핵심 디지털 인프라 및 연속성 솔루션 전문기업인 버티브(Vertiv)가 2023년 전 세계 데이터센터업계의 주요 동향으로 데이터센터가 환경과 지역사회에 미치는 영향에 관한 법적규제와 감독 강화를 꼽았다. 

버티브는 최근 2023년 데이터센터업계 5대 트렌드를 선정해 발표했다. 지오다노 알베르타치(Giordano Albertazzi) 버티브 최고 운영 책임자(COO)이자 미주지역 사업총괄 사장은 “컴퓨팅 성능과 스토리지 용량이 필요한 애플리케이션들이 점차 늘어나면서 데이터센터산업이 빠르게 성장하고 있으며 이에 따라 데이터센터설비들이 소비하는 에너지와 용수 사용량도 증가하고 있다”라며 “데이터센터업계는 미래의 성공과 생존을 위해 에너지 및 용수 소비효율을 공격적으로 끌어올릴 필요가 있으며 규제 강화가 불가피해졌다”고 강조했다. 

이어 “이는 데이터센터분야에서 중요한 혁신들을 이끌어낼 것"이라며 "여정이 평탄하지만은 않겠지만 변화를 예측하고 데이터센터 애플리케이션의 갈수록 높아지는 요구를 충족하는 전문적인 데이터센터 파트너와 혁신적인 솔루션을 사용한다면 이 여정을 잘 헤쳐나갈 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

2000년대 초중반까지만 하더라도 반도체 칩 설계와 제조기술 향상을 통해 서버전력 소모를 제한할 수 있었으나 최근 들어 한계에 다다르고 있다. 서버의 에너지사용량은 폭발적으로 증가하고 있기 때문이다. 

업타임 이스티튜트(Uptime Institute)가 최근 발표한 ‘실리콘 혹서기: 데이터센터로 일대 변화 예고’라는 제목의 보고서는 SPEC(Standard Performance Evaluation Corporation)의 데이터를 인용해 2017년 이후 서버의 전력소비가 266% 증가했다고 지적하고 있다. 이같은 전력소비의 폭발적 증가는 다양한 기술 및 시장에서 환경과 지속가능성에 대한 관심을 높이는 계기가 되고 있다. 버티브의 전문가들은 2023년 데이터센터업계에서 5대 트렌드가 두드러질 것으로 예상한다. 

데이터센터 규제 강화 에너지와 용수사용에 대한 소비자들의 압박이 거세짐에 따라 정부도 다방면에서 데이터센터에 대해, 그리고 데이터센터가 아웃소싱으로 이들 자원을 사용하는 것에 대해 규제를 강화하려고 노력하고 있다. 데이터센터는 현재 전 세계 전기소비에서 3%를 차지하고 있으며 2030년에는 이 수치가 4%에 육박할 것으로 예상된다. 

평균적인 하이퍼스케일설비는 연간 20~50MW를 소비하는데 이는 3만7,000가구가 사용하는 전력소비와 맞먹는 양이다. 이러한 추세에 따라 2023년에는 데이터센터에 대한 정부의 규제와 감독이 강화될 것으로 예상된다. 

이미 규제 조치들을 시행하는 나라들도 있다. 아일랜드 더블린과 싱가포르는 데이터센터의 에너지사용을 규제하기 위한 조치들을 취하고 있다. 가뭄에 취약한 지역들에서는 데이터센터의 막대한 용수 사용에 대해서도 비슷한 규제를 도입할 것으로 보인다. 

미국 에너지부에 따르면 증발냉각시스템을 사용하는 평균적인 데이터센터의 용수사용 효율(WUE)은 kWh에 1.8L다. 이런 유형의 데이터센터는 매일 300만~500만갤런의 물을 소비한다. 이는 인구 3만~5만명 규모의 도시 하나가 소비하는 물 사용량에 해당된다. 

데이터센터업계는 환경친화적인 열설계를 도입하는 것과 같은 조치들을 통해서 용수사용을 줄이기 위한 자체 노력을 이어갈 것으로 전망된다. 하지만 2023년에는 당국의 규제와 감독이 좀 더 강화될 것으로 예상된다. 하이퍼스케일설비 표준화 가속 옴디아(Omdia)의 최근 조사에 따르면 엔터프라이즈 데이터센터사업자의 99%가 자사의 미래 데이터센터전략으로 사전에 제작된 모듈형 데이터센터 설계를 도입할 것이라고 응답했다. 이는 단지 하나의 유행이 아닌 ‘뉴 노멀’로 자리 잡고 있다. 표준화가 가져다주는 속도와 효율을 하이퍼스케일 사업자들이 추구하면서 2023년에는 이 방향으로 변화가 가속할 것으로 예상된다. 

클라우드사업자들은 코로케이션 사업자들에게로 눈을 돌리고 있으며 코로케이션 사업자들은 수년에 걸쳐서 표준화를 추진하고 있다. 특히 클라우드 사업자들은 신규 용량을 코로케이션 사업자들에게 아웃소싱하고 이들의 시장 경험과 검증된 구축 역량을 활용하고자 한다. 

비단 엔터프라이즈뿐만 아니라 하이퍼스케일과 네트워크 엣지분야에서도 전원 모듈, 냉각 모듈, 스키드 같은 모듈형 부품에서부터 일체의 프리팹(prefabricated)설비에 이르기까지 표준화가 대세가 될 것으로 예상된다. 

디젤발전기는 오래 전부터 데이터센터 에코시스템에서 불완전하지만 불가피한 요소로 존재했다. 디젤발전기에 저장된 에너지는 대부분 사용되지 않은 채로 시간을 보내며 그러면서도 여전히 일정 기간이 경과한 후에는 유지보수와 연료를 교체해야 한다. 

디젤발전기는 실제 가동에 들어갔을 때도 사업자들이 그렇게 피하려고 하는 탄소 배출을 일으킨다. 이미 일부 데이터센터들은 배터리를 사용해 더 긴 시간 동안 지원할 수 있도록 하고 있으며(최대 5분까지) 데이터센터를 건설할 때도 발전기 용량을 최소화하도록 설계하고 있다. 

지금은 발전기의 역할을 최소화하고자 하는 과도기에 있다. 데이터센터업계는 백업 용량을 증대하기 위해 첨단 배터리기술 같은 새 대안을 찾고 있다. 2023년에는 이러한 완벽한 대안으로 '수소연료전지'에 대한 관심이 높아질 것으로 예상된다. 수소연료전지는 처음에는 발전기의 역할을 대신하면서 순간적인 부하 지원만을 제공하다가 궁극에는 본격적인 연속 가동도 가능해질 것이기 때문이다. 

최근 몇 년간 랙 밀도가 비교적 정체됐으나 데이터센터 사업자들이 점차 높은 밀도의 랙을 요구하고 있다. 업타임 인스티튜트의 2022년 글로벌 데이터센터 조사에 따르면 데이터센터 사업자 1/3 이상은 3년 동안 회사 랙 밀도가 급격하게 높아졌다고 응답했다. 

특히 대규모 엔터프라이즈 및 하이퍼스케일 데이터센터에서는 더욱 요구하고 있다. 10MW 이상 설비를 운영하는 사업자들의 약 50%가 랙당 20kW 이상이라고 응답했으며 20%는 랙당 40kW 이상이라고 응답했다. 이런 추세는 액체 냉각 서버기술이 성숙하고 도입 속도가 빨라지고 있는 상황과 부합한다. 

또한 용량 증설 필요성이 빠르게 늘어나고 있으며 서버 전력 소모가 증가하면서 사업자들이 다방면에서 해결해야 할 과제에 직면하고 있다. 사업자들은 선택의 여지없이 좁은 공간에 더 많은 컴퓨팅을 탑재하고 랙 밀도를 높이고 열 프로파일로 액체냉각을 도입하는 것과 같이 기존 설비의 한계를 극복해야 한다. 

액체냉각은 새 기술은 아니지만 초기에 고밀도 환경에 별무리없이 성공적으로 도입되고 입증됨으로써 앞으로 액체냉각기술의 도입이 빠르게 증가할 것으로 예상된다. 새로운 OCP 표준과 Open19 표준으로 D2C(direct-to-chip) 냉각이 추가됨으로써 이런 추세는 더욱 가속화할 것으로 전망된다. 

5G기술로 엣지 상에서 메타버스 가능 

옴디아는 2022년 모바일 가입자 및 매출 전망에서 2027년에는 58억명 이상인 모든 모바일 가입자의 거의 절반이 5G로 전환할 것으로 전망한다. 그럼으로써 점차 사용자 가까이에서 컴퓨팅이 가능하게 됐다. 

메타버스는 지연시간이 극히 낮은 초고밀도 컴퓨팅 네트워크가 필요하다. 2023년에는 5G 네트워크를 활용해 메타버스를 구현함으로써 이 애플리케이션이 요구하는 극히 낮은 지연시간이 가능할 것이다. 궁극적으로 이를 위해서는 5G 엣지에서 더 높은 성능의 컴퓨팅이 필요로 하며 조만간 이 애플리케이션이 실현되는 것을 보게 될 전망이다. 

2023년부터 차차 등장하기 시작하다가 이후에는 좀더 폭넓게 도입될 것으로 보이며 네트워크 엣지가 갈수록 정교해짐에 따라 지원 인프라도 함께 발전할 것이다. 여기에는 인공지능과 가상현실 계획 및 관리시스템도 포함되며 엣지 상에서 리튬이온 UPS시스템의 도입이 증가할 것이다. 

IDC에 따르면 리튬이온 UPS시스템의 매출 비중이 2021년 8월 2%에서 2022년 8월 8%로 증가한 것에서도 알 수 있듯 이러한 추세는 앞으로 더욱 빨라질 것으로 전망된다. 2023년 데이터센터 및 통신 네트워크업계 트렌드와 버티브 솔루션에 관한 보다 자세한 정보는 홈페이지에서 확인할 수 있다.