데이터센터와 탄소중립

1. 없어선 안될 인프라, 데이터센터

데이터센터는 인터넷과 연결되어 있는 데이터들을 모아두는 시설입니다. 인터넷이 대중적으로 보급되고 발전함에 따라 서버 역할을 수행하는 컴퓨터의 수요가 급증하였고, 이는 데이터센터의 증가로 이어졌습니다. 데이터센터는 통신업체가 사용하는 인터넷 데이터센터와 클라우드 서버를 위한 데이터센터인 클라우드 데이터센터로 나누어 불리기도 하였습니다. 데이터센터의 설치를 위해 중요한 것은 안정적 전력 공급과, 인터넷 연결 및 보안입니다. 또한 데이터센터를 안정적으로 운영하기 위해서는 컴퓨터에서 발생하는 열을 식히기 위한 냉각이 중요합니다. 데이터 센터를 설치하기 적합한 입지조건 중에는 냉각 부분이 중요한 요소 중 하나입니다. 실제로 페이스북에서는 스웨덴 북극권에 데이터 센터를 건립하였고 높은 전력 효율을 확보하였습니다. 기원에서 알 수 있듯이 데이터센터는 현대인들에게 매우 중요한 인프라입니다. 2022년 10월 SK 데이터센터에 화재가 발생하였고, 카카오 전체 서비스가 중단된 일이 있었습니다. 카카오 전체 서비스라는 표현은 자칫 단순해 보입니다. 하지만 당시에 발생한 문제는 사람들의 실생활 깊숙한 곳부터 발생하였습니다. 카카오 서비스를 연계한 매장에서는 예약, 결제 등의 업무가 불가능해졌습니다. 카카오 T를 통해 택시운행도 불가능해졌고, 킥보드를 반납하지 못해 요금이 비정상적으로 증가하는 웃지 못할 사건도 발생하였습니다. 이렇듯 데이터센터는 우리가 누리는 실생활의 편의를 위해 없어선 안될 필수 인프라로 자리 잡았습니다. 하지만 이렇게 중요한 인프라인 데이터센터는 '에너지를 먹는 하마'라는 별명도 가지고 있을 만큼 많은 에너지를 필요로 합니다.

2. 데이터센터와 환경문제

데이터센터 역시 환경문제에서는 자유로울 수 없습니다. 기본적으로 데이터센터의 목적은 24시간 인터넷을 통해 원하는 정보를 입출력하기 위한 것이고, 공간의 효율 문제로 서버컴퓨터들을 쌓아서 보관하는 형태이므로 발열량 역시 상당합니다. 기본적으로 필요한 에너지의 양이 많은 데다 데이터센터의 온전한 가동을 위한 냉각을 위한 에너지도 발생하는 상황입니다. 많은 에너지가 필요하다는 것은, 에너지를 공급하는 방식이 화석연료를 사용한 방식이라면 탄소배출양이 많다는 것으로도 생각할 수 있습니다. 한국전자통신연구원(ETRI)에서 발표한 자료 ‘데이터센터 지속 가능성 표준화 이슈 현황’에서는 데이터센터는 전력 사용 양은 정보통신(ICT) 부문 전체 전력 사용량의 약 20%로 나타났습니다. 더하여 2015년 그린피스에서는 2020년 세계 데이터센터 에너지 사용량은 연간 19,730억kWh에 이를 것으로 예측한 바 있습니다.

3. 구글 데이터센터 탄소중립 목표

이메일 한통의 이산화 탄소 발생양은 4g이고, 인터넷에 단순히 검색을 하는 행위만 하더라도 0.2g의 이산화탄소가 발생합니다. 사람들이 더 많은 정보를 인터넷에 저장하고 이용할수록, 더 많은 데이터센터가 필요할 것입니다. 2022년 구글에서는 2030년까지 데이터센터를 100% 무탄소 에너지로 운영하겠다는 목표를 발표했습니다. 구글에서는 2007년부터 데이터센터 운영에 있어 탄소중립을 달성한 상태라고 주장하고 있습니다. 다만 현재 탄소중립 상태라고 함은 재생에너지 활용과 탄소상쇄를 통한 것입니다. 재생에너지를 최대한 사용하되 부족한 부분은 탄소배출권 거래를 활용한 것입니다. 하지만 2030년까지 전체 전력양을 재생에너지로만 사용하겠다는 것이 목표입니다. 에너지공급뿐만 아니라 데이터센터 운영 효율도 개선하려 하고 있습니다. 구글은 운영하는 데이터센터의 PUE가 2008년 1.22 수준이었으나 2022년 1.1로 감소하였다고 발표하였습니다. PUE는 데이터센터의 총 에너지 양을 데이터센터 내의 IT장비가 사용하는 에너지의 양으로 나눈 것입니다. PUE가 1에 가까울수록 높은 에너지 효율을 가지는 것으로 판단할 수 있습니다. 높은 효율의 PUE 관리를 위해 구글에서는 하드웨어에 신소재를 적용한 방법이나, 냉각을 위한 열펌프 작동을 머신러닝을 통해 최적화하는 등의 계획을 가지고 있습니다. 데이터센터 주변의 재생에너지 전력망 역시 중요한 부분 중 하나로 손꼽고 있습니다.