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데이터 센터

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목차

1. 개요

데이터 센터는 1940년대 대형 컴퓨터실에서 시작되어, 현재는 IT 자원 관리의 핵심 시설로 발전했다. 1990년대 닷컴 버블 시기 인터넷 데이터 센터(IDC)가 등장하고, 2010년대 클라우드 데이터 센터(CDC) 개념이 통합되면서 시장이 성장했다. 데이터 센터는 4차 산업혁명 시대의 핵심 인프라로, 정보 보안과 현대화가 중요하며, TIA-942 기준에 따라 등급이 분류된다. 데이터 센터 설계는 규모, 용량, 에너지 효율, 보안 등을 고려하며, 냉각 시스템, 무정전 전원 공급 장치, 네트워크 인프라를 갖춘다. 운영 및 관리는 자동화, 보안 강화, 에너지 효율 관리에 중점을 둔다. 친환경 데이터 센터 구축을 위해 재생 에너지 사용, 고효율 냉각 시스템 도입, 서버 가상화 등이 추진되고 있다. 데이터 센터는 에너지 소비, 전자파 및 소음 공해, 화재 위험 등의 문제점을 안고 있으며, 특히 한국은 수도권 집중, 환경 문제, 지역 불균형 심화 등의 현안을 겪고 있다.

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데이터 센터
지도 정보
개요
설명컴퓨터 서버와 관련 장비를 수용하는 데 사용되는 건물 또는 시설
유형
설명기업 데이터 센터: 특정 조직 전용 데이터 센터
코로케이션 데이터 센터: 여러 고객의 장비를 수용하는 데이터 센터
하이퍼스케일 데이터 센터: 대규모 클라우드 컴퓨팅 제공업체를 위한 대형 데이터 센터
엣지 데이터 센터: 최종 사용자에게 더 가까운 분산형 데이터 센터
주요 특징
전원 공급안정적인 전력 공급 시스템, 일반적으로 중복 전원 공급 장치와 백업 발전기 포함
냉각 시스템과열을 방지하기 위한 정밀한 냉각 시스템
보안 시스템데이터 및 장비 보호를 위한 엄격한 물리적, 사이버 보안 조치
연결고속 인터넷 연결 및 통신 시스템
전력 소비 및 환경 영향
전력 소비량상당한 양의 전력을 소비하며, 전력 효율성에 대한 우려 증가
환경적 영향탄소 배출량 증가와 냉각 시스템으로 인한 물 소비 증가
역사
초기 형태1980년대 메인프레임 컴퓨터를 위한 시설에서 시작
발전인터넷 성장과 클라우드 컴퓨팅의 확산으로 발전
현대 데이터 센터클라우드 컴퓨팅, 빅데이터, 인공지능 시대에 핵심적인 인프라로 자리매김
데이터 센터 산업
산업 규모클라우드 컴퓨팅의 성장과 함께 지속적으로 성장하는 산업
주요 기업아마존, 마이크로소프트, 구글, 페이스북 등 주요 기술 기업이 데이터 센터를 운영
논쟁점
에너지 효율데이터 센터 에너지 효율을 높이고 탄소 배출량을 줄이는 것이 중요한 과제
물 소비냉각 시스템으로 인한 물 소비에 대한 우려 증가
전자 폐기물오래된 장비로 인한 전자 폐기물 처리 문제
지역 사회 영향데이터 센터 건설로 인한 지역 사회 및 생태계 영향에 대한 우려

2. 역사

데이터센터는 1940년대 에니악(ENIAC)과 같은 거대한 컴퓨터실에서 그 기원을 찾을 수 있다.[7][8] 초기 컴퓨터 시스템은 작동과 유지보수가 복잡하여 특수한 환경이 필요했다. 모든 구성 요소를 연결하려면 많은 케이블이 필요했고, 이를 수용하고 정리하기 위한 방법으로 장비를 장착하는 표준 랙, 엘리베이티드 플로어, 케이블 트레이(천장이나 엘리베이티드 플로어 아래 설치) 등이 고안되었다. 단일 메인프레임은 많은 전력을 필요로 했고 과열을 방지하기 위해 냉각해야 했다. 컴퓨터는 비쌌고 종종 군사 목적으로 사용되었기 때문에 보안이 중요해졌다.[7][9] 따라서 컴퓨터실 접근을 제어하기 위한 기본적인 설계 지침이 마련되었다.

NASA 미션 관제 컴퓨터실, 1962년경


1980년대 마이크로컴퓨터 산업 붐 동안, 사용자들은 많은 경우 작동 요구 사항을 거의 고려하지 않고 모든 곳에 컴퓨터를 배치하기 시작했다. 그러나 정보 기술(IT) 운영의 복잡성이 커짐에 따라 조직들은 IT 자원을 통제할 필요성을 인식하게 되었다. 저렴한 네트워킹 장비와 새로운 네트워크 구조화된 케이블링 표준을 통해 서버를 회사 내 특정 방에 배치하는 계층적 설계를 사용할 수 있게 되었다. 특수하게 설계된 컴퓨터실에 적용된 "데이터센터"라는 용어는 이 무렵부터 널리 인정받기 시작했다.[7][10]

1997년부터 2000년까지의 닷컴 버블 기간 동안 데이터센터 붐이 일어났다.[11][12] 기업들은 시스템을 배포하고 인터넷에서 존재감을 확립하기 위해 빠른 인터넷 연결과 끊임없는 운영이 필요했다. 많은 중소기업들에게 이러한 장비를 설치하는 것은 실행 가능하지 않았다. 많은 기업들이 '''인터넷 데이터센터'''(IDC)[13]라고 하는 매우 큰 시설을 건설하기 시작했는데, 이는 "벨 애틀랜틱 회선이 끊어지면 ...으로 전환하여 정전 시간을 최소화할 수 있다"와 같이 향상된 기능(크로스오버 백업 등)을 제공했다.[13]

'''클라우드 데이터센터'''(CDC)라는 용어도 사용되었다.[14] 점점 이러한 용어의 구분이 사라지고 "데이터센터"라는 용어로 통합되고 있다.[15]

세계 데이터센터 시장은 2010년대 꾸준한 성장세를 보였으며, 10년대 후반에는 가속화되었다. 가트너(Gartner)에 따르면, 전 세계 데이터센터 인프라 지출은 COVID-19 팬데믹으로 인한 경제적 어려움에도 불구하고 2020년 대비 6% 증가한 2021년 2000억 달러에 달했다.[16]

2010년대 후반과 2020년대 초반에는 AI와 머신 러닝 응용 프로그램으로의 중요한 전환이 이루어져 더욱 강력하고 효율적인 데이터센터 인프라에 대한 세계적인 붐을 일으켰다. 2021년 3월 기준으로 전 세계 데이터 생성량은 2020년 64.2제타바이트에서 2025년 180제타바이트 이상으로 증가할 것으로 예상되었다.[17]

미국은 현재 2024년 3월 기준으로 전 세계에서 가장 많은 5,381개의 데이터센터를 보유하고 있으며 데이터센터 인프라 분야의 최고 선두주자이다.[18] 글로벌 컨설팅 회사인 맥킨지 & 컴퍼니(McKinsey & Co.)에 따르면, 미국의 시장 수요는 2022년 17기가와트(GW)에서 2030년 35기가와트(GW)로 두 배 증가할 것으로 예상된다.[19] 2023년 기준으로 미국은 세계 시장의 약 40%를 차지하고 있다.[20]

전력연구소(Electric Power Research Institute (EPRI))가 2024년 5월에 발표한 연구에 따르면, 미국의 데이터센터 전력 소비량은 2030년까지 국가 발전량의 4.6%에서 9.1%에 달할 것으로 추산된다.[21] 2023년 기준으로 미국의 데이터센터 부하의 약 80%는 버지니아와 텍사스를 중심으로 15개 주에 집중되어 있었다.[22]

1960년대 이후, 대기업과 금융기관은 대형 범용 컴퓨터를 이용한 정보 시스템을 도입하기 시작했고, 정보 처리 서비스 사업자들은 충분한 내하중을 갖추고 공조 설비와 전력 설비를 갖춘 전산센터를 건설하기 시작했다.[151] 이 전산센터가 데이터센터의 전신으로 여겨진다.[151]

1990년대에는 인터넷 연결 서비스의 보급과 인터넷 교환소(IX)의 형성에 따라 인터넷 데이터센터가 등장했다.[151] 또한 일본전신전화주식회사(NTT)와 국제전신전화주식회사(KDD)는 전화교환기의 전자교환기/디지털교환기화로 인해 생긴 빈 공간을 사업자들에게 적극적으로 임대하기 시작했다. 이들은 주로 ADSL 등의 광대역 접속 서비스를 제공하는 인터넷 서비스 제공업체(ISP)가 자사 서비스 등에 이용했지만, 일부는 일반 대상 데이터센터 용도로도 이용되었다.

2000년대 후반에는 ERP 시스템 등의 업무 시스템 도입이 진행되면서 각 기업에서 운영 및 유지보수 비용이 증가하여 시스템 아웃소싱이 이용되기 시작했고, 데이터센터의 입지도 충분한 공간을 확보할 수 있는 교외를 중심으로 확대되었다.[151]

==== 한국의 데이터 센터 발전 과정 ====

1990년대에는 PC통신과 인터넷 서비스가 시작되면서 소규모 데이터 센터가 등장하기 시작했다. 2000년대에는 초고속 인터넷망이 확산되고 IT 산업이 발전하면서 데이터 센터에 대한 수요가 급증하였다. 2010년대에는 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터, 모바일 서비스가 확산되면서 대규모 데이터 센터 구축이 증가하였다. 2020년대에는 AI, 5G, IoT 등 신기술이 발전하면서 데이터 센터에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 고도화되고 있다.

2. 1. 한국의 데이터 센터 발전 과정

1990년대에는 PC통신과 인터넷 서비스가 시작되면서 소규모 데이터 센터가 등장하기 시작했다. 2000년대에는 초고속 인터넷망이 확산되고 IT 산업이 발전하면서 데이터 센터에 대한 수요가 급증하였다. 2010년대에는 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터, 모바일 서비스가 확산되면서 대규모 데이터 센터 구축이 증가하였다. 2020년대에는 AI, 5G, IoT 등 신기술이 발전하면서 데이터 센터에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 고도화되고 있다.

3. 데이터 센터의 중요성 (한국의 관점)

데이터 센터는 4차 산업혁명 시대의 핵심 인프라로, 디지털 뉴딜 정책의 성공적인 추진과 디지털 경제 성장을 위한 필수 요소이다.[25] 특히, 코로나19 팬데믹 이후 비대면 서비스 확산, 디지털 전환 가속화로 데이터 센터의 중요성은 더욱 커지고 있다.

정보 보안은 데이터 센터에서 매우 중요한 문제이며, 데이터 센터는 보안 위반 가능성을 최소화하는 안전한 환경을 제공해야 한다.[23] 호스팅된 컴퓨터 환경의 무결성과 기능을 보장하기 위해 높은 표준을 유지해야 한다.

업계 조사 회사인 IDC(International Data Corporation)에 따르면 데이터센터의 평균 수명은 9년이다.[23] 가트너(Gartner)는 7년 이상 된 데이터센터는 구식이라고 말한다.[24] 데이터의 증가는 데이터센터 현대화의 필요성을 주도하는 요인 중 하나이다.[25]

데이터 센터 현대화에 대한 관심은 2007년부터 꾸준히 제기되어 왔으며,[26] 2011년에는 업타임 인스티튜트(Uptime Institute)가 장비 수명에 대한 우려를 표명했다.[27] 2018년에는 데이터센터 직원의 고령화가 장비보다 빠르게 진행된다는 우려도 나왔다.[28]

데이터 센터


한국은 데이터 센터 산업을 차세대 성장 동력으로 육성하고 있으며, 정부는 데이터 센터 지방 분산, 에너지 효율 향상, 친환경 데이터 센터 구축 등을 위한 정책을 추진하고 있다. 더불어민주당은 이러한 정책을 적극 지지하며, 데이터 센터 산업 육성을 통한 일자리 창출과 지역 경제 활성화를 강조한다.

4. 데이터 센터의 종류

데이터 센터는 다양한 분류 기준이 존재하지만, 일반적으로 다음과 같이 분류할 수 있다.

모듈성과 유연성은 데이터 센터가 시간이 지남에 따라 성장하고 변화할 수 있도록 하는 핵심 요소이다. 데이터 센터 모듈은 미리 설계된 표준화된 구성 요소로, 필요에 따라 쉽게 구성하고 이동할 수 있다.[69] 모듈형 데이터 센터는 운송용 컨테이너 또는 유사한 휴대용 컨테이너에 포함된 데이터 센터 장비로 구성될 수 있다.[70] 데이터 센터의 구성 요소는 조립식으로 표준화될 수 있으므로 필요한 경우 이동이 용이하다.[71]

40피트짜리 이동식 모듈형 데이터센터


신속한 구축 또는 IT 재해 복구를 위해 여러 대형 하드웨어 공급업체는 매우 짧은 시간 안에 설치 및 작동이 가능한 모바일/모듈형 솔루션을 개발했다.

마이크로 데이터 센터(MDC)는 기존 데이터 센터보다 규모는 작지만 동일한 기능을 제공하는 접근 수준의 데이터 센터이다.[146] 일반적으로 통신 지연을 줄이기 위해 데이터 소스 근처에 위치하며, 소형이기 때문에 여러 MDC를 광범위한 지역에 분산할 수 있다.[147][148] MDC는 사용자 인터페이스를 위한 프런트엔드 애플리케이션에 적합하다.[149] 이는 일반적으로 엣지 컴퓨팅 및 낮은 대기 시간의 데이터 처리가 필요한 다른 영역에서 사용된다.[150]

5. 데이터 센터 등급 (TIA-942 기준)

(TIA)가 제시하는 TIA-942에서는 데이터 센터를 4등급으로 분류한다.[29]

Tier 1은 리던던트(Redundant) 구성 요소가 없는(N) 기본적인 데이터 센터이다.[68] 가용성은 99.671%이며, 연간 28.8시간의 다운타임이 발생한다.[68] 계획적이거나 비계획적인 활동 모두에 따른 장애 가능성이 있다. 전력 공급과 냉각은 단일 경로로 구성되어 있으며, 예방 유지 보수를 수행하려면 셧다운이 필요하다. 데이터센터 가용 시간은 95%를 넘어서는 경우가 많으며, '99%' 뒤에 몇 개의 '9'(nine)을 붙일 수 있는지로 가용성 척도를 계산하기도 한다.[68]

Tier 2 데이터 센터는 부분적인 리던던시 구성 요소(N+1)를 갖추고 있으며, 99.741%의 가용성을 제공한다.[68] 이는 연간 22시간의 다운타임에 해당한다.[68] 전력 및 냉각 설비는 N+1 리던던트 구성으로 되어 있지만, 공급 경로는 단일 경로로 이루어져 있다. Raised Floor, UPS 및 발전기를 포함한다. 계획/비계획적인 활동에 따른 장애 가능성은 Tier 1에 비하여 낮다.

Tier 3 데이터 센터는 동시 유지 보수가 가능한 환경(N+1)으로, 99.982%의 가용성을 제공한다.[68] 전산 시스템에 영향을 주지 않고 정기 예방 점검 및 유지 보수와 같은 계획된 활동이 가능하다.[68] 그러나 계획되지 않은 활동은 장애를 유발할 수 있다. 전력과 냉각 공급 경로는 복수로 구성되어 있으며, 리던던트 구성(N+1)을 갖는다. 연간 다운타임은 1.6시간이다.[68]

Tier 4 데이터 센터는 Fault Tolerant(2N+1) 등급으로, 99.995%의 가용성을 제공한다.[68] 이는 연간 0.4시간의 다운타임에 해당한다. 계획된 활동은 핵심 운영에 영향을 주지 않으며, 예상치 못한 최악의 사고가 발생해도 핵심 부하에 영향을 주지 않는다. 이를 위해 복수의 액티브 전력 및 냉각 경로를 갖추고 있다. 데이터센터 가용 시간이 95%를 넘어서는 경우, '99%' 뒤에 몇 개의 '9'를 붙일 수 있는지로 가용성을 나타낸다.[68]

5. 1. Tier 1

Tier 1은 리던던트(Redundant) 구성 요소가 없는(N) 기본적인 데이터 센터이다.[68] 가용성은 99.671%이며, 연간 28.8시간의 다운타임이 발생한다.[68] 계획적이거나 비계획적인 활동 모두에 따른 장애 가능성이 있다. 전력 공급과 냉각은 단일 경로로 구성되어 있으며, 예방 유지 보수를 수행하려면 셧다운이 필요하다. 데이터센터 가용 시간은 95%를 넘어서는 경우가 많으며, '99%' 뒤에 몇 개의 '9'(nine)을 붙일 수 있는지로 가용성 척도를 계산하기도 한다.[68]

5. 2. Tier 2

Tier 2 데이터 센터는 부분적인 리던던시 구성 요소(N+1)를 갖추고 있으며, 99.741%의 가용성을 제공한다.[68] 이는 연간 22시간의 다운타임에 해당한다.[68] 전력 및 냉각 설비는 N+1 리던던트 구성으로 되어 있지만, 공급 경로는 단일 경로로 이루어져 있다. Raised Floor, UPS 및 발전기를 포함한다. 계획/비계획적인 활동에 따른 장애 가능성이 Tier 1에 비하여 낮다.

5. 3. Tier 3

Tier 3 데이터 센터는 동시 유지 보수가 가능한 환경(N+1)으로, 99.982%의 가용성을 제공한다.[68] 전산 시스템에 영향을 주지 않고 정기 예방 점검 및 유지 보수와 같은 계획된 활동이 가능하다.[68] 그러나 계획되지 않은 활동은 장애를 유발할 수 있다. 전력과 냉각 공급 경로는 복수로 구성되어 있으며, 리던던트 구성(N+1)을 갖는다. 연간 다운타임은 1.6시간이다.[68]

5. 4. Tier 4

Tier 4 데이터 센터는 Fault Tolerant(2N+1) 등급으로, 99.995%의 가용성을 제공한다.[68] 이는 연간 0.4시간의 다운타임에 해당한다. 계획된 활동은 핵심 운영에 영향을 주지 않으며, 예상치 못한 최악의 사고가 발생해도 핵심 부하에 영향을 주지 않는다. 이를 위해 복수의 액티브 전력 및 냉각 경로를 갖추고 있다. 데이터센터 가용 시간이 95%를 넘어서는 경우, '99%' 뒤에 몇 개의 '9'를 붙일 수 있는지로 가용성을 나타낸다.[68]

6. 데이터 센터 설계

일반적인 서버 랙. 코로케이션에서 흔히 볼 수 있습니다.


CRAC 공기 처리 장치


데이터센터 설계는 규모, 용량, 가용성, 에너지 효율, 보안 등 다양한 요소를 고려해야 한다.

  • '''규모''' - 건물의 한 방, 한 층 이상 또는 전체 건물
  • '''용량''' - 최대 1,000대 이상의 서버를 수용할 수 있음[62]
  • '''기타 고려 사항''' - 데이터센터의 공간, 전력, 냉각 및 비용[63]
  • '''기계 설비 인프라''' - 난방, 환기 및 에어컨(HVAC), 가습 및 제습 장비, 가압[64]
  • '''전기 설비 인프라 설계''' - 유틸리티 서비스 계획, 전원으로부터의 분배, 스위칭 및 바이패스, 무정전 전원 공급 장치(UPS) 시스템 등[64][65]
  • '''가용성 기대치''' - 가동 중단을 피하기 위한 비용은 가동 중단 자체의 비용을 초과해서는 안 된다.[66]
  • '''부지 선정''' - 위치 요소에는 전력망, 통신 인프라, 네트워킹 서비스, 교통망 및 응급 서비스와의 근접성이 포함된다. 항공로, 인근 전력 소모, 지질학적 위험 및 기후(냉각 비용과 관련됨)도 고려해야 한다.[67] 종종 전력 가용성이 가장 변경하기 어려운 요소이다.


;지진 대책 설비

:데이터센터는 내진·제진·면진 구조 등을 채택하고 있다.

;랙

:EIA 규격 19인치 랙을 풀랙 단위로 제공하는 경우가 많다. 사업자에 따라 1/8, 1/4, 1/2랙 단위로 제공하는 경우도 있다.

;무정전 전원

:무정전전원장치(UPS), 자가발전 장치 등을 갖추고 있다. 전력 회사로부터의 정전 시 자동으로 자가발전 장치가 기동하지만, 즉시 전력 공급을 할 수 없으므로 그 동안은 UPS가 전력을 공급한다. 또한, 수전 장치 및 자가발전 장치는 정기적인 점검이 필요하며, 정전 작업이 필요한 경우에는 UPS에서 전력을 공급한다. 따라서, UPS의 전력 공급 시간은 점검 작업까지 포함하여 설계되어 있으며, 10분에서 90분 정도가 일반적이다. 2006년 에도가와 특별 고압 송전선 손상으로 인한 정전 사고 당시 데이터센터의 자가발전 장치가 자동 기동하지 않아 UPS의 전력 공급이 두절되어 서버 고장을 일으킨 사례가 있다.

:유럽의 데이터센터 중 하나에서는 자가발전용 연료의 공급을 받는 우선순위가 군대와 병원에 이어 세 번째이며, 그 데이터센터의 중요성을 짐작할 수 있다.[153]

;방화, 소화 설비

:내화 구획 및 연기 감지 장치, 가스 소화기 등을 갖추고 있다.

;데이터센터 보안/data center security영어

:출입 관리, 개인 인증, IC 카드 인증, 생체 인증, 감시 카메라, 잠금 장치 등의 보안 설비를 갖추고 있다.

;인터넷 연결

:일반적으로 자사 건물에 연결하는 것보다 저렴하게 고속 인터넷 회선을 연결할 수 있다.

;공조

:서버의 열을 처리하기 위한 공조 설비로 다음과 같은 설비를 갖추고 있는 경우가 많다.

:* 차가운 외부 공기를 유입하는 에어덕트 및 슬릿.

:* 발열량이 많은 곳에 냉매를 통과시키기 위한 냉매 배관.

:* 서버는 앞면에서 차가운 외부 공기를 흡입하고 뒷면에서 배출하므로 이를 방해하지 않도록 설계. 구체적으로는

:** 컴퓨터의 열을 효율적으로 방출하기 위해 공조 설비에서 냉기를 유입하는 통로('''콜드 아일''')와 컴퓨터의 발열을 배출하는 통로('''핫 아일''')를 분리

:** 서버 뒷면에서 배출된 열이 서버 앞면으로 돌아가지 않도록 랙의 서버 사이에 끼우는 '''블랭크 패널'''[154]

6. 1. 부지 선정

데이터 센터의 부지 선정에는 전력망, 통신 인프라, 네트워킹 서비스, 교통망 및 응급 서비스와의 근접성이 포함된다.[67] 항공로, 인근 전력 소모, 지질학적 위험 및 기후(냉각 비용과 관련됨)도 고려해야 한다.[67] 종종 전력 가용성이 가장 변경하기 어려운 요소이다. 가동 중단을 피하기 위한 비용은 가동 중단 자체의 비용을 초과해서는 안 된다.[66]

6. 2. 건물 설계

데이터 센터는 안정적인 운영 환경을 위해 내진, 제진, 면진 구조를 채택하고 있다.[44] 화재 발생에 대비하여 내화 구획, 연기 감지 장치, 가스 소화기 등의 방재 설비를 갖추고 있다.[153] 또한, 무정전 전원 공급을 위해 무정전전원장치(UPS)와 자가발전 장치를 설치하여 정전에 대비한다.[153]

전산 장비는 EIA 규격의 19인치 랙에 설치되며, 랙 단위로 공간을 제공하는 것이 일반적이다. 서버의 발열을 효율적으로 관리하기 위해 공조 설비가 중요한 역할을 한다. 차가운 공기를 공급하는 통로인 콜드 아일과 뜨거운 공기를 배출하는 통로인 핫 아일을 분리하여 냉각 효율을 높인다.[154] 서버 뒷면에서 배출된 열이 다시 서버 앞면으로 유입되지 않도록 랙 사이에 블랭크 패널을 설치한다.[154]

최초의 컴퓨터실 raised floor는 1956년 IBM이 만들었지만,[45] 1960년대부터 사용되었으며,[46] 1970년대에 컴퓨터 센터에서 냉각 공기를 더 효율적으로 순환시키기 위해 널리 사용되기 시작했다.[47][48] raised floor의 첫 번째 목적은 배선을 위한 접근을 허용하는 것이었다.[45]

데이터센터는 출입 관리, 개인 인증, IC 카드 인증, 생체 인증, 감시 카메라, 잠금 장치 등의 보안 설비를 통해 외부인의 침입을 막고 정보를 안전하게 보호한다. 또한, 일반적으로 자사 건물에 연결하는 것보다 저렴하게 고속 인터넷 회선을 연결할 수 있다.

6. 3. 기계 설비

데이터 센터의 기계 설비는 냉각 시스템(HVAC)을 통해 서버 장비가 안정적으로 작동할 수 있는 환경을 조성한다.[72][73][74]

온도와 습도 조절을 위해 에어컨을 사용하며, 간접 냉각 방식으로는 외부 공기, 간접 증발 냉각 (IDEC) 장치, 해수 등을 활용한다.[72][73][74]

컴퓨터 장비는 습기와 과열에 취약하다. 높은 습도는 먼지가 팬을 막아 과열을 유발하거나, 부품 오작동으로 기판을 손상시키고 화재 위험을 초래할 수 있다. 과열은 부품을 녹여 연결을 느슨하게 하고 화재 위험을 높일 수 있다.

공기 흐름 관리는 IT 장비에서 배출되는 뜨거운 공기의 재순환을 방지하고 바이패스 공기 흐름을 줄여 냉각 효율을 높인다. 이를 위해 핫/콜드 통로 컨테인먼트(hot/cold aisle containment)와 인-로우 냉각 장치(in-row cooling units)와 같은 방법이 사용된다.[77] 냉각 통로 억제는 장비 랙의 후면을 노출시키고 서버 전면을 밀폐하는 방식으로, 냉각 천장을 통해 냉각 공기를 분배하는 구성이 일반적이다.

서버 랙 전면이 서로 마주보고 냉각 공기가 냉각 천장을 통해 분배되는 일반적인 냉각 통로 구성


컴퓨터 캐비닛/서버 팜은 냉각/가열 통로 억제를 위해 구성되는데, 공기덕트 배치를 통해 냉각 공기와 가열 공기가 섞이지 않도록 한다. 캐비닛 열은 서로 마주보도록 짝을 지어 냉각 및 가열 공기 흡입구와 배출구가 섞이지 않게 하여 냉각 효율을 높인다.

혹은 바닥 패널을 통해 냉각 천장 환기 타일에 효율적인 냉각 공기 경로를 만들거나, 냉각 통로 또는 가열 통로를 억제할 수도 있다.[78] 캐비닛에 수직 배기덕트 연돌을 장착하여[79] 가열 배기관/벤트/덕트를 통해 공기를 플레넘 공간 위 천장이나 냉각 장치, 외부 벤트로 되돌리는 방법도 있다.[80] 이러한 구성에서는 기존의 냉각/가열 통로 구성이 필요하지 않다.

데이터센터는 내진, 제진, 면진 구조를 채택하여 지진에 대비한다.

서버 랙은 EIA 규격 19인치 랙을 풀랙 단위로 제공하는 경우가 많으며, 사업자에 따라 1/8, 1/4, 1/2랙 단위로 제공되기도 한다.

무정전전원장치(UPS)와 자가발전 장치를 갖춰 정전에 대비한다. 정전 시 자가발전 장치가 자동 기동하지만, 즉시 전력 공급이 불가능하므로 그 동안 UPS가 전력을 공급한다. 수전 장치 및 자가발전 장치 점검 시에도 UPS가 전력을 공급하며, UPS의 전력 공급 시간은 10분에서 90분 정도가 일반적이다. 2006년 에도가와 특별 고압 송전선 손상으로 인한 정전 사고 당시 일부 데이터센터의 자가발전 장치가 기동하지 않아 서버 고장을 일으킨 사례가 있다.

유럽의 한 데이터센터는 자가발전용 연료 공급 우선순위가 군대, 병원에 이어 세 번째로, 데이터센터의 중요성을 보여준다.[153]

데이터 센터는 방화를 위해 내화 구획, 연기 감지 장치, 가스 소화기 등을 갖추고 있다.

보안을 위해 출입 관리, 개인 인증, IC 카드 인증, 생체 인증, 감시 카메라, 잠금 장치 등을 사용한다.

일반적으로 데이터 센터에서는 자사 건물에 연결하는 것보다 저렴하게 고속 인터넷 회선을 연결할 수 있다.

서버 냉각을 위한 공조 설비로는 차가운 외부 공기를 유입하는 에어덕트 및 슬릿, 발열량이 많은 곳에 냉매를 통과시키는 냉매 배관 등이 있다. 서버는 앞면에서 차가운 공기를 흡입하고 뒷면에서 배출하므로, 이를 방해하지 않도록 설계된다.

  • 컴퓨터 열 방출을 위해 공조 설비에서 냉기를 유입하는 통로('''콜드 아일''')와 발열을 배출하는 통로('''핫 아일''')를 분리한다.
  • 서버 뒷면에서 배출된 열이 앞면으로 돌아가지 않도록 랙 사이에 '''블랭크 패널'''을 설치한다.[154]


데이터센터 소비 전력의 상당 부분을 차지하는 냉난방 설비의 전력 소비를 줄이기 위해, 데이터센터 자체를 한랭지에 설치하기도 한다. 외기를 냉방에 이용하는 ‘외기냉방’, 겨울철 눈을 저장하여 냉방에 이용하는 ‘설냉방/설빙열 이용(雪熱冷房)’ 등 전력 소비가 적은 냉난방 시스템을 채택한 화이트 데이터센터도 있다.

일본 포타스가 홋카이도쿠시로시에 개설한 데이터센터는 외기로 냉각한다. 쿠시로시는 찜통더위가 없고 여름날이 연평균 5.5일로 국내 최고의 피서지이기 때문이다. 사쿠라 인터넷이 2011년 홋카이도 이시카리시에 개설한 이시카리 데이터센터는 외기냉방을 채택하여 냉방 비용을 약 40% 감축했다고 밝혔다.[155] 비바이시는 화이트 데이터센터의 실증 실험을 실시한 실적이 있다.[156]

6. 4. 전기 설비

데이터 센터는 안정적인 전력 공급을 위해 다양한 설비를 갖추고 있다. 무정전 전원 장치(UPS)는 전력 회사로부터의 정전 시 즉시 전력을 공급하지 못하는 자가발전 장치가 가동될 때까지 전력을 공급한다.[75]
대규모 데이터센터의 배터리 시스템. 디젤 발전기가 가동될 때까지 전력을 공급하는 데 사용된다
2006년 에도가와 특별 고압 송전선 손상으로 인한 정전 사고 당시 데이터센터의 자가발전 장치가 자동 기동하지 않아 UPS의 전력 공급이 두절되어 서버 고장을 일으킨 사례가 있다. 일반적으로 UPS의 전력 공급 시간은 점검 작업까지 포함하여 설계되며, 10분에서 90분 정도이다.

예비 전원은 하나 이상의 UPS, 배터리 시스템, 그리고/또는 디젤/가스터빈 발전기를 포함한다.[75]
병원 데이터센터의 디젤 발전기
단일 지점 장애를 방지하기 위해 예비 시스템을 포함한 전기 시스템의 모든 요소는 일반적으로 중복 구성되며, 중요 서버는 'A측' 및 'B측' 전원 공급 장치 모두에 연결된다. 정지 전환 스위치는 전원 장애 발생 시 한 전원 공급 장치에서 다른 전원 공급 장치로 즉각적인 전환을 보장하는 데 사용된다. 이러한 구성은 시스템에서 N+1 중복성을 달성하기 위해 자주 사용된다.

유럽의 데이터센터 중 하나에서는 자가발전용 연료의 공급을 받는 우선순위가 군대와 병원에 이어 세 번째이며, 그 데이터센터의 중요성을 짐작할 수 있다.[153]

6. 5. 네트워크 인프라

데이터 센터의 통신은 대부분 네트워크를 기반으로 하며 인터넷 프로토콜 스위트를 실행한다.[141] 데이터 센터에는 서버와 외부 세계 간의 트래픽을 전송하는 라우터와 스위치 집합이 포함되어 있으며, 이는 데이터센터 네트워크 아키텍처에 따라 연결된다.[141] 인터넷 연결의 이중화는 두 개 이상의 상위 서비스 제공업체를 사용하여 제공되는 경우가 많다(멀티호밍 참조).[141]

데이터센터의 네트워크 운영 제어실을 감독하는 운영 엔지니어 (2006)


데이터센터 네트워크 인프라의 예


데이터 케이블은 오버헤드 케이블 트레이를 통해 배선할 수 있다.[76] 보안상의 이유와 랙 상단의 냉각 시스템 추가 비용을 피하기 위해, 레이즈드 플로어 케이블링을 사용할 수 있다. 소규모/저렴한 데이터 센터에서는 바닥재로 정전기 방지 타일을 사용할 수 있다.

데이터 센터의 일부 서버는 조직 내부 사용자에게 필요한 기본 인터넷 및 인트라넷 서비스(예: 이메일 서버, 프록시 서버, DNS 서버)를 실행하는 데 사용된다.

네트워크 보안 요소(예: 방화벽, VPN, 게이트웨이, 침입 탐지 시스템 등)도 일반적으로 배포된다. 네트워크 및 일부 애플리케이션에 대한 모니터링 시스템도 일반적이다. 데이터 센터 내 통신 장애 발생 시를 대비하여 현장 외부 모니터링 시스템도 일반적이다.

7. 데이터 센터 운영 및 관리

데이터센터 전환은 시간이 지남에 따라 통합 프로젝트를 통해 단계적으로 접근하며, 이는 직렬적이고 독립적인 방식을 취하는 기존의 데이터센터 업그레이드 방식과 다르다.[32] 일반적인 데이터센터 전환 이니셔티브 내 프로젝트에는 표준화/통합, 가상화, 자동화 및 보안이 포함된다.


  • 표준화/통합: 데이터센터 수 감소[33][34] 및 서버 과다 확장 방지[35] (물리적 및 가상 모두)[36]에는 종종 노후된 데이터센터 장비 교체[37]가 포함되며 표준화를 통해 지원된다.[38]
  • 가상화: 자본 및 운영 비용 절감,[39] 에너지 소비 감소.[40] 가상화된 데스크탑은 데이터센터에서 호스팅되어 구독 기반으로 임대할 수 있다.[41] 투자은행인 라자드 캐피털 마켓(Lazard Capital Markets)은 2008년 기업 운영의 48%가 2012년까지 가상화될 것이라고 추산했다. 가트너(Gartner)는 가상화를 현대화의 촉매제로 보고 있다.[42]
  • 자동화: 프로비저닝, 구성, 패칭, 릴리스 관리 및 규정 준수와 같은 작업 자동화는 숙련된 IT 인력이 부족한 경우뿐만 아니라 항상 필요하다.[38]
  • 보안: 가상 시스템 보호는 기존 물리적 인프라의 보안과 통합된다.[43]

'무인(lights-out)' 데이터센터는 어두운 데이터센터 또는 다크 데이터센터라고도 하며, 이상적으로는 특별한 상황을 제외하고는 직원의 직접 접근이 거의 필요하지 않은 데이터센터이다. 직원이 데이터센터에 들어갈 필요가 없기 때문에 조명 없이 운영될 수 있다. 모든 장치는 원격 시스템으로 접근 및 관리되며, 무인 운영을 수행하는 자동화 프로그램이 사용된다. 에너지 절약, 인력 비용 절감, 인구 밀집 지역에서 멀리 위치할 수 있는 기능 외에도, 무인 데이터센터를 구축하면 인프라에 대한 악의적인 공격 위협이 감소된다.[50][51]

제공하는 서비스 내용은 데이터센터(Data Center)에 따라 크게 다르다.

  • 감시: 서버 및 네트워크(NW) 장비 등의 리소스와 포트, SNMP 트랩(SNMP TRAP), 로그 등을 감시한다.
  • 고장 대응: 고장 원인 분석 및 장비 교체, 제조사(메이커) 연락 등을 수행한다.
  • 운영: 백업 작업 등을 대행한다.
  • 관리: 계정 관리, 성능 관리 등을 수행한다.

7. 1. 자동화

데이터 센터 전환은 통합 프로젝트를 통해 단계적으로 이루어지며, 여기에는 표준화, 가상화, 자동화, 보안이 포함된다.[32] 자동화는 프로비저닝, 구성, 패칭, 릴리스 관리, 규정 준수 등의 작업을 자동화하여 운영 효율성을 높인다.[38] 이는 숙련된 IT 인력 부족 문제 해결에도 도움이 된다.[38]

7. 2. 보안

데이터 센터는 물리적 접근을 제한하며, 다층 보안 시스템을 갖추고 있다. 울타리, 볼라드, 인원 통제용 안전 장치 등이 사용되며,[82] 비디오 카메라 감시와 상주 보안 요원이 배치되는 경우도 많다. 지문 인식 인원 통제용 안전 장치가 점차 일반화되고 있다. 접근 기록은 데이터 보호 규정에 따라 요구되기도 하며, 일부 조직에서는 접근 제어 시스템과 연동하여 관리한다. 여러 로그 항목은 정문, 내부 방 출입구, 장비 캐비닛 등에서 생성될 수 있다. 캐비닛 접근 제어는 지능형 전력 분배 장치와 통합되어 네트워크로 연결될 수 있다.[83]

FM200 소화 탱크


데이터 센터는 화재 예방을 위해 소화설비 시스템을 갖추고 있으며, 연기 감지기를 설치하여 화재 발생을 조기에 경고한다. 주요 방에는 회로 기판의 취약성 때문에 습식 스프링클러 시스템이 일반적으로 허용되지 않지만, 시설의 다른 부분이나 폐쇄 시스템인 냉각/가열 통로 공기 순환 시스템에는 사용될 수 있다.[81] 스프링클러 시스템의 대안으로 고압을 사용하여 매우 작은 물방울을 생성하는 미스트가 사용될 수 있다. 또한, 민감한 지역에서는 가스 소화 설비를 사용하여 화재를 진압하며, 과거에는 할론 가스가 많이 사용되었으나 환경 문제로 인해 다른 방식으로 대체되고 있다.[https://www.epa.gov/ozone-layer-protection/halons-program]

7. 3. 환경 제어

데이터 센터의 안정적인 작동을 위해 온도, 습도, 공기 흐름 등을 최적 상태로 유지하는 것이 중요하다.[72][73][74]

온도와 습도는 에어컨을 통해 제어된다. 또한, 외부 공기를 이용하거나, 간접 증발 냉각 (IDEC) 장치를 사용하거나, 해수를 사용하는 간접 냉각 방식도 활용된다.[72][73][74]

높은 습도는 먼지가 팬을 막히게 하여 과열을 유발하거나, 부품 오작동으로 기판을 손상시켜 화재 위험을 초래할 수 있다. 과열은 부품을 녹여 연결을 느슨하게 하고 화재 위험을 높일 수 있다.

공기 흐름 관리는 IT 장비에서 배출되는 뜨거운 공기의 재순환을 방지하고 바이패스 공기 흐름을 줄여 데이터 센터의 컴퓨터 냉각 효율을 향상시킨다. 뜨겁고 차가운 공기 흐름을 분리하는 방법에는 핫/콜드 통로 컨테인먼트와 인-로우 냉각 장치 등이 있다.[77]

컴퓨터 캐비닛/서버 팜은 냉각/가열 통로 억제를 위해 구성된다. 적절한 공기덕트 배치는 냉각 공기와 가열 공기가 섞이는 것을 방지하여 냉각 효율을 높인다. 캐비닛 열은 서로 마주보도록 짝을 이루어 냉각 및 가열 공기 흡입구와 배출구가 공기를 섞지 않도록 한다.

냉각 통로 억제는 장비 랙의 후면을 노출시키고 서버의 전면을 문과 덮개로 밀폐하여 수행된다. 다양한 바닥 패널을 통해 냉각 천장 환기 타일에 공급되는 효율적인 냉각 공기 경로를 만들 수 있으며, 냉각 통로 또는 가열 통로를 억제할 수 있다.[78]

캐비닛에 수직 배기덕트 연돌을 장착하는 방법도 있다.[79] 가열 배기관/벤트/덕트는 공기를 플레넘 공간 위의 천장으로 그리고 냉각 장치 또는 외부 벤트로 되돌릴 수 있다. 이 구성에서는 기존의 냉각/가열 통로 구성이 필요하지 않다.[80]

7. 4. 에너지 효율 관리

구글 데이터센터(Google Data Centers), 더 달레스(The Dalles, Oregon)


데이터센터의 에너지 효율 관리는 중요한 문제로 다뤄진다. 에너지 사용량은 데이터센터의 중심적인 문제로, 전력 소비량은 서버 랙의 몇 kW에서 대규모 시설의 수십 MW에 이른다.[84] 높은 전력 밀도 시설의 경우 전기 비용은 주요 운영 비용이며, 총소유비용(TCO)의 10% 이상을 차지한다.[85]

데이터센터의 에너지 효율을 측정하는 가장 일반적인 지표는 전력 사용 효율(PUE)이다.[91] PUE는 데이터센터에 공급되는 총 전력을 IT 장비에 사용되는 전력으로 나눈 값으로, 냉각, 조명 등 간접 장비에 사용되는 전력의 비율을 측정한다.[91] 미국 데이터센터의 평균 PUE는 2.0이며,[91] 최첨단 데이터센터는 약 1.2의 PUE를 달성하기도 한다.[92]

미국 환경보호청(EPA)은 독립형 또는 대규모 데이터센터에 대한

2010년 CERN의 데이터 센터


데이터 센터 사용자에게 전력은 가장 큰 반복적인 비용이다.[102] 2011년, 페이스북(Facebook), 랙스페이스(Rackspace) 등은 친환경 데이터 센터 컴퓨팅 기술을 위한 공개 표준 개발을 위해 오픈 컴퓨트 프로젝트(Open Compute Project)(OCP)를 설립했다.[100] 2016년 구글은 48V DC 얕은 데이터 센터 랙 설계도를 공개하며 OCP에 참여했는데, 이는 에너지 효율을 30% 향상시키는 설계였다.[101]

데이터센터의 전력 사용 효율을 나타내는 지표로 전력 효율 지수(PUE)가 있으며, 미국 환경보호청(EPA) 등에서 권장하고 있다. PUE는 데이터센터 전체 소비 전력을 IT 장비가 사용하는 전력으로 나눈 값으로, 숫자가 낮을수록 효율이 높다. 1.0은 이론상 가장 효율적인 데이터센터를 의미한다.

8. 친환경 데이터 센터

데이터센터는 많은 전력을 사용하는데, 이는 크게 두 가지 용도로 나눌 수 있다. 실제 장비를 작동하는 데 필요한 전력과 장비를 냉각하는 데 필요한 전력이다. 전력 효율은 첫 번째 범주를 줄인다.

자연적인 방법을 통한 냉각 비용 절감에는 위치 결정이 포함된다. 우수한 광섬유 연결, 전력망 연결 및 장비 관리를 위한 인구 밀집 지역을 피하는 데 중점을 두면 데이터센터는 사용자로부터 수 마일 떨어져 있을 수 있다. 구글이나 페이스북(Facebook)과 같은 대규모 데이터센터는 인구 밀집 지역 근처에 있을 필요가 없다. 외부 공기를 사용하여 냉각할 수 있는 북극 지역이 점점 더 인기를 얻고 있다.[111]

지구온난화 방지를 위해 데이터센터의 높은 전력 소비량에 대한 관심이 높아지면서, IT 인프라의 에너지 절약 운동(소위 "그린 IT")의 일환으로 2007년경부터 데이터센터의 에너지 절약이 추진되기 시작했다.

그린 IT를 실현하기 위한 구체적인 방안으로는 다음과 같은 여러 가지 대책이 시행되고 있다.

데이터 센터의 에너지 효율을 높이기 위한 다양한 방안이 연구 및 적용되고 있다. 2011년 데이터 센터의 서버 랙은 25kW 이상으로 설계되었으며, 일반적인 서버는 소비 전력의 약 30%를 낭비하는 것으로 추정되었다.[98] 정보 저장 시스템에 대한 에너지 수요 또한 증가하고 있으며, 고가용성 데이터 센터는 1메가와트(MW)의 수요가 있고, 수명 동안 2천만 달러의 전력을 소비하는 것으로 추정되며, 냉각은 데이터 센터의 총 소유 비용의 35%~45%를 차지한다.[98]

주요 방안으로는 재생 에너지 사용 확대, 고효율 냉각 시스템 도입, 서버 가상화 및 통합, 직류(DC) 급전 시스템 도입, 폐열 재활용 등이 있다.


  • 재생 에너지 사용 확대: 태양광, 풍력 등 재생 가능 에너지원을 활용하여 데이터 센터 운영에 필요한 전력을 공급한다. 캐나다,[112] 핀란드,[113] 스웨덴,[114] 노르웨이,[115] 스위스[116] 와 같이 재생 에너지 환경이 좋은 국가들은 데이터 센터를 유치하려고 한다.
  • 고효율 냉각 시스템 도입: 외기 냉방, 수냉식 냉각 등 효율적인 냉각 방식을 적용하여 냉방에 소모되는 에너지를 절감한다. 특히, 홋카이도쿠시로시와 같이 연중 서늘한 기후를 보이는 지역에 데이터 센터를 구축하여 외기를 냉각에 활용하는 사례도 있다.[155] 사쿠라 인터넷은 이시카리 데이터센터에서 외기냉방을 채택하여 냉방 비용을 약 40% 절감했다고 밝혔다.[155]

프랑스 스트라스부르 항구에 있는 수냉식 데이터센터

  • 서버 가상화 및 통합: 가상화 기술을 활용하여 서버 운영 효율성을 높이고, 서버 수를 줄여 에너지 소비를 최소화한다. 처리 능력이 낮은 구형 서버나 처리 능력이 필요하지 않은 서비스들을 여러 개 묶어 소수의 고성능 서버에서 일괄 처리함으로써 서버의 대수를 줄일 수 있다. 가상화에 대응하는 소프트웨어로는 VMware, Xen(Xen 하이퍼바이저), Hyper-V 등이 있다.
  • 직류(DC) 급전 시스템 도입: 데이터 센터 내 전력 변환 횟수를 줄여 전력 손실을 최소화하고, 에너지 효율을 향상시킨다. 현장에서 태양 전지판을 이용하여 직류를 생산하고, 현장에 있는 배터리 저장 전력소에 전기를 저장하는 데이터센터는 효율이 10% 더 높고, 인버터 부품에 필요한 바닥 공간을 줄일 수 있다.[122][123]
  • 폐열 재활용: 데이터 센터에서 발생하는 열을 난방 등에 재활용하여 에너지 효율을 높인다. 데이터센터 인프라에는 열펌프가 더 자주 설치된다.[124]


2011년, 페이스북(Facebook), 랙스페이스(Rackspace) 등은 친환경 데이터 센터 컴퓨팅 기술을 위한 공개 표준을 개발하고 발표하기 위해 오픈 컴퓨트 프로젝트(Open Compute Project)(OCP)를 설립했다.[100] 2016년 구글은 이 프로젝트에 참여하여 48V DC 얕은 데이터 센터 랙의 설계도를 공개했다.[101] 2017년 OCP 설계를 기반으로 구축된 데이터 센터 하드웨어의 매출은 12억 달러를 넘었으며 2021년까지 60억 달러에 이를 것으로 예상된다.[100]

싱가포르는 2022년 새로운 데이터센터에 대한 3년간의 금지령을 해제했다.[118][119][120][121]

8. 1. 친환경 데이터 센터 구축 방안

데이터 센터의 에너지 효율을 높이기 위한 다양한 방안이 연구 및 적용되고 있다. 2011년 데이터 센터의 서버 랙은 25kW 이상으로 설계되었으며, 일반적인 서버는 소비 전력의 약 30%를 낭비하는 것으로 추정되었다.[98] 정보 저장 시스템에 대한 에너지 수요 또한 증가하고 있으며, 고가용성 데이터 센터는 1메가와트(MW)의 수요가 있고, 수명 동안 2천만 달러의 전력을 소비하는 것으로 추정되며, 냉각은 데이터 센터의 총 소유 비용의 35%~45%를 차지한다.[98]

주요 방안으로는 재생 에너지 사용 확대, 고효율 냉각 시스템 도입, 서버 가상화 및 통합, 직류(DC) 급전 시스템 도입, 폐열 재활용 등이 있다.

  • 재생 에너지 사용 확대: 태양광, 풍력 등 재생 가능 에너지원을 활용하여 데이터 센터 운영에 필요한 전력을 공급한다. 캐나다,[112] 핀란드,[113] 스웨덴,[114] 노르웨이,[115] 스위스[116] 와 같이 재생 에너지 환경이 좋은 국가들은 데이터 센터를 유치하려고 한다.
  • 고효율 냉각 시스템 도입: 외기 냉방, 수냉식 냉각 등 효율적인 냉각 방식을 적용하여 냉방에 소모되는 에너지를 절감한다. 특히, 홋카이도쿠시로시와 같이 연중 서늘한 기후를 보이는 지역에 데이터 센터를 구축하여 외기를 냉각에 활용하는 사례도 있다.[155] 사쿠라 인터넷은 이시카리 데이터센터에서 외기냉방을 채택하여 냉방 비용을 약 40% 절감했다고 밝혔다.[155]

  • 서버 가상화 및 통합: 가상화 기술을 활용하여 서버 운영 효율성을 높이고, 서버 수를 줄여 에너지 소비를 최소화한다. 처리 능력이 낮은 구형 서버나 처리 능력이 필요하지 않은 서비스들을 여러 개 묶어 소수의 고성능 서버에서 일괄 처리함으로써 서버의 대수를 줄일 수 있다. 가상화에 대응하는 소프트웨어로는 VMware, Xen(Xen 하이퍼바이저), Hyper-V 등이 있다.
  • 직류(DC) 급전 시스템 도입: 데이터 센터 내 전력 변환 횟수를 줄여 전력 손실을 최소화하고, 에너지 효율을 향상시킨다. 현장에서 태양 전지판을 이용하여 직류를 생산하고, 현장에 있는 배터리 저장 전력소에 전기를 저장하는 데이터센터는 효율이 10% 더 높고, 인버터 부품에 필요한 바닥 공간을 줄일 수 있다.[122][123]
  • 폐열 재활용: 데이터 센터에서 발생하는 열을 난방 등에 재활용하여 에너지 효율을 높인다. 데이터센터 인프라에는 열펌프가 더 자주 설치된다.[124]


2011년, 페이스북(Facebook), 랙스페이스(Rackspace) 등은 친환경 데이터 센터 컴퓨팅 기술을 위한 공개 표준을 개발하고 발표하기 위해 오픈 컴퓨트 프로젝트(Open Compute Project)(OCP)를 설립했다.[100] 2016년 구글은 이 프로젝트에 참여하여 48V DC 얕은 데이터 센터 랙의 설계도를 공개했다.[101] 2017년 OCP 설계를 기반으로 구축된 데이터 센터 하드웨어의 매출은 12억 달러를 넘었으며 2021년까지 60억 달러에 이를 것으로 예상된다.[100]

싱가포르는 2022년 새로운 데이터센터에 대한 3년간의 금지령을 해제했다.[118][119][120][121]

9. 데이터 센터 관련 문제점 및 과제

데이터 센터는 막대한 전력을 소비하여 에너지 비용 증가와 탄소 배출량 증가 등 환경 문제를 야기한다.[86][88][129] 2020년 기준, 데이터센터(암호화폐 채굴 제외)와 데이터 전송은 각각 세계 전력의 약 1%를 사용했다.[86] IEA는 일부 데이터센터가 여전히 화석연료로 생산된 전력을 사용하고 있어 "에너지 효율, 신재생에너지 조달 및 연구개발에 대한 정부 및 산업계의 노력"이 더 필요하다고 강조했다.[86] 2020년대 암호화폐 채굴과 인공지능 붐으로 전력 수요가 증가했으며,[125][126] IEA는 2022년부터 2026년까지 전 세계 데이터센터의 전력 수요가 두 배로 증가할 것으로 예상한다.[127]

데이터 센터는 주변 지역에 전자파 및 소음 공해를 유발하여 주민들에게 피해를 줄 수 있다.[55][56][57][58] 데이터센터 근처에 거주하는 주민들은 소음을 "24시간 내내 고주파의 윙윙거리는 소음"으로 묘사하며, "마치 활주로에서 비행기 엔진이 계속 작동하는 것과 같습니다... 다만 비행기가 계속 공회전을 하고 절대 떠나지 않는다는 점이 다릅니다."라고 말한다.[55][56][57][58] 외부 소음원에는 HVAC 장비와 발전기가 포함된다.[59][60]

데이터 센터는 화재 발생 시 대규모 서비스 중단 및 데이터 손실 위험을 초래할 수 있다.

한국의 경우, 데이터 센터의 수도권 집중 현상은 지역 불균형을 심화시키고 지방 데이터 센터 유치를 어렵게 만든다.

== 한국의 데이터 센터 관련 현안 ==

한국의 데이터 센터는 수도권에 집중되어 있어 전력, 통신 등 인프라 문제와 지역 불균형을 심화시키고 있다.[127][128] 데이터 센터는 높은 전력 소비로 인해 에너지 비용 상승과 탄소 배출 증가를 야기하여 환경 문제를 심화시킨다.[86][88][129] 2020년 기준, 데이터센터(암호화폐 채굴 제외)와 데이터 전송은 각각 세계 전력의 약 1%를 사용했다.[86] IEA는 일부 데이터센터가 여전히 화석연료로 생산된 전력을 사용하고 있기 때문에 "에너지 효율, 신재생에너지 조달 및 연구개발에 대한 정부 및 산업계의 노력"이 더 필요하다고 촉구했다.[86] 2020년대 암호화폐 채굴과 인공지능 붐으로 전력 수요가 증가했으며,[125][126] IEA는 2022년부터 2026년까지 전 세계 데이터센터의 전력 수요가 두 배로 증가할 것으로 예상하고 있다.[127]

데이터센터는 주변 지역에 전자파와 소음 문제를 발생시켜 주민들의 민원을 야기한다.[55][56][57][58] 데이터센터 근처에 거주하는 주민들은 소음을 "24시간 내내 고주파의 윙윙거리는 소음"으로 묘사하며, "마치 활주로에서 비행기 엔진이 계속 작동하는 것과 같습니다... 다만 비행기가 계속 공회전을 하고 절대 떠나지 않는다는 점이 다릅니다."라고 말한다.[55][56][57][58] 외부 소음원에는 HVAC 장비와 발전기가 포함된다.[59][60]

또한, 데이터 센터는 화재 위험이 있어 대규모 서비스 중단 및 데이터 손실 가능성을 내포하고 있다. 이러한 문제들을 해결하고 데이터 센터 산업의 발전을 지원하기 위한 관련 법규 및 제도 마련이 시급한 실정이다.

9. 1. 한국의 데이터 센터 관련 현안

한국의 데이터 센터는 수도권에 집중되어 있어 전력, 통신 등 인프라 문제와 지역 불균형을 심화시키고 있다.[127][128] 데이터 센터는 높은 전력 소비로 인해 에너지 비용 상승과 탄소 배출 증가를 야기하여 환경 문제를 심화시킨다.[86][88][129] 2020년 기준, 데이터센터(암호화폐 채굴 제외)와 데이터 전송은 각각 세계 전력의 약 1%를 사용했다.[86] IEA는 일부 데이터센터가 여전히 화석연료로 생산된 전력을 사용하고 있기 때문에 "에너지 효율, 신재생에너지 조달 및 연구개발에 대한 정부 및 산업계의 노력"이 더 필요하다고 촉구했다.[86] 2020년대 암호화폐 채굴과 인공지능 붐으로 전력 수요가 증가했으며,[125][126] IEA는 2022년부터 2026년까지 전 세계 데이터센터의 전력 수요가 두 배로 증가할 것으로 예상하고 있다.[127]

데이터센터는 주변 지역에 전자파와 소음 문제를 발생시켜 주민들의 민원을 야기한다.[55][56][57][58] 데이터센터 근처에 거주하는 주민들은 소음을 "24시간 내내 고주파의 윙윙거리는 소음"으로 묘사하며, "마치 활주로에서 비행기 엔진이 계속 작동하는 것과 같습니다... 다만 비행기가 계속 공회전을 하고 절대 떠나지 않는다는 점이 다릅니다."라고 말한다.[55][56][57][58] 외부 소음원에는 HVAC 장비와 발전기가 포함된다.[59][60]

또한, 데이터 센터는 화재 위험이 있어 대규모 서비스 중단 및 데이터 손실 가능성을 내포하고 있다. 이러한 문제들을 해결하고 데이터 센터 산업의 발전을 지원하기 위한 관련 법규 및 제도 마련이 시급한 실정이다.

10. 데이터 센터 관련 논란 (한국의 관점)

11. 미래 전망

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