미래의 데이터센터는 어떤 모습일까?

AI 시대의 필수 인프라 데이터센터가 뜨거운 감자로 떠오르고 있습니다. 사실 이전부터 막대한 전력 소비와 물 사용, 환경 영향 등을 둘러싸고 데이터센터에 대한 우려는 꾸준히 제기되어 왔는데요. 최근 미국 지역사회의 데이터센터 건설 반대가 더욱 거세지면서 정치적 쟁점으로까지 번지고 있는 것입니다. 

그렇다고 데이터센터를 더 이상 짓지 않을 수는 없습니다. 결국 데이터센터는 계속 늘리되, 그 과정에서 발생하는 부담을 어떻게 줄일지가 새로운 과제가 되고 있는데요. The Readout에서 기존과는 다른 방식으로 데이터센터를 구축하는 사례들을 살펴보았습니다. 

광산 속 데이터센터, 이미 업계가 주목하고 있다?

지난 6월 이탈리아에서는 지하 데이터센터 인택처(Intacture)가 가동을 시작했습니다. 트렌토 대학교와 현지 기업들이 구축한 데이터센터로 시설의 대부분이 지하 100m 광산 안에 자리 잡고 있는데요. 일반적으로 서버에서 발생하는 열을 식히기 위해서는 많은 에너지가 필요하지만, 이곳은 1년 내내 약 12°C가 유지되기 때문에 연중 약 75%는 자연 냉각이 가능합니다.

전력은 지역에서 생산한 재생에너지로 모두 공급하는데요. 이러한 방식을 통해 전통적인 데이터센터보다 에너지 효율을 30%~40% 높일 수 있다고 합니다. 노르웨이의 레프달 마인 데이터센터(Lefdal Mine Datacenter) 역시 폐광산을 활용한 곳인데요. 가까운 피오르(fjord)의 차가운 바닷물을 냉각에 이용하고, 수력발전과 풍력발전으로 전력을 공급합니다. 

업계에서는 이미 데이터센터 입지로서 광산을 주목하고 있습니다. 저렴한 토지에서 기존의 전력 인프라를 사용할 수 있고요. 광산수나 지하 환경도 냉각에 활용할 수 있기 때문인데요. 게다가 주변에 태양광이나 풍력 발전 등을 설치해 재생에너지와 결합하는 것도 가능합니다. 하지만 모든 광산이 데이터센터로 적합하지는 않으므로 사전에 충분한 검토가 필요하다고 하네요. 

데이터센터의 모습을 바꾸다! 수중 데이터센터

작년 중국 상하이 린강 지역에서는 수중 데이터센터가 구축되었습니다. 바다를 이용해 데이터센터 운영에 필요한 요소들을 해결하는데요. 차가운 바닷물로 서버를 냉각시키고, 인근의 해상 풍력 발전을 통해 전력의 95% 이상을 공급합니다. 중국 정부는 이를 수중 데이터센터와 해상 재생에너지를 결합한 사례로 소개하고 있습니다.

미국의 스타트업 판탈라사(Panthalassa)는 해상 장치 오션-3(Ocean-3)를 개발 중인데요. 컴퓨팅 장비를 갖춘 구 모양의 장치가 파도를 따라 움직이며 전기를 만들고, 그 전력으로 내부에서 AI 연산을 처리합니다. 여러 대의 오션-3를 연결하면 하나의 데이터센터처럼 작동하며, 그 결과는 위성을 통해 육지로 전송되는 것인데요. 판탈라사는 올해부터 오션-3를 실제 바다에 배치할 계획이라고 합니다.

우리가 알던 데이터센터의 모습은 앞으로 바뀔지도 모르겠습니다. 장소가 육지에서 바다로 이동하는 것뿐 아니라 서버의 모양도, 전력을 이용하는 방식도 변하고 있는데요. 아직 경제성이나 사업성이 입증된 것은 아니지만, 그럼에도 기존 데이터센터의 문제를 해결하는 새로운 접근이라는 점에서 의미가 있다고 생각합니다.

더 멀리, 지구를 떠난 우주 데이터센터?

스페이스X(SpaceX)는 올해부터 우주 AI 데이터센터를 현실화하고 있습니다. CEO 일론 머스크(Elon Musk)가 이끄는 AI 스타트업 엑스AI(xAI)를 인수했으며, 미국 연방통신위원회(FCC)에 AI 컴퓨팅 위성을 운영하기 위한 계획을 제출했는데요. 최대 100만 개의 위성을 활용해 태양광으로 전력을 생산하고 AI 연산에 사용하는 방식입니다. 내년에 첫 AI 위성이 발사될 예정이라고 하죠.

아마존(Amazon) 창업자 제프 베이조스(Jeff Bezos)가 세운 블루 오리진(Blue Origin)도 우주 데이터센터 프로젝트 선라이즈(Project Sunrise)를 추진 중입니다. 구체적인 기술이나 일정이 공개되지는 않았지만, 최대 5만여 개의 위성을 활용해 대규모 연산을 처리할 것으로 보이는데요. 지상 데이터센터의 전력과 물 사용 부담을 줄이는 것이 목표라고 합니다.

남은 문제들도 많습니다. 태양광으로 전력을 공급할 수는 있지만 방사선에 견딜 수 있는 장비가 필요하고, 서버에서 발생하는 열을 식히는 것도 쉽지 않고요. 수많은 위성을 배치할 경우 우주 쓰레기와의 충돌 위험도 고려해야 하는데요. 현재는 우주 AI 데이터센터의 기술적 가능성을 시험하는 단계입니다. 하지만 AI가 어느 순간 우리 일상 속 깊이 자리 잡은 것처럼, 우주 데이터센터도 생각보다 빠르게 현실이 될지도 모르겠네요. 

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