24시간 풀가동 데이터센터가 극심한 더위를 견디는 방법

giphy

온라인 공간에 존재하는 수많은 데이터는 데이터 센터에 저장되어 있습니다. 우리는 인터넷을 통해 데이터 센터에 저장된 데이터에 접근을 하기 되는 건데요. 데이터 센터에는 수많은 컴퓨터가 빼곡히 설치되어 있고, 이들 각각이 쉬지 않고 돌아가다 보니 내부 온도는 엄청나게 높습니다. 적정 온도로 낮추지 않으면, 데이터 센터는 제대로 작동하지 않기 때문에 냉방 설비는 필수입니다.

미국냉동공조학회(ASHARE)에 따르면, 데이터 센터는 여름과 겨울 상관없이 냉방 장치가 24시간 가동돼야 합니다. 일반적으로 데이터센터 전기 소비의 50%가 냉방에 사용될 정도죠. 데이터 센터가 전 세계 총 전력의 최대 3%를 소비하는 것으로 추정되는 걸 고려하면, 냉방에 정말 많은 에너지를 쏟고 있는 셈인데요.

Adobe Stock

하지만 거대한 냉장고라고도 불리는 데이터 센터에 최근 문제가 생겼다는 소식입니다. 지난 21일(현지시간) BBC에 따르면, 구글(Google), 오라클(Oracle) 영국 지사 데이터 센터가 폭염으로 인해 오류가 발생했다고 합니다. 해당 데이터 센터가 위치한 런던은 기온이 40도까지 치솟고 있다 보니 냉각 시스템마저 장애를 일으킨 건데요.

오라클 관계자는 “냉각 시스템이 쿨링 작업을 할 수 있는 범위를 넘어섰다. 데이터 센터 내·외부가 뜨거워 장애가 발생했다”라고 설명했습니다. 구글 역시 같은 시간에 오류가 발생했는데요. 추가 문제 발생을 막기 위해 일부 클라우드 서비스를 종료했고, 유럽 이용자들은 몇 시간 동안 해당 서비스를 사용할 수 없었어요.

미국 통신산업 정보 매체 라이트리딩(LightReading)은 데이터 센터가 폭염, 고온에 의해 위협받는 일은 이번이 마지막은 아닐 것이라고 경고했습니다. 영국을 포함해 이번 여름이 높은 온도를 기록할 정도로 심각하다면서 빠른 대처가 필요한 시기라고 덧붙였죠.

NASA Climate Change

이번 폭염의 원인은 지구 온난화라고 과학자들은 얘기합니다. 아이러니한 부분은 데이터 센터가 제대로 가동되기 위해서는 냉각 시스템에 전력을 더 써야 한다는 점인데요. 결과적으로 전기 소비를 늘리게 되고, 그만큼 지구 온난화를 가속화시키는데 일조하게 됩니다. 악순환이 반복되는 건데요.

IT 기업의 대부분이 데이터 센터를 재생 에너지로 가동하는 등 친환경 에너지로 바꾸고 있습니다. 하지만, 40도가 넘는 폭염에서는 속수 무책일 수밖에 없을 듯합니다. 그럼에도 기업들은 다양한 방법을 시도하고 있는데요.

MS

먼저 마이크로소프트(MS)는 데이터 센터를 ‘바다’로 옮기는 프로젝트 나틱(Natick)을 진행 중입니다. 데이터 센터를 거대한 강철 컨테이너에 넣은 뒤, 바닷물의 낮은 온도를 이용해 냉각 효과를 주는 거죠. 내부에는 열교환기를 탑재해 열을 흡수, 외부 열교환기로 빼내는 원리를 이용할 계획입니다.

데이터 센터가 바다에 위치하면 좋은 점은 하나 더 있습니다. 전 세계 인구 절반 이상이 바다에 인접한 만큼, 해저 데이터 센터가 상용화된다면 데이터 전송 경로를 단축시킬 수 있고 조력과 풍력 발전으로 생산된 전기를 이용할 수 있는 거죠.

MS

MS는 이미 2018년 스코틀랜드 오크니섬 인근 바다에 작은 데이터 센터를 구축했는데요. 해저 36.5m 지점에 조력 및 파력 발전기와 함께 데이터 센터를 배치하고 2년간 성능과 안정성을 테스트한 결과, 지상보다 훨씬 효율적으로 운영된다는 결과가 확인됐다고 MS는 보고했습니다.

또한 나틱 프로젝트에 쓰인 강철 컨테이너는 재활용이 가능한 재질로 운영 중 발생하는 폐기물이 거의 없고, 담수 소비가 없다는 점이 강점이라고 덧붙였어요.

MS

다만 해저 데이터 센터가 완벽한 대안은 아닙니다. 만약 서버에 문제가 생기면, 수리나 부품 교체를 하기가 쉽지 않은데요. 깊은 수중에 있으니 기술자가 접근하는 게 어려워요. 데이터 센터를 꺼내야 하다 보니 손이 많이 갈 수밖에 없죠. 여기에 따개비, 조류 등 해양 생물이 컨테이너에 붙으면 열전달 효율성이 떨어질 수도 있습니다.

Linkedin

뜨거운 데이터 센터를 아예 북극에 짓는 건 어떨까?라고 생각한 업체도 있습니다. 페이스북은 스웨덴 루데아에 데이터 센터를 설립했습니다. 지난 2013년 설립된 해당 데이터 센터는 북극의 기후를 활용해 냉각 효율을 극대화하고 있어요.

루데아는 북극에서 96km 떨어진 매우 추운 지방입니다. 이 덕에 도심에 위치한 데이터 센터보다 냉각 장치를 가동하지 않아도 되는 수준이라고 해요. 북극의 차디찬 외부 공기를 이용해 냉각 시스템을 돌리고 있는 거죠.

Facebook

문제는 루데아가 사람의 접근이 쉽지 않은 오지라는 점입니다. 데이터 센터는 빠른 응답 속도를 확보하기 위해 사람이 많이 모인 도시 주변에 짓기 마련이죠. 이렇게 멀리 있는 데이터 센터는 서비스 제공용보다는 데이터 분석 및 보관을 위한 보조 데이터 센터로 이용됩니다. 북극의 바람을 이용한 건 좋은 방법이긴 하지만, 주된 데이터 센터 역할을 못한다는 점은 아쉽습니다.

MS

MS는 서비스 제공용 데이터 센터 냉각 방식에 진심입니다. 해저 프로젝트 외에 다른 프로젝트도 발표한 바 있는데요. 지난해 12월에는 ‘물’을 이용하는 방법 하나를 제시했어요. 끓는 액체에 서버를 넣는 방식인데요.

냉각 시스템이 필요한 서비스 센터에 뜨거운 물이라니, 조금은 황당한 이야기처럼 들립니다. MS는 서버를 일반적인 물이 아님 ‘액침’이라는 특수 용액 집어넣는다고 설명했습니다. 끓는 점이 무려 50도나 되기 때문에 다른 액체보다 낮은 온도에서 기화가 발생해 서버를 해당 용액에 담근다면 안정적인 온도를 유지할 수 있다고 보고 있습니다.

MS 측은 “액체에서 기체로 상태가 바뀔 때 많은 에너지를 흡수한다는 점, 액체 냉각을 통해 서버에 접촉하는 밀도를 높일 수 있다는 점을 고려했을 때 액체에서 열전달이 공기에서 보다 더 효율 적이다”라고 설명했습니다.

MS

방법은 이렇습니다. 강철 탱크에 액체를 붓고, 서버를 담급니다. 그리고 일정 시간이 지나 서버가 발열되면 액체가 끓으면서 증기가 발생하고, 해당 증기는 탱크 뚜껑에 있는 응축기와 접촉해 다시 액체가 되고 통 안에 뿌려집니다. 해당 물은 뜨거워진 서버를 다시 식혀주는 데 도움이 되죠.

만약 해당 방식이 적용된다면 해저 프로젝트보다는 관리가 훨씬 수월해 보입니다. 다만 전문가들의 우려 섞인 목소리도 나오고 있는데요. 녹색경제신문에 따르면, 한 전문가는 “성능만 잘 구현할 수 있다면 효율적인 서버 냉각 방법이 될 수 있다. 다만 절연성 액체를 이용한 냉각 시스템은 비용이 많이 든다. 고성능 컴퓨터를 식힐 때 종종 사용되긴 하지만 아직 상용화되지 않은 덴 이유가 있다”라고 지적했습니다.

MS

아직까지는 전기 냉방 방식을 대체할 만한 완벽한 대안은 나타나지 않은 듯합니다. 탄소 중립으로 쓸 수 있는 냉방 에너지는 한정돼 있고, 천연 에너지로 대체하기에는 데이터 서버가 사용하는 전기량이 많은데요. 오류 없이 서버의 성능과 안정성을 보장시킬 만한 데이터 센터는 꿈꿀 수 없는 걸까요?

테크플러스 에디터 전다운

tech-plus@naver.com​

[fv0012]

- Advertisement -

전체 댓글 1

  1. 현재는 없지만, 과거에 있었던
    엘지 상무의 정신나간 소리가 떠오른다.
    서버실이 많이 춥구나.
    ㅁㅊㅅㄲ ㅋㅋㅋ
    지금 생각해도 맨정신 아닌 놈ㅋㅋ

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

 


랭킹 뉴스

실시간 급상승 뉴스 베스트 클릭



Related Stories