글로벌 빅테크 기업의 데이터 센터 임팩트 전략

"데이터 센터는 인터넷을 실행하는 것입니다. 당신이 스트리밍하는 게임과 시청하는 YouTube 동영상에 전력을 공급합니다. 그리고 데이터 센터는 전 세계 전기의 약 1%를 사용하므로 전기가 생성되는 방식을 변경하면 나머지 99%에 큰 영향을 미칠 수 있습니다" (구글 CEO, 순다르 피차이)

빅테크 기업의 에너지 사용이 폭발적으로 늘어나면서, '두뇌' 역할을 하는 데이터 센터의 환경적 임팩트에 대한 관심도 고조되고 있습니다. 실제 구글, MS, 메타의 에너지 총 소비량의 연평균 증가률은 28%로 지속적으로 증가하고 있습니다. 이슈&임팩트데이터연구소 IM.Lab에서는 글로벌 빅테크 기업을 중심으로 데이터 센터의 운영 및 임팩트 전략을 짚어봤습니다.

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글로벌 빅테크 기업의 데이터 센터 전력 효율성 지표는?  

• 독일 통계청에 따르면 현재 전 세계에는 700만 개가 넘는 데이터 센터가 있습니다. 데이터 센터는 서버와 냉각 및 전력 공급 시스템, 저장소, 네트워크 등으로 구성됩니다. 데이터 센터를 가동하는데 소요되는 전력도 상당하지만, 냉각 과정에서도 많은 전력이 사용됩니다. 글로벌 기업들은 데이터 센터의 전력의 효율성을 높이고, 지속가능한 에너지원을 사용하기 위한 다양한 전략을 펼치고 있습니다. 구글은 2013년 데이터 운영에 소요되는 전력을 풍력발전으로 충당하기 위해 마카니라는 재생에너지 개발 전문 회사를 인수하기도 했습니다.
• 데이터 센터의 전력 효율성은 PUE(Power Usage Effectiveness)로 표기하고 있으며, 인프라 비용을 계산해 효율성을 측정합니다. PUE 값이 1에 가까울수록 냉각, 조명, 기타 비 IT 시스템에 에너지를 효율적으로 사용하고 있다고 분석합니다. 2020년 기준 구글과 메타의 PUE는1.1, MS는 1.18을 기록했습니다.  Uptime Institute의 2021 데이터 센터 설문 조사 에 따르면 전 세계 평균은 약 1.57입니다
• 다만, PUE 값은 전체 전력 소비량이 클수록 값이 감소하기 때문에 한 가지 지표만 사용하는 것을 권장하지는 않습니다. 물 사용 효율성(WUE), 토지 사용 효율성(LUE), 전 과정 분석(LCA) 등을 함께 고려해 영향력을 평가하고 보고하는 것이 더 정확합니다. MS와 메타는 PUE뿐만 아니라 WUE를 관리 및 보고하고 있습니다.

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재생에너지 전력 구매 확대, 냉각 기술 고도화... 탄소 중립을 위한 시도들

• 기업들은 탄소 중립을 실현하기 위해, 재생 에너지 전력 구매를 확대하거나,  냉각 기술을 고도화하고, 신규 데이터 센터를 친환경적으로 설계하는 등 다양한 활동을 시도하고 있습니다.
• 구글은 데이터 센터를 무탄소 에너지로 가동하기 위해 탄소 지능형(carbon-intelligent) 컴퓨팅 플랫폼을 개발했습니다.  파트너사인 Electricity Maps에서는 전력망의 평균 시간당 탄소 집약도를, 구글에서는 시간당 전력 리소스를 예측해 이를 기반으로 컴퓨터 작업 타이밍의 우선 순위를 조절하는 방식입니다. 구글 포토에서 새 필터 기능 생성, 구글 번역 새 단어 추가 등 긴급하지 않은 작업의 타이밍을 변경하는 방식으로, 전력망의 탄소 발자국을 줄일 수 있습니다.
• MS는 데이터 센터의 물 사용 집약도를 감소하기 위해 냉각 기술을 고도화했습니다. 신규로 오픈한 애리조나의 데이터 센터에서는 온도가 섭씨 29도 미만일 때는 외부 공기를 사용하는 단열 냉각 방식을 적용해, 반년 이상 별도의 냉각수를 사용할 필요가 없습니다. 또한 데이터 센터를 순환 센터(Circular Center)로 구축해, 서버와 하드웨어 등을 재사용하고 용도를 변경하며 폐기물 발자국을 줄이고 있습니다. MS에는 2025년까지 데이터 센터 요소의 재사용을 최대 90%까지 높일 것이라고 발표했습니다.
• 메타는 1700만 ft에 달하는 28개의 인증된 녹색 건물 인증 데이터 센터를 운영하고 있으며, 2021년에만 6개가 신규로 인증을 받았습니다. 각 센터는 생물다양성을 증진하고, 도시의 열섬 효과를 감소시키며, 물 사용량을 줄일 수 있는 등 친환경적으로 설계되었습니다. 메타는 Nortek Air Solution과 협력해 물을 사용해 공기를 식히는 것이 아니라 공기를 이용해 물을 식히는 간접 냉각 기술을 개발하며 물 사용량을 줄이고 있습니다. 2021년 완공된 데이터 센터는 기존 데이터 센터 대비 80% 가량 높은 수자원 효율성을 가지고 있습니다.  

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환경 발자국을 줄이기 위해 선보인 솔루션은?

• 구글의 기후친화적 여행 : 구글은 여행자가 지속가능한 선택을 더 쉽게 할 수 있도록, 호텔과 교통편 등에 친환경 정보를 함께 제공하고 있습니다. 지속가능성 인증을 받은 호텔을 별도 필터로 검색할 수 있으며, 탄소 배출량이 적은 항공편을 찾을 수도 있습니다. 구글은 유럽 환경청의 데이터 등을 활용해 항공기 유형, 여행 거리 및 각 좌석 등급의 좌석 수 등 항공편 정보를 결합해 탄소 배출량 추정치를 제공하고 있습니다.
• MS의 내부 탄소 요금(carbon fee)과 지속가능성 클라우드 : 지난 2012년, MS는 대기업 중 최초로 내부에 탄소 요금 모델을 구현했습니다. 각 사업부에 비즈니스 운영의 탄소 배출량을 기준으로 탄소 요금을 부과하며, 이를 통해 임직원들이 함께 탄소 감소에 적극적으로 대응할 수 있는 시스템을 마련했습니다. 이와 같은 방식으로 계산된 탄소 요금은 탄소 중립적 활동에 자금을 제공하고 있으며, 연도 및 유형, 지역에 따라 어떤 활동에 사용되고 있는지 웹페이지에서 한 눈에 확인할 수 있습니다. 한편, MS는 2022년 기업이 환경에 미치는 임팩트를 관리할 수 있는 솔루션(지속가능성 클라우드 Microsoft cloud for Sustainability)을 출시하며 비즈니스까지 시도하고 있습니다.