, 영국, 일본 등 전통 제조 강국도 주요 공급국으로 자리하고 있다. 우리나라 역시 미국의 열교환기 10대 수입국에 포함되며 고부가가치 제품을 중심으로 시장 내 입지를 다져가는 모습이다. 멕시코와 중국은 가격 경쟁력을 바탕으로 점유율을 확대하고 있는 반면 유럽과 우리나라는 고품질 및 특수 소재 기반 제품으로 차별화를 꾀하는 양상이 두드러진다.

<수입 현황 (HScode: 8419.50 기준)>

*주: 주요 수입국 순위는 2024년 데이터 기준

[자료: US Census Bureau (2025. 9. 25.)]

열교환기 경쟁동향

글로벌 열교환기 시장은 특정 기업이 전체 영역을 장악하기보다는, 종류별·용도별로 전문성을 가진 기업들이 경쟁 구도를 형성하고 있다. 예컨대 플레이트형은 위생·식품 등 고효율 분야에 강점을 보유한 유럽 기업들이 주도하는 반면, 쉘앤튜브와 공랭식은 미국 걸프연안 기반 기업들이 플랜트 MRO(정비)와 맞춤 제작 시장에서 두각을 나타낸다. 최근에는 데이터센터 액체냉각 확산으로 브레이즈드 플레이트와 마이크로채널 부문에서 북미·유럽 업체 간 기술 경쟁이 가속화되고 있다.

<열교환기 종류별 주요 글로벌 플레이어>

[자료: 산업 자료 및 KOTRA 달라스 무역관]

시사점

최근 열교환기 시장은 데이터센터 액체냉각 확산, 미국 전력 수요 증가, 화학 · 정밀산업의 고부식 환경 대응 등으로 기술 수요가 다변화되고 있다. 특히 미국 남부 걸프 연안을 중심으로 한 MRO(정비·리튜빙) 수요와 데이터센터용 브레이즈드 · 마이크로채널 제품군 수요가 동시에 늘면서, 전통적 플랜트 중심 시장과 차세대 IT 인프라 시장이 병행 성장하는 양상이 뚜렷하다.

오는 10월 15일~16일 휴스턴 NRG 센터에서 열리는 Heat Exchanger World Americas 전시회는 이러한 흐름을 대표적으로 보여주는 장이다. 쉘앤튜브, 플레이트, 공랭식 등 기존 제품군뿐 아니라 데이터센터 액체냉각 솔루션까지 밸류체인 전반이 참여해, 현지 EPC · 정비사 · 부품사와 네트워킹할 수 있는 장으로 주목된다. 우리 기업에도 현지 조달 비중 확대와 신규 수요 대응을 위한 파트너십을 모색할 기회가 될 것으로 보인다.

한 국내 열교환기 특수소재 제조사 담당자는 KOTRA 달라스무역관과의 인터뷰에서 “기술이 이미 상당 부분 보편화되면서 중국에서도 고품질 제품이 나오고 있어 가격 경쟁력은 약화됐다”면서도, “다만 고품질 관리와 원활한 소통, 미 · 중 무역 경쟁 등 지정학적 이슈를 감안하면 여전히 우리기업의 생산품에는 경쟁력이 있다고 볼 수 있다”라고 전했다. 우리 기업이 향후 미국 열교환기 시장에서 고품질 · 특수소재 기반의 차별화와 서비스 패키지화, 현지 파트너십 구축을 통해 단순 가격 경쟁을 넘어 주요 수출국으로 자리매김하기를 기대한다.

자료: Grand View Research, ERCOT, EIA, Heat Exchanger World Americas, 각 사 홈페이지, KOTRA 달라스 무역관 자료 종합