[기고] 데이터센터의 지속가능성을 이끄는 스토리지 혁신

디지털 전환은 우리의 삶에 수많은 혜택을 제공하며, 특히 글로벌 지속가능성을 실현하는 데 핵심적인 역할을 한다. 예를 들어, 종이, 건축 자재와 같은 물리적 자원과 이를 생산 및 운송하는 방식이 디지털로 대체될수록 더 지속가능한 미래에 가까워질 수 있다.

하지만 많은 사람들은 0과 1로 구성된 디지털 정보가 그냥 생겨나는 것이 아니라는 사실을 간과하곤 한다.

오늘날의 디지털 세계를 움직이는 인프라에는 다양한 자원이 필요하다. 서버나 네트워크 장비 제작에 사용되는 희귀 금속을 비롯해, 이러한 장비를 작동시키고 냉각하는 데 소모되는 전력 수요 역시 점점 증가하고 있다.

전 세계적으로 디지털 전환이 가속화되면서 클라우드 서비스 제공업체를 비롯한 기술 선도 기업들은 데이터센터 확충 속도를 따라잡기에도 벅찬 상황이다.

이처럼 데이터센터 구축에 필요한 자원 수요가 급격히 늘어나는 가운데, 디지털 전환이 약속하는 환경적 가치를 실현하기 위해서는 새로운 기술과 운영 방식이 반드시 뒷받침되어야 한다.

클라우드와 방대한 데이터 레이크의 기반이 되는 하드디스크 드라이브(HDD)는 보다 효율적인 아키텍처와 기술 혁신, 스토리지와 컴퓨팅 자원의 분리, 그리고 재활용 및 재제조 이니셔티브 등을 통해 데이터센터의 지속가능성을 끌어올리고 있다.

앞으로 데이터센터 설계자들은 이러한 HDD 기술 발전을 적극 수용해야만 지속가능성 목표를 달성할 수 있을 것이다.

AI 확산과 함께 급증하는 데이터 수요

AI가 빠르게 확산되면서, 데이터센터의 전력 소비 역시 급격히 증가하고 있다. 이는 전 세계 전력 수요 증가의 주요 원인 중 하나이며, 한국도 예외는 아니다.

한국 국회입법조사처(NARS)의 보고서에 따르면, 2023년 말 기준 국내 데이터센터의 전력 소비량은 약 2GW(기가와트)로, 이는 원자력 발전소 2기의 발전량과 맞먹는다.

또한 해당 보고서는 2029년까지 새로 지어질 데이터센터만으로도 약 49GW의 전력이 추가로 필요할 것이라 전망했는데, 이는 2022년 기록된 국내 최대 전력 수요의 절반을 넘는 수치다.

AI는 막대한 양의 데이터 분석과 고성능 연산 능력을 요구하며, 이러한 특성은 데이터센터의 전력 수요 증가를 가속화하고 있다.

업타임 인스티튜트(Uptime Institute)의 ‘2023 글로벌 데이터센터 설문조사’에 따르면, 일반적인 서버 랙의 평균 전력 밀도는 6kW 미만인 반면, AI 특화 데이터센터는 경우에 따라 랙당 최대 15kW까지 필요로 한다.

AI는 금융, 헬스케어, 스마트시티 등 다양한 산업에 걸쳐 빠르게 확산되고 있다. 이에 따라 에너지 효율적이고 지속가능한 데이터센터 인프라 구축은 전 세계적인 과제이자, 한국에도 시급한 문제로 부상하고 있다.

효율적인 HDD로 지속가능성을 실현하다

AI 모델 학습에 사용되는 대규모 데이터셋을 저장하기 위해서는 방대한 용량의 데이터 레이크가 필요하다. 이때 테라바이트(TB) 당 비용이 낮고, 고용량을 자랑하는 HDD 솔루션이 핵심 기반 역할을 한다.

유전체 분석, AI 챗봇, 실시간 금융사기 탐지 등 다양한 분야에서 이런 데이터는 지속적으로 생성되고 있으며, 이에 따라 기업들은 에너지 효율이 높은 고용량 HDD에 적극적으로 투자할 필요가 있다.

차세대 HDD가 기업의 지속가능성 목표 달성에 기여할 수 있는 세 가지 방안은 다음과 같다.

1. 고밀도 아키텍처 및 최적화 기능

고용량 HDD는 오늘날의 클라우드 기반 데이터 레이크의 중추로서, AI 모델의 동력을 공급하는 역할을 한다. 따라서 더 작은 공간에서 용량을 통합하는 것은 데이터센터 자원을 절감하는 데 큰 도움이 된다.

에너지 보조 자기기록(EAMR), 셔링 마그네틱 레코딩(SMR), 헬륨 밀봉 HDD와 같은 혁신적인 기술은 면적이나 전력 소비를 증가시키지 않으면서도 용량을 확장 시킬 수 있는 대표적인 사례다.

즉, 서버 및 스토리지 수와 유지보수 및 부동산 비용을 절감함으로써 냉각 등에 필요한 전반적인 전력 소비량을 줄일 수 있다는 의미다.

2. 스토리지와 컴퓨팅 자원의 분리

기존에는 저장 공간과 컴퓨팅 자원을 함께 확장해야 했기 때문에, 규모의 확장을 추진할수록 물리적인 인프라가 사실상 두 배로 늘어날 수밖에 없었다.

그러나 스토리지와 컴퓨팅 자원을 분리하면 각각을 독립적으로 확장할 수 있어, 불필요한 과잉 구축을 방지할 수 있다. 이러한 분리 전략은 총소유비용(TCO)을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 지속가능성 목표 달성에도 기여한다.

또한 이처럼 리소스를 통합적으로 최적화하면, 데이터센터에 설치되는 물리 장비의 수 자체가 줄어들고, 그 결과 정기적인 유지보수, 네트워크 구성, 랙 공간 확보, 냉각 시스템 운영, 전력 소비 등에 들어가는 전반적인 비용까지 절감할 수 있다.

3. 재활용 및 재제조 공정

HDD 분야에서 순환 경제가 부상함에 따라, 제품 수명을 연장하고 전자 폐기물을 줄이며, 구형 드라이브에서 귀중한 자원을 회수하는 등 보다 지속가능한 제조와 리사이클링이 가능해지고 있다.

재활용 소재를 부품 및 자재에 도입하고, 제조 공정의 탄소 배출을 줄이며, 지구온난화지수가 높은 화학물질을 대체하는 등의 다양한 이니셔티브는 HDD의 지속가능성을 높이는 데 기여한다.

이러한 변화는 AI 애플리케이션이 더욱 지속가능한 공급망 내에서 필요한 저장 용량과 성능을 안정적으로 확보할 수 있도록 지원한다.

미래를 위한 지속가능한 선택

디지털화는 장기적인 글로벌 지속가능성 목표를 달성하는 데 핵심적인 열쇠가 될 것이다. 하지만 디지털 인프라의 급속한 확장은 제조, 전력 소비, 각종 운영 비용 측면에서 새로운 과제를 낳고 있다.

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