미국 데이터센터의 물공급과 클라우드 컴퓨팅

 

대규모 데이터 시설은 수십억 갤런의 물을 사용하여 시스템을 냉각시키는데, 이 환경 문제는 세계가 점점 클라우드에 의존하게 되면서 악화될 것인가?

 

데이터 센터는 특히 전 세계 인구가 온라인으로 그들의 삶을 일에서 놀이로 옮겨갈 때, 현대 사회 기반 시설에서 중요한 부분이다. 하지만 데이터 센터들은 그들의 위치를 파괴한다.

미국의 최근 연구에 따르면, 데이터 센터는 2040년까지 전 세계 탄소 배출량의 14%를 생산할 수 있다. 그러나 단순히 데이터 센터를 운영하는 것 또한 엄청난 양의 물을 필요로 하는데, 이는 지역 공급을 감소시킬 때 주변 지역에 어려운 문제가 될 수 있다.

구글은 2019년 8월 애리조나주 사막지역에 시설 건립을 제안하고 현지 물 공급 업체와 함께 하루 100만 갤런의 물을 보장해 설비를 식히는 계획을 발표했다. 피크 타임에 이것은 매일 4백만 갤런까지 상승할 수 있다. 애리조나 시립 물 사용자 협회에 따르면, 이러한 수치를 놓고 볼 때 애리조나의 일반적인 가정은 한 달 동안 최대 15,000갤런을 소비한다고 한다.

지난 4월 미국 텍사스주 레드힐에 접수된 법률 서류에 따르면 구글은 2021년까지 새 데이터 센터를 짓기 위해 연간 14억 6000만 갤런의 물을 원하고 있다. 텍사스 수자원개발위원회에 따르면, 이것은 주변 지역의 전체 연간 공급량에서 상당한 증가를 나타낼 것이라고 한다.

하지만 왜 데이터 센터들은 그렇게 많은 물을 필요로 할까? 기본적인 전제는 클라우드 스토리지를 사용하는 것이 서버에서의 활동으로 이어지며, 이는 사용 에너지의 양에 따라 물리적 열을 발생시킨다. 온도가 상승하면 서버의 속도가 느려지거나 오작동이 발생할 수 있으며, 냉각탑은 공정이 원활하게 작동하도록 하기 위해 단열 냉각 프로세스(물을 증발시켜 열을 제거)를 사용한다.

아이슬란드에 본사를 둔 데이터센터 기업 버네글로벌의 테이트 캔트렐 최고 기술 책임자는 "데이터 센터의 일은 정보를 유용한 데이터로 변환하는 것이고 부산물은 열"이라고 설명했다. "우리가 하고 싶은 것은 열기를 없애서 서버가 식혀주고 오래 지속되도록 하는 것이다."

 

 

기업이 데이터 센터의 환경 영향에 대처하는 방법

이러한 서비스에 대한 수요가 증가함에 따라, 매일 인스타그램을 사용하는 사람들이 더 많든, 아니면 온라인에서 미팅을 하는 사람들이 더 많든 간에, 더 많은 CPU와 코어가 데이터 센터로 채워진다. 데이터가 환경에 미치는 영향의 측면에서, 이것은 서버 밀도로 이어지고 이러한 시스템을 냉각시키는데 필요한 물 공급 또한 증가한다.

캔트렐은 "사회와 기술의 관점에서 보면 실제 행동이 필요하다는 것은 매우 분명하다"라고 말한다.

그러나 많은 기업에서 물 사용을 줄이기 위한 노력이 진행 중이다. 2018년 페이스북의 환경 보고서에는 냉각탑에 있는 데이터센터 밖에서 공기를 사용하는 방법이 자세히 설명되어 있다. 공기는 적절한 조건에서 데이터 센터로 들어가, 발생된 열의 결과로 따뜻해진 다음 외부로 재순환되거나 소진된다. 이 방법은 소셜 미디어 거대기업이 데이터 센터의 물 사용량을 반으로 줄일 수 있게 했다.

사회와 기술의 관점에서 볼 때, 우리는 진정한 행동이 필요하다는 것은 매우 분명하다.

마이크로소프트는 더 낮은 해수 온도를 이용하여 서버를 식히기 위해 오크니 제도 앞바다에 데이터 센터를 건설하는 급진적인 접근을 시도하고 있다. '프로젝트 나틱'으로 불리는 이 계획은 아직 2단계 타당성 조사 중이지만, 데이터 스토리지 설비는 2018년 중반부터 가동되어 마이크로소프트의 18개 부서에서 사용되고 있다.

애틀랜타에서 구글은 지역 식수 공급에 미치는 데이터 센터의 환경적 영향을 최소화하기 위해 사람이나 동물이 섭취하기에 부적합한 폐수를 사용하고 있다. 한편, 같은 물을 증발시켜 응축한 다음 재사용하는 루프 시스템은 전 세계 많은 데이터 센터에 통합되어 왔다.

부동산 투자회사인 사이러스 원은 지난 3월 애리조나의 데이터 센터가 냉방 냉방 시스템을 통해 "순수 양성"이라고 발표했다. 또한 2019년 데이터센터 사용량을 초과하는 물 흐름을 복구하기 위해 상수도 관련 이슈에 대해 협력한 지역 기관과도 제휴했다.

 

 

 

올바른 위치의 물을 절약할 수 있는 방법

다른 회사들은 장소에 관한 한 비정통적인 선택을 했다. 노틸러스 데이터 테크놀로지는 요트에 데이터 센터를 구축했는데, 요트는 캘리포니아 해안에서 떠다니고, 해수를 사용하여 서버를 폐쇄하는 데 사용되며, 페이스북은 북극권에 가까운 스웨덴 북부에 27,000 평방미터 규모의 시설을 소유하고 있다.

베른 글로벌은 기존 산업 인프라 때문에 아이슬란드 케플라빅에 매장을 냈다. 아이슬란드의 전기와 열 공급은 연중 월평균 기온이 영하 1도에서 10도 사이다.

캔트렐은 "데이터 센터가 적절한 기후 활동을 촉진할 수 있는 본보기가 되고 싶었기 때문에 버네 글로벌을 시작했다"라고 말했다. "데이터센터 설계에서 아이슬란드에서 입지를 굳힌 것을 활용할 수 있었다."

비록 위치가 에너지 소비를 줄이는 데까지 갈 수 있지만, 온도가 낮은 곳에 데이터 센터를 짓는 것은 환경에 미치는 영향을 완화시키는데 효과적일 수 있다. 예상 서비스 수준을 유지하고 수요에 대처하기 위해 데이터 센터는 항상 원격 위치에 있을 수 없다.

그러나 도시 근처에 위치한 데이터센터도 물 사용을 줄일 수 있다. 글로벌 데이터 플랫폼 기업 이퀴닉스는 토론토에 본사를 둔 시설을 갖추고 있어 식수에 사용되지 않는 지역 상수원인 온타리오 호수에서 냉수를 끌어온다.

런던과 그 주변에 4개의 사이트를 가진 데이터 센터 운영자인 VIRTUS의 설루션 담당 이사인 David Watkins는 모든 데이터 센터가 종종 24시간 운영된다고 지적한다. 그는 "영국은 특히 하룻밤 사이에 온화한 기후를 가지고 있으며, 우리는 주요 공급물에서 물을 섭취하지 않을 것"이라고 말했다. "기계 냉각 없이 주변 조건을 사용하여 공기를 냉각시킬 수 있으며, 냉각되기 전에 예를 들어 사람들이 일하는 데이터 센터의 난방 부품과 같은 열을 사용할 수 있다.

세계 데이터센터에 대한 압박이 커지면서 업계에서는 큰 리스크 스트레스 테스트에 직면하고 있지만 이에 대한 해결책은 점점 더 널리 퍼지고 있다. 기업 내에서 올바른 정보와 충분한 추진력을 가진 데이터 센터는 상호 연결된 세계가 환경을 희생하여 올 필요가 없다는 것을 증명할 수 있다