데이터 센터 기능과 미래전망 : 바다 속 설치 전망

데이터 센터는 인터넷 서비스를 제공하는 데 필수적인 장소입니다. 하지만 데이터 센터는 많은 전력을 소모하고 탄소배출량이 높습니다. 그래서 친환경적이고 효율적인 데이터 센터를 만들기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있습니다.

 

 

 

 

목차

• 1. 데이터 센터란?
• 2. 데이터 센터의 최근 트렌드
• 3. 바다 속 데이터 센터의 가능성과 장점
• 4. 결론

 

 

 

1. 데이터 센터란?

데이터 센터는 인터넷 서비스를 제공하기 위해 필요한 컴퓨터, 서버, 네트워크 장비 등을 한 곳에 모아놓고 관리하는 장소입니다. 예를 들어, 네이버나 구글 같은 포털 사이트를 이용할 때, 우리가 검색하거나 입력하는 정보는 데이터 센터에 저장되고 처리됩니다. 또한, 넷플릭스나 유튜브 같은 영상 스트리밍 서비스도 데이터 센터에서 영상을 전송하고 받습니다.

 

데이터 센터는 크게 엔터프라이즈형과 코로케이션형으로 구분할 수 있습니다. 엔터프라이즈형은 자사의 서비스를 위해 자체적으로 구축하고 운영하는 데이터 센터입니다.

 

코로케이션형은 여러 기업이 공동으로 사용하는 데이터 센터로, 임대료를 지불하고 공간과 인프라를 제공받습니다. 코로케이션형은 초기 투자 비용을 절감하고 전문가의 관리를 받을 수 있다는 장점이 있습니다.

 

데이터 센터의 규모는 서버의 수와 전력 사용량에 따라 다양합니다. 서버 10만 대 이상을 갖춘 대형 데이터 센터를 하이퍼스케일(Hyperscale) 데이터 센터라고 합니다.

 

하이퍼스케일 데이터 센터는 빅테크(Big Tech) 기업들이 주로 운영하며, 글로벌 시장에서 약 절반을 차지합니다. 국내에는 네이버 춘천과 KT 용산 등 2곳의 하이퍼스케일 데이터 센터가 운영 중입니다.

 

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2. 데이터 센터의 최근 트렌드

데이터 센터는 5G 서비스 보편화, 코로나19로 인한 언택트 문화 확산, 빅데이터와 클라우드, 인공지능(AI) 애플리케이션 활용 증가 등으로 인해 데이터 트래픽이 폭발적으로 늘어나고 있습니다. 이에 따라 데이터 센터의 수요와 규모도 증가하고 있으며, 최근에는 대형화와 친환경화라는 두 가지 트렌드가 강화되고 있습니다.

2.1. 대형화 : 하이퍼스케일 데이터 센터의 성장

하이퍼스케일 데이터 센터는 데이터 처리와 저장 수요의 급증과 데이터 센터의 대형화에 따른 운영 비용 절감 효과로 성장하고 있습니다.

 

기하급수적인 데이터 트래픽 증가로 대용량 서버를 갖춘 하이퍼스케일 데이터 센터에 대한 수요가 점증하고 있습니다. 또한, 보안 차원에서 동일한 데이터를 서버 2곳에 중복 저장하는 '이중화 작업’이 보편화되면서 추가적인 서버 설치가 필요해진 것도 대형화를 촉진하는 요인이 되고 있습니다.

 

빅테크 기업들은 핵심 인프라이자 코스트 센터인 데이터 센터가 대형화될수록 운영 비용을 절감하고 수익성을 개선할 수 있어 하이퍼스케일 데이터 센터를 선호하고 있습니다. 인건비 절감, 에너지 효율 개선으로 규모의 경제를 실현할 수 있기 때문입니다.

 

또한, 도심과 인접한 지역의 부지 확보가 쉽지 않은 점도 하이퍼스케일 데이터 센터를 건설하는 배경입니다. 사용자와 데이터 센터 간 거리가 짧을수록 데이터 처리 속도가 빠르고 지연 문제를 완화할 수 있기 때문입니다.

2.2. 친환경 : 그린 데이터센터의 확산

데이터 센터 산업은 글로벌 탄소배출량의 0.8%에 해당할 정도로 탄소 다배출 업종입니다. 직접적으로 오염물질을 배출하지 않는 데이터 센터가 탄소배출량이 많은 것은 화력발전에 기반한 전력사용량이 과다한 것에 기인합니다.

 

'중단 없는 서비스 제공’이 가장 중요한 기능이므로 24시간 안정적인 전력공급이 필수적입니다. 하이퍼스케일 데이터 센터 1곳 당 전력사용량은 평균 300MW로 원전 1기 발전설비의 3분의 1에 해당합니다.

 

대용량 서버 등 IT장비의 구동뿐 아니라 시스템 안정화를 위한 냉각 장치(전체 전력사용의 45%) 운영에도 대규모 전력이 소요됩니다.

 

글로벌 IT기업들은 전력소비에 따른 탄소배출량 저감을 위해 다음과 같은 방법을 추진하고 있습니다.

• 외부 냉기 활용 : 바다나 호수 등의 물, 공기 등을 이용하여 냉각장치의 에너지 소모를 줄입니다. 예를 들어, 구글은 핀란드의 바다물을 이용하여 데이터 센터를 냉각하고 있습니다.
• 신재생에너지 이용 : 태양광, 풍력, 바이오매스, 수력 등의 재생가능한 에너지를 이용하여 전력을 공급합니다. 예를 들어, 페이스북은 스웨덴의 바람을 이용하여 데이터 센터를 구동하고 있습니다.
• 에너지 효율 개선 : 서버의 성능과 전력 효율을 높이고, 냉각 시스템의 최적화를 통해 에너지 손실을 줄입니다. 예를 들어, 마이크로소프트는 인공지능(AI)을 이용하여 데이터 센터의 에너지 효율을 개선하고 있습니다.

이러한 노력들은 그린 데이터센터(Green Data Center)라고 부르며, 친환경적이고 지속가능한 데이터 센터를 만들기 위한 방향입니다. 그린 데이터센터는 탄소배출량을 줄이고, 에너지 비용을 절감하고, 기업의 사회적 책임을 강화하는 장점이 있습니다.

 

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3. 바다 속 데이터 센터의 가능성과 장점

바다 속에 데이터 센터를 설치하는 것은 그린 데이터센터의 한 형태로, 최근에 주목받고 있는 미래전망입니다. 바다 속 데이터 센터는 다음과 같은 장점이 있습니다.

• 냉각 비용 절감 : 바다 속의 낮은 온도와 물의 열전도도를 이용하여 자연 냉각을 할 수 있습니다. 이는 전력 사용량과 탄소배출량을 줄이고, 냉각 시스템의 복잡성과 고장 가능성을 낮추는 효과가 있습니다.
• 부지 확보 용이 : 도심과 인접한 바다나 호수 등에 설치할 수 있어 부지 확보가 쉽습니다. 이는 사용자와 데이터 센터 간 거리를 짧게 하고, 지연 시간을 줄여줍니다. 또한, 부지 비용과 인허가 비용을 절감할 수 있습니다.
• 모듈화 및 확장성 : 컨테이너 형태로 제작된 모듈식 데이터 센터를 바다 속에 잠수시키면 됩니다. 이는 설치 시간과 비용을 줄여주고, 필요에 따라 추가적인 모듈을 연결하여 용량을 확장할 수 있습니다.

마이크로소프트는 2018년부터 스코틀랜드 해안에 '프로젝트 넵튠(Project Natick)'이라는 이름으로 바다 속 데이터 센터를 실험하고 있습니다. 이 프로젝트는 864개의 서버와 27.6페타바이트(PB)의 저장 공간을 갖춘 컨테이너 형태의 데이터 센터를 36미터 깊이의 바다 속에 잠수시켰습니다.

 

이 데이터 센터는 100% 재생가능한 에너지로 구동되며, 2년 동안 유지보수 없이 운영될 수 있습니다. 마이크로소프트는 이 프로젝트를 통해 바다 속 데이터 센터의 신뢰성, 경제성, 환경 친화성 등을 검증하고 있습니다.

 

 

 

 

4. 결론

데이터 센터는 인터넷 서비스를 제공하는 데 필수적인 장소입니다. 하지만 데이터 센터는 많은 전력을 소모하고 탄소배출량이 높습니다. 그래서 친환경적이고 효율적인 데이터 센터를 만들기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있습니다.

 

바다 속 데이터 센터는 이러한 시도 중 하나로, 냉각 비용 절감, 부지 확보 용이, 모듈화 및 확장성 등의 장점을 가지고 있습니다. 바다 속 데이터 센터는 아직 초기 단계이지만, 미래의 데이터 센터 산업에 큰 변화를 가져올 수 있는 가능성을 갖고 있습니다.