IT 시대의 골칫거리…‘뜨거워진 데이터센터를 식혀라’

[애플경제 이보영 기자] 데이터센터는 그 자체가 많은 양의 열을 필요로 하는 장치다. 특히 IT기술이 발달하면서 대부분의 데이터센터는 거의 24시간 운영함으로써 전력 사용량도 무척 많다. 이에 각국에선 기후변화에 대응하고, 에너지 절감을 위한 열관리 기술에 부심하고 있다.

데이터센터는 클라우드 빅데이터 등 다양한 서비스 확대로 인해 증가하는 콘텐츠를 저장 처리 해주는 핵심 인프라다. 서버 네트워크 스토리지 등 서비스 제공에 필요한 장비를 전천후로 제공하고 있는 장치로서 엄청난 열을 발생하며 많은 전기를 지속적으로 소비하고 있다.

그러면 세계 각국에선 이에 대해 어떤 대책과 기술을 적용하고 있을까. KDB미래전략연구소, 한국지능정보사회진흥원, 에너지경제연구원 등 관련 연구기관들에 따르면 이미 국내외적으로 많은 기업이나 기관들이 이에 대한 다양한 대책을 연구하거나, 실용화하고 있다. 그 중엔 극지방이나 해저를 활용하여 데이터센터를 운영하는 경우도 있다. 또 국내에서도강원도에 이를 설치, 산악 지형의 바람이나 액화천연가스 등을 활용하는 방식이 시도되고 있다.

KDB연구소가 인용하는 국제에너지기구에 따르면 전세계 데이터센터의 전력 소비량은 전체 전력 소비량의 로 세계 16위 전력 소비국인 남아공을 상회할 정도로 많은 양이다. 특히 국내에선 “에너지효율을 최적화하고 환경에 미치는 영향을 최소화하면서 운영하는 ‘그린데이터센터’를 인증하고 있다”는 설명이다. ‘그린데이터센터’ 인증은 전력사용 실태를 효율 지표 및 그린활동 정성평가로 평가하여 등급을 부여한다.

한국데이터센터협의회에 따르면 여기서 전력사용효율지표는 데이터센터 전체에서 사용한 전력량 장비에서 사용한 전력량을 기준으로 한 것이다. 또 한국과학기술정보연구원에 의하면 그린데이터센터 인증은 국가 슈퍼컴퓨팅센터가 등급을 취득하는 다수의 데이터센터가 인증을 획득한 것으로 전해지고 있다.

이를 통해 데이터센터의 장비의 발열을 관리하여 전력효율을 개선할 수 있다. 또 IT부하와 에너지 사용을 절감하여 탄소배출량을 저감시킬 수 있다. 특히 장비의 발열 감소를 위해선 냉방 부하 저감을 통해 에너지 요구량을 줄이는 ‘패시브 방식’이 있고, 열원 공조 설비 최적화를 통해 에너지 소요량을 줄이는 ‘액티브 방식’이 있다.

KDB연구소가 인용하는 한국설비기술협회에 의하면 데이터센터의 발열 관리 방식으로 우선 ‘패시브 에너지 요구량 절감’ 방식이 있다. 이는 열이 지나는 미로를 통해 외부 기온과 접촉하는 순환 길이를 연장함으로써 외기 냉방시간을 늘리는 것이다. 이를 통해 차양 개선 태양열 취득률을 최적화하고, 창호 기밀 및 단열 성능을 강화하고, 서버실의 냉기 유출을 방지한다.

이에 비해 ‘액티브 에너지 소요량 절감’ 방식은 열원설비 효율을 개선하고, 심야의 축열 시스템 냉동기와 일체형 냉각탑을 설치하는 것이다. 또 공조설비 효율을 개선하고, 외기 시스템 다중열원 히트펌프 등을 설치한다. 또한 조명밀도를 최적화하기도 한다.

국내에선 최근 외기 공조시스템 등을 적용한 그린 데이터센터가 확대되고 있다. 서버가 과열되며 나오는 뜨거운 공기를 찬 외부 공기와 섞이지 않게 해서 건물 밖으로 배출하는 시스템이다. 예를 들어 삼성SDS가 2022년 설치할 동탄 데이터센터, 그리고 네이버의 데이터센터, 세종과 안산의 카카오 데이터센터 등이 이런 방식으로 23년까지 순차적으로 완공될 것으로 전해졌다.

해외에서도 데이터센터 발열 감소와 전력 저감을 위한 움직임이 활발하다. 세계적인 기업들 중에 메타의 경우 페이스북의 스웨덴 룰레아 데이터센터는 북극에서 멀지 않은 거리에 위치하고 있다. 마이크로소프트는 해저에서 데이터를 운영하는 ‘나틱 프로젝트’를 추진하고 있다.

이런 방식의 열 저감 데이터센터는 향후 지속적으로 증가할 것으로 예상된다. 특히 ‘탄소중립’이란 시대적 과제를 위해 다양한 방식의 열관리가 시도될 것으로 예상된다. 그런 가운데

국내 데이터센터는 2012년 114개에서 2020년 156개로 증가하였으며, 향후 2024년까지 19개 이상 신축 예정이어서 더욱 그런 노력이 요구되는 실정이다.