Your browser does not support JavaScript!

데이터센터 건설: 기술적 이슈와 향후 방향 탐구

일반 리포트 2025년 03월 25일
goover

  • 데이터센터 건설은 현대 디지털 사회에서 필수적인 인프라로 자리 잡음에 따라, 인공지능(AI), 클라우드 컴퓨팅과 같은 현대 기술과의 밀접한 연관성을 배경으로 급속히 발전하고 있습니다. 이러한 진화에도 불구하고 데이터센터의 건설 과정에서는 다양한 기술적 문제와 설계 및 운영에 대한 여러 가지 우려가 존재합니다. 이 문서에서는 데이터센터 건설의 필수성과 함께 이러한 기술적 이슈와 설계, 운영 측면에서 고려해야 할 사항들을 종합적으로 분석하고, 미래 발전 가능성을 탐구합니다.

  • 특히, 최근 들어 디지털화의 가속화와 데이터 수요의 폭발적인 증가로 인해 데이터센터의 중추적인 역할이 더욱 강조되고 있습니다. 코로나19 팬데믹 이후로 다양한 산업에서 디지털 기반의 운영 방식이 도입되며, 이로 인해 데이터센터의 수요도 가시적 증가세를 보이고 있습니다. 그러나 이러한 추세 속에서 데이터센터 건설이 전통적인 방식에 의존하게 된다면, 더 이상 향후 수요를 충족시키기 위한 다각적인 접근이 필요함을 인식해야 합니다.

  • 또한, 데이터센터 건설에 대한 주민 반발 같은 사회적 이슈는 프로젝트의 진행을 저해할 가능성이 있으므로, 이와 관련된 커뮤니케이션 전략 또한 필수적입니다. 따라서, 건설사들은 주민의 우려를 최소화하기 위한 투명한 정보 제공과 해소 방안을 마련해야 합니다. 이러한 요소들은 데이터센터가 지역사회에 긍정적 영향을 미치는 동시에 기업 활동의 지속 가능성을 도모하는 방향으로 나아가기 위해 중요한 기초를 제공합니다.

  • 결국, 데이터센터의 건설 과정은 단순히 물리적인 구조물의 구현에 그치지 않고, 기술적, 환경적, 그리고 사회적 문제를 모두 아우르는 포괄적인 접근이 필요합니다. 이러한 복잡한 여건 속에서 데이터센터는 앞으로도 기업의 경쟁력과 국가 경제 성장에 필수적으로 기여할 결과를 낳을 것이며, 이와 관련된 다양한 기술적 요소들에 대한 깊은 통찰을 제공하여 미래의 발전 가능성을 엿볼 수 있도록 합니다.

데이터센터 건설의 필요성 및 도전 과제

  • 데이터센터의 정의와 역할

  • 데이터센터(Data Center)란 대규모 컴퓨터 서버, 저장 장비, 네트워크 장비를 집약하여 24시간 연속 운영할 수 있도록 설계된 시설입니다. 이는 정보기술(IT) 서비스 제공을 위한 핵심 인프라로, 기업과 기관들이 데이터의 저장, 처리, 전송 및 보안을 수행하는 공간을 의미합니다. 데이터센터는 전 세계적으로 날로 증가하는 데이터 수요에 대응하기 위해 필요합니다. 현대 사회에서 데이터는 기업의 경쟁력을 좌우할 뿐만 아니라 국가의 경제 성장에도 직결되기 때문에 데이터센터의 역할은 더욱 중요해지고 있습니다. 특히 인공지능(AI), 클라우드 컴퓨팅, 사물인터넷(IoT) 등 디지털 기술의 비약적인 발전에 따라 데이터 생성량과 처리 요구가 급증하고 있는 추세입니다. 이러한 배경 속에서 데이터센터는 모든 산업 분야의 기초 인프라 역할을 하며, 기업의 안정성과 성장 가능성을 담보하는 필수 시설로 자리잡고 있습니다.

  • 디지털 사회에서의 중요성

  • 현대 디지털 사회는 모든 활동이 데이터와 연결되어 있습니다. 모든 산업 분야에서 발생하는 데이터는 분석되고 기록되어 기업의 전략적 의사결정에 활용되거나 개인의 생활을 보다 편리하게 만들어주는 데 사용됩니다. 코로나19 팬데믹은 이러한 디지털화 과정을 더욱 가속화하였으며, 그에 따라 데이터센터의 수요도 폭발적으로 증가했습니다. 한국은 아시아태평양 지역에서 데이터센터의 주요 허브로 떠오르고 있으며, 이로 인해 전 세계 기업들이 한국 내 데이터센터 설립에 눈을 돌리고 있습니다. 그러나 데이터센터가 정체된 전통적 건설 방식으로는 이러한 압박에 대응하기 어렵기 때문에, 더 효율적이고 지속 가능한 데이터센터 건설이 필요합니다. 이는 환경 문제, 전력 소비, 주민 수용 등 다양한 측면에서도 중요한 요소로 부각되고 있습니다.

  • 건설에 대한 주민 반발 이슈

  • 데이터센터의 건설은 주민들의 반발에 직면하는 경우가 많습니다. 인근 주민들은 데이터센터가 유발할 수 있는 전자파, 소음, 수자원 오염 등 다양한 문제에 대해 걱정하고 있으며, 이는 데이터센터 설립이 지연되는 주요 원인 중 하나입니다. 예를 들어, 경기 고양시에서는 주민들이 반발하여 데이터센터 건립이 지연된 사례가 발생했습니다. 이러한 주민 불안정성은 데이터센터가 지역 사회에 미치는 긍정적 영향, 즉 일자리 창출 및 세수 증가와 같은 경제적 이점을 간과하게 만들고 있습니다. 따라서 데이터센터 건설 과정에서는 주민들과의 원활한 소통과 투명한 정보 제공이 필수적입니다. 이에 따라 건설사들은 주민 설명회를 개최하여 전자파와 소음 문제 등에 대한 우려를 해소하려고 노력하고 있습니다. 지역 조망과 주민 의견을 반영한 설계도 중요한 요소로 고려되어야 할 것입니다.

현재 데이터센터 시공 관련 기술적 이슈 분석

  • 설계 및 냉각 시스템의 중요성

  • 데이터센터의 설계 단계에서 냉각 시스템은 핵심적인 역할을 합니다. 데이터센터는 고밀도의 서버와 장비가 집약된 공간이기 때문에 이들 장비의 작동 시 발생하는 열을 효과적으로 제거하지 않으면 성능 저하와 시스템 과열 위험이 발생할 수 있습니다. 최신 데이터센터는 공냉식뿐 아니라 수냉식 냉각 시스템을 도입하여 서버의 열을 효과적으로 관리하고 투자 효율성을 극대화하고 있습니다. 예를 들어, 직접 칩 냉각(DTC), 액침 냉각 등 다양한 수냉식 냉각 기술이 도입되어 에너지를 절약하고 운영 비용을 줄이는 데 큰 도움이 되고 있습니다.

  • 한일엠이씨의 사례를 보면, 데이터센터의 냉각 시스템은 단순한 기계적 냉각을 넘어, 최적의 시스템을 적용하기 위해 설계 초기 단계에서부터 고려해야 합니다. 이와 함께 고유의 데이터를 수집하고 분석, 문제를 지속적으로 개선하는 기술적 접근이 필요합니다. 향후 데이터센터는 더욱 정교한 냉각 솔루션을 요구할 것이며, 이는 에너지 효율에 큰 영향을 미칠 것입니다.

  • 전력 공급 및 관리 문제

  • 전력 공급은 데이터센터의 설계 및 운영에서 가장 중요합니다. 대규모 데이터센터는 소규모 도시가 사용하는 것과 유사한 양의 전기를 소모할 수 있습니다. 한화 건설부문의 발표에 따르면 데이터센터의 전력 관리에는 고도의 기술력이 요구됩니다. 전력 공급의 안정성과 예비 시스템이 필수적이며, 이는 데이터센터의 설계 단계에서부터 명확히 계획해야 합니다.

  • 또한, 전력 관리 시스템은 실시간으로 부하를 모니터링하고, 전력이 과부하되거나 고장이 날 경우 즉각적인 대응이 가능해야 합니다. 데이터센터가 다수의 클라우드 서비스와 애플리케이션을 지원하는 시대에서 다양한 전력 요구 사항을 충족하는 것은 필수적이며, 이는 운영 효율성과 직접 연결됩니다.

  • 시공 과정에서의 안전성과 기술적 난이도

  • 데이터센터 건설 과정에서 안전성과 기술적 난이도는 매우 중요한 요소입니다. 시공 단계에서 여러 환경적 요인과 설계의 복잡성으로 인해 안전사고의 위험이 높아질 수 있습니다. 한화 건설부문은 데이터센터의 시공이 일반 건축에 비해 높은 진입장벽을 가진 분야라는 점을 강조했습니다. 이는 설계 단계에서부터 철저한 안전 계획과 시공 기술이 요구됨을 의미합니다.

  • 도급 업체와의 협력이 필수적이며, 시공 관리 체계의 강화가 필요합니다. 한일엠이씨의 경우 데이터센터의 기계설비 및 소방 시스템을 통합적으로 설계하여 시공 과정에서의 안전성을 높이고 있습니다. 데이터센터는 그 특성 상 특별한 기술적 문제를 내포하고 있으며, 이를 해결하기 위해서는 철저한 계획과 고도의 기술력이 반드시 요구됩니다.

운영 효율성과 지속 가능성

  • 데이터센터에서의 탄소중립 기여 방안

  • 데이터센터 운영에서 탄소중립을 실현하기 위한 핵심 방안으로는 에너지 효율의 극대화와 재생 가능 에너지의 사용 확대가 있습니다. 최근 데이터센터는 최신 기술을 활용하여 지속 가능성을 높이는 방향으로 나아가고 있습니다. 한국설비기술협회가 개최한 컨퍼런스에서는 데이터센터가 4차 산업혁명 시대의 ICT 신산업 활성화를 위한 필수 인프라로 자리잡고 있다는 점이 강조되었습니다. 따라서, 데이터센터에서의 탄소중립 기여 방안으로는 다음과 같은 몇 가지 주제가 있습니다.

  • 첫째, 전력 소비 절감입니다. 데이터센터의 냉각 시스템을 최적화하고, 이를 통해 에너지 소비를 최소화할 수 있습니다. 이와 관련하여 LG전자의 프리쿨링 열원 시스템과 같은 기술이 도입되고 있습니다. 이 시스템은 외부 환경을 활용하여 전통적인 냉각 방식보다 에너지를 더 효율적으로 사용할 수 있게 합니다.

  • 둘째, 재생 가능 에너지의 점진적 도입이 필요합니다. 데이터센터는 전력 소비가 매우 높은 시설이므로, 태양광 발전소나 풍력 발전소 등을 통해 생산된 재생 가능 에너지를 사용하여 환경 영향을 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 글로벌 IT 기업들은 데이터센터 운영에 있어 청정 에너지 비율을 점진적으로 증가시키는 경향을 보이고 있습니다.

  • 셋째, 리사이클링 및 재사용 전략입니다. 데이터센터 아키텍처에서 사용된 자원들을 재활용하고 재사용하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 폐기된 서버나 장비를 새로운 데이터센터 설계에 활용할 수 있는 방안을 모색해야 합니다.

  • 운영 효율성을 위한 최신 기술 트렌드

  • 운영 효율성을 높이기 위한 최신 기술 트렌드는 다음과 같은 몇 가지 주요 세부항목으로 나눌 수 있습니다.

  • 첫째, AI 및 머신러닝 기반의 운영 최적화입니다. 데이터센터 운영자들은 인공지능(AI)과 머신러닝 알고리즘을 활용하여 실시간으로 데이터를 분석하고, 최적의 운영 조건을 자동으로 조정합니다. 이를 통해 운영 비용을 줄이고 가용성을 높일 수 있습니다.

  • 둘째, 모듈형 데이터센터의 부상입니다. 데이터센터의 확장성이 필요한 상황에서, 모듈형 설계가 인기를 끌고 있습니다. 이는 기존 데이터센터에 새로운 모듈을 쉽게 추가할 수 있어, 변화하는 비즈니스 요구에 능동적으로 대응할 수 있게 합니다.

  • 셋째, 에너지 효율 기능이 탑재된 하드웨어 사용입니다. 최신 서버 및 스토리지 장비는 에너지를 절약하도록 설계되어 있으며, 이를 통해 운영 비용을 더욱 효과적으로 줄일 수 있습니다. 다양한 기술 기업들은 지속 가능성을 고려한 하드웨어를 개발하고 있으며, 이러한 제품들이 데이터센터의 에너지 효율성을 높이는 데 기여하고 있습니다.

  • AI 기반 최적화 전략

  • AI 기술은 데이터센터 내에서 운영 효율성을 강화하는 데 크게 기여하고 있습니다. AI 기반 최적화 전략의 핵심은 실시간 데이터 분석과 자동화입니다.

  • 구체적으로, AI 시스템은 데이터센터의 전력 사용량, 냉각 요구 사항, 하드웨어 상태를 실시간으로 모니터링합니다. 이러한 정보를 통해 AI는 예측 분석 기능을 이용하여, 특정 조건 하에서 최적의 운영parameters를 제안합니다. 샘플로는 서버들의 부하를 균등하게 나누는 로드 밸런싱 기술이 있습니다.

  • 또한, AI는 장애 예측 및 예방에도 효과적입니다. 서버나 네트워크 장비의 성능 데이터를 분석함으로써, 고장이 발생하기 전에 선제적 조치를 취할 수 있습니다. 이를 통해 데이터센터의 가용성과 안정성을 높이고, 다운타임을 최소화할 수 있습니다.

  • 결과적으로, AI 기반의 최적화 전략은 데이터센터의 운영 비용 및 에너지 소모를 줄이는 동시에, 보다 안전하고 효율적인 운영 환경을 조성하는 데 기여합니다.

향후 데이터센터 건설 시장 전망

  • 국내 데이터센터 시장 성장 가능성

  • 데이터센터 건설 시장은 빠르게 성장하고 있으며, 특히 국내 시장에서의 성장 가능성이 높고 주목받고 있습니다. 2021년 국내 데이터센터 시장 규모는 약 5조 원이었으며, 2027년까지 매년 약 16%의 성장률을 기록함으로써 8조 원에 이를 것으로 예상되고 있습니다. 이러한 성장은 사물인터넷(IoT), 클라우드 컴퓨팅, 인공지능(AI) 등이 광범위하게 확산되고 있어 데이터 저장 및 처리 필요성이 급증하고 있기 때문입니다. 따라서 데이터센터의 수요는 앞으로도 지속적으로 증가할 것입니다.

  • 특히 최근 발주되는 데이터센터 프로젝트들이 대부분 대형 건설사들이 수주를 경쟁적으로 노리는 영역으로 자리 잡으면서, 건설사들은 기존의 아파트 등 주택 사업보다는 더 높은 수익성을 기대할 수 있는 데이터센터 분야로 비즈니스 포트폴리오를 다양화하고 있습니다. 예를 들어, 현대건설은 용인 죽전 데이터센터 프로젝트를 통해 개발과 운영을 포함한 통합 서비스를 제공할 계획이라고 밝혔습니다.

  • 글로벌 IT 인프라 확장 동향

  • 글로벌 데이터센터 시장은 2018년 1830억 달러에서 2023년에는 4370억 달러로 성장할 것으로 예측되고 있으며, 이에 따라 다수의 글로벌 클라우드 서비스 제공업체들이 국내 시장에 진출하고 있습니다. 특히 아마존웹서비스(AWS)와 같은 주요 기업들이 인천에 데이터센터를 설계 및 건설하기 위해 발주하고 있는 사례는 이러한 글로벌 인프라의 확대 추세를 보여줍니다.

  • 이러한 글로벌 업체들은 단순 시공과 더불어 설계, 조달, 운영 관리까지 아우르는 고도화된 서비스를 요구하고 있으며, 이는 국내 건설사들에게 커다란 도전과 기회를 동시에 제공하고 있습니다. 예를 들어, SK에코플랜트는 싱가포르의 디지털 플랫폼 기업과 협력하여 대규모 데이터센터를 개발하고 있으며, 이로 인해 한국 시장에서의 글로벌 기술력을 강화하고 있습니다.

  • 건설사들의 전략적 접근

  • 건설사들은 데이터센터 수주 경쟁에서 생존하기 위해 단순 시공에서 벗어나 데이터센터의 개발과 운영까지 연계한 종합적인 접근을 시도하고 있습니다. 현대건설은 데이터센터를 기반으로 한 다양한 프로젝트를 통해 안전성과 효율성을 개선하고 있으며, LG CNS와 협력하여 경험과 기술을 동원한 고부가가치 서비스를 창출하고자 합니다. 이러한 전략은 시장에서의 경쟁력을 유지하고 수익성을 높이는 방향으로 연결되고 있습니다.

  • 또한, GS건설은 데이터센터 운영 자회사를 설립하여 고객의 요구에 맞춘 맞춤형 솔루션을 제공하기 위해 시장 대응에 박차를 가하고 있습니다. 현대건설, SK에코플랜트, HDC현대산업개발 등도 추가적인 데이터센터 프로젝트에 적극적인 참여 의향을 보이며 생태계 전반에서 중요한 역할을 할 것입니다. 이러한 접근 방식은 데이터센터가 건설업계에서 새로운 '블루오션'으로 자리 잡고 있다는 평가를 받게 하며, 지속 가능한 성장을 위한 기반을 마련하게 됩니다.

마무리

  • 데이터센터 건설은 디지털 혁신의 중심축으로서 더욱 중요해질 전망입니다. 지속 가능한 미래를 위한 기술적 혁신은 데이터센터 설계 및 건설에서 필수적인 요소로 자리잡아가고 있으며, 이에 따라 데이터센터의 설계 및 운영 과정에서의 기술적 이슈를 면밀히 이해하고 이에 대한 적절한 대응은 반드시 필요합니다. 또한, 데이터센터의 운영이 환경적으로도 지속 가능해야 하는 시대적 요구를 반영하여, 재생 가능 에너지를 적극 활용하는 방안이나 에너지 효율성을 향상시키는 기술 개발은 향후 큰 의미를 갖게 될 것입니다.

  • 따라서, 건설사들은 이러한 변화에 눈을 돌리고, 데이터센터의 효율성과 안전성을 극대화하기 위한 종합적인 전략을 수립해야 합니다. 또한, 최신 기술 트렌드를 반영한 혁신적인 설계를 통해 데이터센터가 단기적인 성과뿐 아니라 장기적인 지속 가능성과 경쟁력을 유지할 수 있도록 해야 합니다. 결국, 데이터센터 건설 시장은 건설사들과 기술 제공자들이 함께 협력하여 지속 가능한 미래를 만들어가는 방향으로 나아가야 할 것입니다.

  • 마지막으로, 데이터센터가 이루는 사회적 가치와 지역 사회에 미치는 긍정적인 영향은 시간이 지남에 따라 더욱 부각될 것입니다. 따라서, 향후 데이터센터 건설이 진일보하여 공공의 이익과 기업의 이익이 조화를 이루는 방향으로 나아가는 것을 기대해야 합니다.

용어집

  • 데이터센터 [시설]: 대규모 서버와 저장 장비를 집약하여 24시간 운영하는 시설로, 정보기술(IT) 서비스 제공에 필수적이다.
  • 냉각 시스템 [기술]: 서버의 열을 효과적으로 제거하여 시스템 과열을 방지하는 기술로, 공냉식과 수냉식 방법이 포함된다.
  • 단순 시공 [프로세스]: 데이터센터 수주 경쟁에서 벗어나 운영까지 포함한 종합적인 접근 방식을 말한다.
  • 전력 관리 [기술]: 데이터센터의 전력 공급과 부하를 실시간으로 모니터링하고 대응하는 시스템으로, 안정성을 보장하는 데 필수적이다.
  • 탄소중립 [환경기술]: 온실가스를 줄이고 중립화하기 위한 노력으로, 데이터센터에서 에너지 효율 극대화와 재생 가능 에너지 사용 확대를 포함한다.
  • 모듈형 데이터센터 [설계]: 확장성이 필요한 데이터센터의 설계 방식으로, 새로운 모듈을 쉽게 추가할 수 있도록 구성된다.
  • AI 기반 최적화 [기술]: 인공지능을 활용하여 데이터센터 운영을 실시간으로 분석하고 최적의 조건으로 조정하는 전략이다.
  • 재생 가능 에너지 [에너지]: 태양광, 풍력 등 자연에서 지속적으로 생성되는 에너지로, 데이터센터의 탄소중립 달성에 기여한다.

출처 문서