[데이터넷] 에너지 관리·자동화 분야 선도 기업 슈나이더일렉트릭이 점차 빠르게 수가 늘어나는 데이터센터들의 에너지 절감 돕기에 나섰다. 이를 통해 전 세계적으로 확산되고 있는 ESG 경영 화두에도 대응할 수 있도록 하겠다는 입장이다.
이미 수년 전부터 4차 산업혁명 이슈로 인해 데이터의 양이 급격하게 늘어나고 있었지만, 팬데믹을 겪으며 비대면 비즈니스가 예상하기 힘들 정도로 증가함에 따라 데이터는 실로 폭증하고 있는 추세다.
그에 따라 데이터를 저장하고 관리하기 위한 데이터센터 시장이 가파르게 성장하고 있다. 전 세계 데이터센터가 2016년 1200여개에서 지난해인 2021년에 1800여개로 5년 만에 50%가량 늘어난 것이 이를 방증한다. 국내에서도 2000년에 50여개에 불과했던 데이터센터는 2020년에 150여개로 3배 늘었다.
데이터센터의 숫자 외에도 주목할 것은 데이터센터의 파워 용량과 IT 부하 용량이 더욱 커졌다는 점이다. 특히 최근 들어서는 데이터센터들은 연면적 2만2500㎡에 최소 10만대 이상의 서버를 운용할 수 있는 하이퍼스케일급 데이터센터라는 점에서 전력 소비량이 기존 대비 10배 이상 늘어날 것으로 예상되고 있다.
김성영 슈나이더일렉트릭 코리아 시큐어파워 사업부 팀장은 “데이터센터 규모가 커짐에 따라 보다 효과적으로 에너지를 활용할 수 있는 솔루션에 대해 적극 고려할 필요가 있다”며 “대안으로 태양광을 비롯한 신재생에너지 사용이 검토되고는 있지만, 그것만으로는 데이터센터의 전력 부하를 커버하기에는 부족하다”고 진단했다.
에너지 효율적인 쿨링 필요
데이터센터에서는 서버를 비롯해 다양한 IT 장비들을 운용하며, 이들은 24시간 365일 가동되면서 상당한 열을 내뿜는다. 이를 제때 해소해주지 않으면 온도 상승으로 인한 시스템 성능 저하 혹은 고장이 발생할 수 있기에 적절한 쿨링이 필수적으로 요구된다.
가장 많이 사용되는 방식은 에어컨을 활용하는 공랭식이지만, 이는 데이터센터에서 소비되는 IT 장비 부하를 제외하면 가장 많은 전력을 소비하기에 업계에서는 대안 찾기에 골몰하고 있으며, 기온이 낮은 북극과 가까운 곳에 데이터센터를 짓거나 차가운 바닷물 속에 데이터센터를 넣는 등의 실험을 이어나가고 있다.
물론 이러한 방식들은 온도 조절에 효과적일 수 있으나 온·습도 관리 또는 데이터센터 수요지와 전력 공급지 등에서 멀어지는 문제와 마주치게 될 수 있어 신중하게 접근해야 한다.
김성영 팀장은 “글로벌 통계 자료를 보면 현재 데이터센터들이 전체 전력량의 8.5%가량을 소비하는 것으로 집계됐지만, 그 비중이 커질 것이라는 것은 자명하다. 그러나 데이터센터 내 IT 장비가 소모하는 전력을 줄이기는 쉽지 않기 때문에 쿨링과 같은 공조장치에서 사용하는 에너지 효율성을 높일 필요가 있다”며 “슈나이더일렉트릭은 일체형 외기 공조 프리쿨링 냉동기와 빌트인 방식의 팬 월(Fan Wall) 등 장비 외에도 에코스트럭처 솔루션을 활용해 데이터센터의 에너지 효율적인 쿨링을 지원한다”고 소개했다.
최저 비용 대비 최고 효율 모색
데이터센터는 어떤 쿨링 방식을 선택하느냐에 따라 설계 자체가 달라질 정도로 공조장치의 중요성이 크며, 최근에는 전통적인 공랭식보다 물을 활용하는 냉수식을 적용하는 사례가 늘고 있다.
냉수식은 용어 그대로 차가운 물을 활용하는 방식으로 동절기나 간절기에는 선선한 외기를 이용해 물을 차갑게 만들고, 하절기에는 냉동기를 활용해 물을 식혀 쿨링에 활용하기에 에너지 소모가 공랭식 대비 굉장히 적다. 과거에는 슈퍼컴퓨터와 같은 특별한 시스템에서 주로 사용됐지만, 지금은 높은 에너지 효율성으로 인해 일반 시스템에도 냉수식이 적용되고 있다.
이렇게 차가워진 물은 팬 월을 통해 IT 장비 쿨링에 활용된다. 팬 월은 이름에서 유추할 수 있듯이 벽 한쪽 면에 설치된 대형 송풍기로, 데이터센터에 차가운 바람을 골고루 뿌려주는 역할이다. 물론 사전에 전산유체역학(CFD) 시뮬레이션을 통해 냉기가 곳곳에 퍼지도록 조율도 마친다.
그러나 시스템을 운영하다보면 예기치 않은 문제가 발생할 수도 있는데, 이때 슈나이더일렉트릭의 운영 소프트웨어가 활약한다. 에코스트럭처 플랫폼에서 제공되는 ‘쿨링 옵티마이저’ 솔루션은 AI가 각 랙에 설치된 센서에서 수집된 데이터를 토대로 바람의 양과 방향을 조절하는 등 안정적인 쿨링 환경 유지를 돕는다.
이러한 방식의 쿨링 시스템을 활용하면 전력효율지수(PUE) 평균 1.5를 넘는 공랭식 대비 낮은 1.2를 달성하는 것으로 나타났으며, 일산, 죽전, 안양, 안산, 하남 등 새롭게 건립되고 있는 신규 데이터센터에는 대부분 이러한 쿨링 솔루션이 적용됐다.
김성영 팀장은 “데이터센터는 ESG 요건 충족과 비용 대비 최적의 효과를 내기 위해 공조 솔루션에 대한 변화를 시도하고 있으며, 일체형 외기 공조 프리쿨링 냉동기와 빌트인 방식의 팬 월이 가장 적합한 솔루션으로 인정받고 있다”며 “슈나이더일렉트릭은 앞으로도 고객 환경에 맞춤화된 데이터센터 솔루션을 제공하기 위해 많은 노력을 기울이겠다”고 밝혔다.
