24시간 쉴새없는 데이터센터, '열'을 잡아라

바다수온, 북극공기 등 주변 자연환경 활용한 다양한 아이디어 눈길

최근 떠오르고 있는 IoT, 클라우드, VR 등은 고용량 데이터를 기반으로 하기 때문에, 안정적인 데이터센터 운영이 뒷받침 되어야 원활한 서비스 제공이 가능하다. 최근 데이터센터에 대한 관심이 높은 것도 바로 이 때문이다.

데이터센터는 온도와 습도에 민감한 장비들로 구성돼 있는 대규모 시설로, 24시간 내내 관리 및 운영이 이뤄지기 때문에 시스템 다운 없이 안정적인 상태를 유지해주는 설비가 반드시 필요하다. 그 중에서도 꺼지지 않고 쉴새없이 작동되는 서버에서 발생하는 열기를 식히는데 필요한 전력의 비중이 상당히 높다. 이에 데이터센터들은 전력 소모가 많은 냉각 시스템을 개선하기위해 많은 연구와 노력을 기울이고 있다.

특히 데이터센터가 위치한 지역의 자연적 특성을 활용해 냉각시스템의 효율성을 극대화하고자 하는 시도들은, 그 아이디어만으로도 눈길을 끌기에 충분하다.

#차가운 바다 수온과 북극 공기 활용한 냉각시스템
마이크로소프트의 경우 바다 속에 데이터센터를 설치하는 프로젝트를 공개해 화제를 모았다. 바다의 수온을 이용하여 데이터센터에서 발생하는 열을 냉각시키는 것이다. 현재 전세계 인구의 절반 이상이 해안에 인접한 도시에서 살고 있기 때문에 바닷속에 데이터센터를 만들면 그만큼 네트워크 접근성도 높아져 인터넷 속도 등이 빨라지게 된다는 게 연구진들의 설명이다.

페이스북도 스웨덴 루레아에 데이터센터를 세워 북극의 찬 공기와 바람을 통해 서버에서의 열기를 냉각시키고 있다. 1년 내내 추운 지역인 북극과의 거리가 96km밖에 되지 않아 가능한 일이다. 또한 대부분의 전력은 인근 수력발전소에서 공급을 받기 때문에 PUE수치가 1.07에 불과하다. 데이터센터의 소모 전력을 나타내는 PUE수치는 1에 가까울수록 전력소모 대비 효율이 높다는 의미다.

#특이한 지형을 활용한 냉각시스템
노르웨이의 한 섬에 위치한 그린 마운틴 데이터센터는 과거 NATO군의 탄약고로 사용되던 벙커였다. 인근 산과 동굴로 연결되어 있는데 이를 리모델링하여 데이터센터로 만들었다. 그린 마운틴 데이터센터는 빙하의 침식작용으로 만들어진 대자연의 피오르드(협만)에서 나오는 자연 냉각수를 이용하여 발열을 낮추고 있다. 피오로드에서 유입되는 섭씨 약 7℃의 물을 센터 냉각에 활용함으로써 탄소 배출량 감소를 돕는다.

국내에서도 인근 지형을 활용한 냉각시스템을 도입한 사례를 찾아볼 수 있다. LG유플러스가 작년 8월에 오픈한 아시아 최대 규모 데이터센터 '평촌 메가센터'는 독자적인 건축구조와 외기냉방 시스템을 구축했다. 자체 개발한 공기조화시스템을 통해서 인근 관악산에서 불어오는 찬 냉기를 활용한 외기 냉방을 연간 9개월 이상 시행함으로써 에너지 절감효과를 톡톡히 보고 있다.

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또한 전산실 내에서 공기의 흐름을 원활히 하기 위해 'Hot zone'과 'Cold zone'을 분리하는 설계방식을 전체 건축구조에 반영했다. 이는 내부 70m의 자연풍 통로를 통해 전체 건물이 숨을 쉬듯 공기의 순환을 유도하고 외기냉방을 촉진하며, 냉각에 소모되는 전력량을 타 센터 대비 절반 이상 절감하는 효과를 보고 있다. PUE수치는 1.4로 국내 최저 수준의 수치를 나타낸다. 국내 기존 데이터센터의 PUE는 평균 1.7~2.2 수준이다.

데이터와 트래픽 규모는 앞으로 기하급수적으로 증가할 것으로 예상되는 만큼, 이를 보다 효율적으로 처리하기 위한 다채로운 데이터센터 아이디어는 앞으로도 계속될 것으로 보인다. 

( www.SBSCNBC.co.kr )

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