지속 가능한 데이터 센터 설계를 위한 4가지 원칙

현대 경제는 디지털 인프라 상에서 흐른다. 오늘날 디지털 비즈니스가 향후 수년 간 지속하기 위해선 가능한 깨끗하고 효율적인 디지털 인프라를 구축하는 것이 중요하다.

Equinix는 고객이 지속 가능성 전략을 달성하기 위한 핵심 요소로 Equinix에 의존하고 있다는 사실을 오랫동안 인지하고 있다. 따라서, Equinix는 자사 비즈니스 및 공급망 전반에서 탄소 배출량을 줄이기 위한 과학 기반 목표(SBT)[1]에 따라 2030년까지 기후 중립을 달성하는 기업이 되겠다고 약속한 데이터 센터 업계 최초의 기업이 되었다.

Equinix는 약 1년 전 과학 기반 목표를 설정한 이후, 아래와 같이 네 가지 중요한 분야와 일치하는 여러 이정표를 달성했다. 이 글에서는, 데이터 센터를 보다 깨끗하고 효율적으로 만들기 위해 추진 중인 많은 혁신들 중 몇 가지에 대해 소개할 예정이다.

1. 저탄소 에너지로 배출량을 늘리지 않고 데이터 용량 확장

데이터 센터의 에너지 효율성을 높이는 것이 최우선 과제이긴 하지만, 에너지를 사용해야 하는 것은 불가피하다는 것을 인지하고 있다. 이러한 이유로 Equinix는 전 세계에서 운영하는 데이터 센터 전반에 걸쳐 100% 재생 에너지를 활용하는 것을 목표하고 있다. 이를 달성하게 되면, 탄소 배출량을 줄일 수 있을 뿐 아니라, 고객이 디지털 공급망을 친환경적으로 만드는 데도 도움이 될 수 있다. Equinix는 2021년 재생 에너지 사용률 95%를 기록하며 자사 최대치를 달성했다.

Equinix는 재생 에너지 사용률 목표 달성을 위해 가상전력구매계약(VPPA)의 우선 순위를 설정했다. VPPA는 Equinix가 진출한 시장 내에서 많은 양의 재생 에너지 사용률을 확보할 수 있게 지원한다. 이와 함께, Equinix는 기존의 전력구매계약을 지속적으로 추진한다. Equinix는 2022년 핀란드에 위치한 풍력 발전소와 두 건의 PPA를 체결했으며, 이를 통해 헬싱키[2],[3]에 위치한 Equinix IBX® 데이터 센터를 위해 최소 72MW 상당의 친환경 에너지를 공급할 예정이다. 해당 장기 계약을 통해 총 297MW 상당의 친환경 에너지를 확보할 수 있게 됐다.

Equinix는 싱가포르국립대(NUS) 에너지 연구 및 기술 센터(CERT)와 협력해 고분자전해질형연료전지(PEMFC)와 혼합연료 선형발전기 기술의 효율성을 비교하는 세계 최초의 연구 프로젝트를 진행 중이다. 본 프로젝트는 특히 싱가포르와 같은 열대 기후 지역의 데이터 센터를 위한 잠재적 저탄소 전력 공급원으로서 이러한 유망 기술에 대한 전체 평가를 포함하고 있다.

2.순환을 위한 설계로 데이터 센터 잠재력 재정의

“가져오고, 만들고, 폐기하는” 선형 경제 모델[4]과 달리 자원을 재사용하고 재활용하는 순환 경제 개념은 수십 년 동안 존재해 왔으며, 산업 전반에서 적용되어 온 개념이다. 그러나, Equinix는 순환성의 개념을 데이터 센터 산업에 적용하는 것이 적합하다고 생각하며, 이에 따라 행동하고 있다.

예를 들면, Equinix는 데이터 센터 내에 존재하는 열에 대한 생각을 바꿨다. 선형 경제 관점에서 볼 때, 폐열은 유감스럽지만 데이터 센터 운영의 부산물로만 취급된다. 그러나, Equinix는 폐열을 필요한 사람들에게 최대한 재판매하거나 공유하는 2차 제품으로 바꾸기 위해 노력하고 있다. Equinix는 전 세계에 걸친 자사 데이터 센터 내에서 폐열 재분배 프로젝트를 성공적으로 수행했다. 일례로, Equinix는 핀란드 에너지 회사와 협력해 헬싱키 데이터 센터 폐열을 재분배하여 수천 가구와 기업에 저탄소 난방을 제공하고 있다.[5]

더불어, 데이터 센터에서 사용하는 것보다 더 많은 용수를 공동체에 다시 제공하는 등, 물 긍정성을 확립하기 위해 노력하고 있다. Equinix는 용수를 전혀 사용하지 않는 연료 전지 등 보다 효율적인 설계 및 용수 회수, 중수 재활용 시스템을 통해 물 사용량을 줄이는데 적극적으로 노력하고 있다. Equinix의 혁신을 통해 1,180억 갤런 상당의 물을 절약할 수 있었고, 매년 연료 전지 사용을 통해 370억 갤런의 물을 절약하고 있다.

지역 사회에 ‘공동 혜택’을 제공하는 동시에 순환 경제를 실현하는 예로 프랑스 파리에 위치한 PA10 데이터 센터를 들 수 있다. 해당 데이터 센터는 빗물 포집 시스템과, 혁신적인 수경시스템을 갖춘 옥상 온실이 들어선다. 온실은 빗물을 지역사회를 위한 과일과 채소를 재배하는데 사용하는 반면, 전통적인 방법보다 훨씬 적은 양의 물을 관개에 사용할 수 있다.

3. 소프트웨어 최적화 및 자동화 통한 작업 효율성 제고

데이터 센터에서 에너지 낭비를 줄이기 위한 핵심요소 중 하나는 바로 폐기물이 발생하는 위치가 어딘지 정확히 파악하는 것이다.

Equinix는 지속 가능성 분야의 선도기업으로 부상했다. Equinix는 전력 최적화 전략을 지원하기 위해 소프트웨어 최적화된 데이터 센터 시스템을 배치하고 있다. Equinix는 VPS 그리고 나트론 에너지와의 협력을 통해 소프트웨어 정의 전력을 캐비닛에 장착된 배터리 에너지 스토리지와 결합한다. 이 신규 솔루션은 전력 소비를 관리하고 전력 좌초율을 거의 0%에 가깝게 제한하는 데 도움을 줄 것이다. 이를 통해, 데이터 센터 내 전력 효율성을 30~50% 개선할 수 있을 것으로 예상된다.

인공지능과 머신러닝은 지속 가능성 전략과 마찬가지로 IT 분야에서 미래를 대비하기 위한 핵심적인 우선순위가 되었다. Equinix 글로벌 기술 동향 조사에 따르면, IT 분야 리더들 중 74%가 AI 구축이 조직의 기술 전략의 핵심이라고 답했다. 지속 가능성과 인공지능 및 머신러닝이 모두 IT의 미래에 필수적인 역할을 하는 상황에서 이를 활용하는 것은 당연한 결정이다.

AI 알고리즘을 사용하면 자동화된 데이터 센터가 핵심 데이터 포인트를 파악, 특정 시나리오에서 지속 가능성 지표를 정확하게 예측하며, 이에 따른 운영 최적화가 가능하다. 이러한 알고리즘은 전력 인식 워크로드 조정을 자동화하는데 사용될 수 있다. 즉, 전력 수요의 균형을 맞추고, 재생 에너지를 사용할 수 있는 시점을 기준으로 워크로드를 분배하는데 사용된다.

4. 고효율 냉각으로 에너지 낭비 최소화

데이터 센터 효율성은 데이터 센터에서 사용하는 총 에너지와 IT 장비에 특별히 사용되는 부분을 비교하는 전력효율지수(PUE)를 사용해 측정된다. 데이터 센터 운영자는 PUE를 줄이기 위해 IT 장비에 직접 전원을 공급하지 않는 오버헤드 에너지를 절감해야 한다. 이러한 추가 에너지의 약 75%가 냉각 시스템에 사용되고 있으며, 고효율 냉각은 지속 가능성 목표 달성에 있어 매우 중요하다.

Equinix는 ASHRAE 열 표준을 지지하는 것과 같이 고효율 냉각을 우선시했다. 더불어, Equinix는 DC15 데이터 센터 내에 위치한 공동 혁신 시설(CIF)에서 실험 중인 동시에 NY5 데이터 센터 내 Equinix Metal® 과 함께 구축되어 있는 액체 냉각과 같은 고밀도 냉각 방법 또한 활발하게 도입 중이다. 액체 냉각은 특히 높은 수준의 전력 밀도를 필요로 하는 새로운 기술을 지원하기 위해 기존의 공랭식 방법이 해결하지 못했던 부분을 해결할 수 있다.

싱가포르에 위치한 SG5 데이터 센터는 Equinix 냉각 어레이라고 하는 맞춤형 혁신적인 표면 냉각 기술을 도입해 고밀도 전력을 필요로 하는 고객을 지원하고 용수 및 전력 소비 요구량을 절감한다.

냉각 효율성을 극대화하는 또 다른 방법은 바로 최적화된 공기 흐름 관리이다. 뜨거운 공기와 차가운 공기가 시설 전체에 무작위로 흐르도록 하기 보다는, 물리적 장벽을 이용해 차가운 공기를 통로에 공급하고, 뜨거운 공기를 배기를 통해 배출하도록 한다. 차가운 공기를 최적하게 분배함으로써 중동과 같이 IT 장비를 냉각하는데 제한적이며 많은 에너지를 활용하는 뜨거운 기후에 있는 데이터 센터에서도 PUE를 낮게 유지할 수 있었다.

Equinix 지속 가능성 전략에 대해 자세히 알아보기

이 글에서는 지속 가능성을 위한 Equinix의 노력의 일부분 만을 살펴보았다. Equinix는 매일 지속 가능성을 위한 노력을 전개해오고 있다. 과학 기반 목표를 채택한지 1년이 지난 지금, Equinix는 우리가 달성한 진전에 자부심을 가지고 있다. 그러나 여기에서 멈추지 않을 것이다.

Equinix 지속 가능성 전략에 대한 업계 의견은 IDC Equinix 지속 가능성 지수 벤더 프로필에서 확인할 수 있다.

추가 자료

Equinix Hot Takes 영상을 통해 데이터 센터 업계의 지속 가능성과 Equinix가 데이터 센터를 보다 깨끗하고 효율적으로 재설계 하는 방법에 대해 확인할 수 있다.

[1] The Science Based Targets Initiative

[2] Data Center Dynamics, “Equinix signs 30MW+ wind PPA in Finland.” Dan Swinhoe, January 10, 2022.

[3] Energy Global, “Neoen and Prokon sign second PPA with Equinix.” Abi Larkin, July 25, 2022.

[4] Ellen MacArthur Foundation, “What is a circular economy?”

[5] “Helen and Equinix extend successful cooperation to distribute more waste heat from data centers to properties in Helsinki”