4차 산업혁명의 발전과 함께 사물인터넷(IoT), 빅데이터, 인공지능(AI) 등의 신기술이 다양한 곳에서 활용되고 있습니다. 이에 따라 인간이 사용하는 데이터의 양 역시 빠르게 증가하고 있죠.

데이터 센터의 에너지 사용량은?
기존의 정보산업 시대에서 세계는 점차 디지털화가 되어가고 있습니다.
인터넷 트래픽과 데이터의 부하가 급증하면서 데이터센터*의 에너지사용량이 기하급수적으로 증가하고 있습니다.
* 데이터센터 : 서버, 네트워크, 스토리지 등 IT 서비스 제공에 필요한 장비를 한 건물에 모아 24시간 365일 운영하고 통합 관리하는 시설
데이터센터는 매년 약 200TWh의 전력을 사용하고 있으며, 이는 세계 전력 사용량의 1%에 해당하는 양이자 일부 국가의 총 전력사용량보다 많은 양인데요.
‘20년까지 데이터센터의 작업 부하(Workload)는 3배 증가할 것으로 예상되나, 지속적인 에너지효율향상으로 전력사용량은 3% 증가에 그칠 것으로 전망하고 있습니다.



에너지효율향상 동향은?

현재 데이터센터의 에너지효율을 향상시키기 위한 노력이 이어지고 있습니다.
먼저 노후화된 데이터센터는 폐쇄하고, 고효율 데이터센터를 신규 구축 및 전환하면서 데이터 센터 전력 소비량이 미미하게 증가하는 추세입니다.
소규모의 비효율적인 데이터센터에서 대규모의 하이퍼스케일* 데이터 센터로의 전환이 글로벌 데이터센터 에너지효율향상에 크게 기여했습니다.
* 하이퍼스케일(Hyperscale): 분산된 컴퓨팅 환경을 최대 수천 개의 서버로 확장할 수 있는 완전한 하드웨어 및 시설의 조합을 의미하며, 평균적으로 하이퍼스케일의 1개 서버는 기존 서버의 3.75대를 대체할 수 있음

데이터센터의 전력사용효율은 PUE*로 정의되며 기존의 데이터 센터는 일반적으로 2.0, 하이퍼스케일 설비의 경우 1.2의 값을 나타냅니다.
* PUE(Power Usage Effectiveness)는 데이터센터에 필요한 총 전력사용량을 IT장비에 사용되는 전력사용량으로 나눈 값으로, 1에 가까울수록 전력효율이 좋은 데이터센터로 평가
미국 소규모 데이터센터 서버의 80%를 하이퍼스케일 시설로 전환하면 데이터센터 전력사용량이 약 25%가량 감소할 것으로 기대하고 있습니다.



데이터센터 에너지효율향상의 사례

그렇다면 글로벌 기업들의 데이터센터 에너지효율향상을 위한 기술은 어떤 것이 있을까요?
가장 대표적인 기술은 외부의 찬 바람을 이용하여 서버실 온도를 냉각하는 ‘외기공조 방식’입니다.
Facebook의 경우, 데이터센터 서버의 규모를 부하 상황에 따라 자동으로 조절하는 오토스케일 기술*을 적용하여 전력사용량을 약 10~15% 절감했습니다
* 오토스케일 기술 : 접속자 수에 따라 기존 서버의 가동부하를 높이고, 나머지 유휴 상태의 서버는 꺼져있도록 하여 전력사용량을 절감할 수 있는 방법

NAVER에서는 외부 찬 공기를 이용하여 서버를 냉각시키는 기술을 적용하고, 외기를 활용하기 위해 연 평균기온이 전국에서 가장 낮은 춘천에 데이터센터 구축했습니다.
마지막으로 LG CNS는 에너지 절감을 위해 특허를 출원한 ‘빌트업 외기냉방 시스템’과 서버열 배출을 위한 굴뚝 ‘풍도’ 등 설계 단계부터 에너지 효율성을 고려하고 있습니다.

지난 30일에는 글로벌 데이터센터 기업 에퀴닉스가 서울 데이터센터 ‘SL1 Equinix IBX(International Business Exchange)’를 설립했다고 밝혔습니다.
550캐비닛 규모를 가지고 있는 SL1은 시설 확장을 통해 총 1천 개의 캐비닛 용량을 제공한다고 합니다.
이처럼 SL1을 포함해 25개국 53개 시장에서 200개 이상의 데이터센터를 구축하고 있는 에퀴닉스는 데이터센터를 이용하는 기업들의 상호연결을 통해 새로운 비즈니스 생태계 구축을 위해 온 힘을 다하겠다고 합니다.

데이터센터의 전력사용량은 앞으로도 지속적으로 증가할 예정이며, 에너지를 효율적으로 관리하기 위해서는 정부와 업체 간 협업이 필요할텐데요.
데이터센터의 PUE를 낮춘 경우 전기요금 혜택, 에너지절감 투자비 지원 등 효율적인 데이터 센터 운영을 위한 인센티브 및 지침 마련이 중요할 것입니다.

 

내용 출처
한국에너지공단 에너지이슈브리핑, 데이터센터 에너지효율화 동향 및 사례

이미지 출처 
– 게티이미지뱅크(www.gettyimagesbank.com)