지속 가능성을 염두에 둔 데이터센터 구축: 효과

7월 24일

데이터센터는 현대 세계를 온라인 상태로 유지합니다. 다음 구매를 예측하는 AI를 구동하고, 좋아하는 프로그램을 버퍼링 없이 스트리밍하며, 늘어나는 사진 라이브러리를 저장하고, 지구 반대편에 있는 친구에게 몇 초 만에 메시지를 보낼 수 있게 해줍니다. 하지만 이 모든 것에는 대가가 따릅니다. 이러한 디지털 엔진은 막대한 양의 전기와 물을 소비하여 지역 자원을 압박하고 전 세계 탄소 배출량을 증가시킵니다.

AI, 클라우드 서비스, 데이터에 대한 수요가 계속 증가함에 따라 지속 가능한 데이터 센터 구축은 좋은 아이디어에서 비즈니스의 필수 요소로 바뀌었습니다.

인프라 리더들은 지속가능성의 중요성 여부에 대해 논쟁하지 않습니다. 그들은 ESG 목표를 충족하고 비용을 절감하며 끊임없는 디지털 성장에 발맞추는 시설을 설계하는 등 이를 실현하는 방법에 집중하고 있습니다. 지속 가능성이 새로운 표준이 되면서 한 가지 의문이 생깁니다: 무엇이 효과적일까요?

Power: 전력: 소비량 절감 및 효율성 향상

PUE가 중요한 이유(그리고 이것이 유일한 이야기가 아닌 이유)

에너지 사용은 여전히 지속 가능성 퍼즐의 가장 중요한 조각입니다. 국제에너지기구는 현재 데이터 센터가 전 세계 전력 수요의 약 1~2%를 차지하며, 이 수치는 AI 및 기타 컴퓨팅 집약적인 애플리케이션이 확장됨에 따라 계속 증가할 것으로 예상합니다(국제에너지기구, 2023).

데이터센터 팀은 실제 에너지 효율을 평가하기 위해 전력 사용 효율성(PUE)을 면밀히 모니터링합니다. PUE가 1.0이라는 것은 냉각이나 조명에 낭비되는 전력 없이 모든 와트가 서버로 바로 전달된다는 의미입니다. 오늘날 최고의 시설은 1.1에서 1.4 사이의 등급을 달성할 수 있으며, 이는 이전 설계보다 크게 개선된 수치입니다.

차이를 만드는 실용적인 단계

운영자는 이러한 수치를 낮추기 위해 검증된 전략으로 전환합니다:

-액체냉각:

공기 시스템과 달리 액체는 열을 훨씬 더 효과적으로 이동시킵니다. 일부 시설에서는 서버를 특수 유체에 담가 열 전달을 향상시키고 팬이 소비하는 에너지를 줄이기도 합니다.

-AI가 관리하는 실내온도 조절:

머신러닝 모델은 서버 워크로드와 지역 날씨 패턴을 예측하여 전력 낭비를 방지하기 위해 실시간으로 냉각을 조정할 수 있습니다.

-모듈형UPS 시스템:

현재 많은 데이터 센터에서는 대형 전원 백업 대신 필요한 곳에 필요한 용량을 정확하게 제공하는 모듈식 무정전 전원 공급 장치를 사용하고 있습니다.

핀란드 하미나에 있는 Google의 데이터 센터가 완벽한 예입니다. 냉각을 위해 차가운 바닷물을 끌어들임으로써 운영 비용을 절감했을 뿐만 아니라 사이트의 탄소 발자국도 크게 줄였습니다(Google, 2022). 이러한 현지 적응 사례는 영리한 엔지니어링과 지리적 특성을 결합하면 지속 가능성과 수익성 모두에서 성과를 거둘 수 있음을 보여줍니다.

물: 물이 에너지만큼 중요한 이유

우리는 전력에 집중하는 경향이 있지만 물도 똑같이 중요합니다. 오래된 증발식 냉각 설정은 매년 수백만 갤런의 물을 소비할 수 있으며, 가뭄이 심한 지역에서는 지속 가능하기 어렵습니다.

선도적인 운영자들은 이제 보다 책임감 있는 접근 방식으로 전환하고 있습니다:

-공기냉각:

이 시스템은 미세한 안개로 공기를 미리 냉각시켜 꼭 필요할 때만 물을 증발시켜 낭비를 줄입니다.

-폐쇄형액체 냉각:

이러한 시스템은 지속적으로 신선한 물을 끌어오는 대신 동일한 물을 반복적으로 순환시켜 전체 사용량을 줄입니다.

오리건주 프라인빌에 위치한 Facebook의 시설은 이러한 전략의 효과를 잘 보여줍니다. 이 시설은 혁신적인 물 시스템을 결합하여 이전 설계에 비해 물 소비량을 70% 이상 줄였습니다(메타 플랫폼 2021). 이러한 접근 방식은 지속가능성 보고서를 다듬는 것 이상으로 공유 수자원에 의존하는 지역 사회를 적극적으로 돕습니다.

위치: 지도가 여전히 중요한 이유

운영자가 하나의 랙을 설치하기 훨씬 전에 구축 위치를 선택하는 것은 효율성에 큰 영향을 미칩니다. 서늘한 기후의 시설은 일 년 중 대부분을 자연 냉방으로 운영하기 때문에 에너지 집약적인 기계 시스템의 필요성이 줄어듭니다. 스칸디나비아, 캐나다, 태평양 북서부 지역에 새로운 데이터센터 프로젝트가 계속 유치되는 이유도 바로 이 때문입니다.

근처의 청정 에너지를 활용하는 것만큼 좋은 대안은 없습니다. 풍력 발전소, 태양광 발전소 또는 수력발전소 근처에 데이터 센터를 배치함으로써 기업은 직접 구매 계약을 통해 안정적인 친환경 전력을 확보할 수 있습니다. 아일랜드에 있는 Amazon의 풍력 발전소나 애리조나에 있는 Microsoft의 태양광 발전소를 예로 들면, 이러한 움직임은 배출량을 줄이고 석유 및 가스 가격이 급등할 때마다 요금이 증가하는 것을 방지합니다(국제 에너지 기구, 2023).

처음부터 올바르게 구축하기: 지속 가능한 건설

지속 가능성은 서버가 가동되는 순간부터 시작되는 것이 아닙니다. 지속 가능성은 첫날부터 자재와 건설 관행에서 시작됩니다.

미래 지향적인 빌더가 무대를 마련하는 방법은 다음과 같습니다:

-재활용 또는 저탄소 강철과 콘크리트를 사용합니다:

이러한 소재를 선택하면 건축 자체에 포함되는 탄소 발자국을 줄일 수 있습니다.

-모듈식 조립식 구성 요소를 활용합니다:

외부에서 부품을 제작하면 낭비를 최소화하고 품질을 개선하며 프로젝트 일정을 단축할 수 있습니다.

-열복도및 냉복도 차단 설계:

이러한 레이아웃은 더운 공기와 시원한 공기의 흐름을 자연스럽게 분리하여 전체 냉각 시스템을 처음부터 더 효율적으로 만듭니다.

데이터센터의 수명이 길어지면 이러한 결정이 합산되기 시작합니다. 혁신적인 공기 흐름 계획만으로도 냉각 에너지 필요량을 최대 30%까지 줄일 수 있습니다.

기록 유지: 메트릭과 투명성이 중요한 이유

지속적으로 개선하려면 운영자는 성과를 추적해야 합니다. PUE와 물 사용 효율성(WUE)을 모니터링하면 팀에서 운영을 미세 조정하는 데 필요한 인사이트를 얻을 수 있습니다. 이제 투자자와 파트너는 지속 가능성 주장을 검증하기 위해 명확한 보고서와 제3자 감사를 점점 더 많이 요구하고 있습니다.

이러한 수준의 투명성은 단순한 규정 준수를 넘어 신뢰를 얻습니다. 기업이 공급망 탄소 발자국에 초점을 맞추면서 친환경 관행에 대한 진정한 헌신을 증명하는 데이터센터와 협력하게 될 것입니다.

ESG 광학 그 이상

이 모든 것이 주로 ESG 헤드라인을 위한 것이냐고 묻는 것은 당연합니다. 하지만 이러한 투자가 성과를 거둔다는 사실은 여러 차례 입증되었습니다. 전력과 물을 덜 사용하면 비용을 절감하고, 자원 부족으로부터 사업자를 보호하며, 예기치 않은 규제 단속을 피할 수 있습니다.

경쟁 측면도 있습니다. 지속가능성을 선도하는 기업은 친환경 인프라를 브랜드 가치의 확장으로 여기는 고객을 확보하는 경향이 있습니다. 뒤처지는 기업은 시장 점유율과 평판을 모두 잃을 위험이 있습니다.

앞으로의 방향: 스마트한 조정부터 대담한 실험까지

업계는 사소한 개선에서 멈추지 않습니다. 엔지니어들은 수중에 랙을 배치하는 것부터 냉각을 위해 자연 흐름을 활용하는 것, 폐열을 인근 지역으로 보내는 것 등 큰 아이디어를 모색하고 있습니다. 이러한 개념 중 상당수는 아직 개발 단계에 있지만, 보다 혁신적이고 친환경적인 솔루션을 찾기 위한 업계의 노력을 보여줍니다.

데이터 센터는 한때 악명 높은 에너지 소비처였습니다. 하지만 이제는 진정한 기후 솔루션으로 거듭나고 있습니다. 서버를 기름에 담그고, 유체를 격리하고, AI를 사용하여 전력 소비를 줄이고, 저탄소 건축 자재를 선택하는 등 모든 혁신은 기술과 지구가 함께 번영하는 데 도움이 됩니다.

Introl과 협력하여 더 스마트한 구축

Introl은 빠르고 확장 가능하며 환경 친화적이어야 하는 데이터센터 구축의 복잡한 절충안을 고객에게 안내합니다. AI를 위한 고집적 GPU 클러스터를 배포하든 일반 엣지 사이트를 배포하든, 지금 내리는 결정은 수년 동안 환경에 영향을 미칩니다.

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참조(시카고 스타일)

- 국제 에너지 기구. 데이터 센터 및 데이터 전송 네트워크. IEA, 2023.

- Google. 2022 환경 보고서. 알파벳, 2022.

- 메타 플랫폼. 지속 가능성 하이라이트. Meta, 2021.

- 국제 에너지 기구. 데이터 센터 추적 2023. IEA, 2023.