오늘날의 디지털 경제에서는 클라우드 컴퓨팅, 모바일 인터넷, 사물인터넷 (IoT), 빅데이터 등의 다양한 기술이 발전하고 통합되는 중이다. 이러한 경향은 데이터 센터 공급자와 사용자들이 데이터 센터의 구축과 서비스에 대한 투자를 꾸준히 증가시키도록 만들고 있다. 데이터 센터의 구축은 애플리케이션 수요가 증가함에 따라 증가해왔다.
전세계적으로 데이터 센터가 구축되고 있지만 미국은 여전히 제조, 기술, 표준 등의 분야에서 독보적인 위치를 차지하고 있다. 2016년에 미국의 데이터 센터 IT 투자는 842억 달러 (USD)에 도달하였으며, 이는 전 세계 시장의 40.4%를 차지하는 금액이다. 부동산 리서치 회사인 CBRE가 제공한 최근 자료에 따르면 2017년에 미국의 기업 데이터 센터 구축에 대한 투자 규모는 182억 달러 (USD)였으며, 2017년 말에는 지난 3년 동안의 투자액 합계를 초과할 것으로 예상되었다. 한편 작년의 27% 증가에 힘입어 2016년의 유럽 내 데이터 센터의 규모는 365억 달러 (USD)로서 안정적인 성장세를 유지하고 있으며, 이는 전 세계 시장의 17.5%를 차지한다. CBRE의 이사 (데이터 센터 솔루션 부문)인 앤드류 제이 (Andrew Jey)는 “2017년 유럽 데이터 센터의 용량은 100 MW 이상 증가할 것이며, 데이터 센터가 가장 빠르게 발전한 한 해가 될 것이다.”고 말했다. 전 세계 데이터 센터 시장 중에서 아시아 태평양 지역 또한 주목을 받고 있다. 이 지역에서는 (일본 제외) 투자 규모가 작년 대비 13.3% 증가하여 520억 달러 (USD)에 육박하였다. 중국 시장은 빠르게 발전함에 따라 아시아 태평양 지역에서 데이터 센터의 성장을 활성화하는데 있어서 선도적인 역할을 하고 있다. 인터넷, 클라우드 컴퓨팅, 사물인터넷 (IoT) 등이 대표하는 빅데이터와 같은 새로운 기술과 응용분야는 업계와 기업의 꾸준한 변화, 혁신, 그리고 성장을 이끌고 있다. CCID CONSULTING이 제공한 아래의 자료에서도 볼 수 있듯이 2016년도 전 세계 IT 투자 규모는 2080억 달러에 육박하였으며, 이는 작년 동 기간에 비해 9.1% 증가한 수치이다.
자료 출처: CCID CONSULTING, February 201
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기존의 레거시 데이터 센터 구축은 새로운 수요를 충족시킬 수 없다
데이터 센터의 빠른 구축 속도는 주로 경제 개발과 시장의 새로운 수요 때문이며, 새로운 데이터 센터에 대한 양적 수요와 질적인 수요가 모드 증가하고 있다. 오늘날 레거시 데이터 센터의 구축은 점차 그 단점을 드러내고 있으며 (상세한 내용은 아래 설명을 참조), 더 이상 최근의 수요를 만족시킬 수 없다.
- 1. 긴 구축 시간과 부족한 플렉서빌리티
레거시 데이터 센터를 완공하려면 대개 12 ~ 18개월이 걸리며 때로는 더 오래 걸릴 수도 있다. 그리고 설계 변경, 엔지니어링 인터페이스의 조율, 통신 프로토콜의 분석 등의 여러 가지 문제에 봉착하여, 최종 완성품과 사전-설계된 모델이 달라지게 될 수도 있다. 구축 기간이 길기 때문에 데이터 센터로부터의 수익의 회수도 늦어지게 되며, 최종 완성된 데이터 센터가 시장의 트렌드에 뒤쳐져, 결국 회사의 경쟁력이 떨어지게 될 수도 있다.
또한 완공된 레거시 데이터 센터의 용량을 확장하는 것도 어려우며 시장 수요 변화에 유연하게 적응하기도 힘들다.
2. 전력 밀도 업그레이드의 어려움
오늘날의 빅데이터의 시대에 정보의 전송은 단어에서 사진으로, 사진에서 비디오 영상으로 점점 진화하고 있으며, 이에 따라 전송되는 데이터의 크기도 기하급수적으로 증가하고 있다. 사물인터넷의 시대에, 한 대의 무인 자동차는 매일 4TB에 달하는 데이터를 생성하고, 스마트 공장은 매일 1 PB에 달하는 데이터를 생성하며, 클라우드 비디오 공급업체는 매일 750 PB에 달하는 데이터를 생성할 것이다. 이러한 응용분야는 데이터 센터 인프라에 큰 부담을 가하게 될 것이다. 하지만 높은 전력과 높은 밀도의 데이터 센터 구축을 선호하는 업계의 경향에 따라 데이터 센터의 구축을 무한정 확대하는 것은 불가능할 것이다. 레거시 데이터 센터는 대개 RoomCool 다운플로우 시스템과 단순한 냉복도 밀폐 (cold aisle containment) 방식을 사용하고 있으며, 이는 높은 전력 밀도에 대한 수요를 충족시키기 어렵게 만든다.
3. 높은 비용
높은 비용은 주로 데이터 센터 구축 초기 단계에서 이루어지는 대규모 투자에서 나타나며, 이는 초기 구축 단계를 어렵게 만든다. 또한 사업 규모가 작은 경우 데이터 센터의 부하와 효율이 더 낮아지지만 전력 소비는 오히려 더 높아진다. 긴 데이터 센터 구축 기간 때문에 수익의 회수가 늦어짐에 따라 더욱 증가하는 구축, 관리, 정비 비용, 간접비는 모두 총 소유비용 (TCO)을 더욱 증가시킨다.
4. 유지와 관리의 어려움
비-제휴 장비 제조업체, 통일되지 않은 인터페이스와 프로토콜, 데이터센터 구축 과정에서의 수동 조정은 레거시 데이터 센터의 유지와 관리를 더욱 어렵게 만들며, 이에 따라 시간과 노력이 낭비될 수 있다.
혁명적인 방식으로 건설되는 프리패브 모듈형 데이터 센터
프리패브 모듈형 데이터 센터는 프로젝트의 수요에 따라 공장에서 인프라스트럭처 유닛이 미리 제작되어 현장에서 즉시 사용할 수 있도록 재조립되는 데이터 센터라고 정의할 수 있다. 이것은 고도의 시스템 통합을 통해 표준화되고 사전 제작되는 솔루션이다. 재조립되어 완성된 제품들과 재조립에 필요한 인프라스터럭처 유닛들은 모두 독립적인 모듈로서 모듈 기능, 독립성, 조합성, 교체성을 모두 가지고 있다.
예를 들어, 컨테이너형 데이터 센터 (containerized data center)는 일반적으로 프리패브 모듈형 데이터 센터를 대표하는 제품으로서, 취급이 쉽고 설치가 빠르며 이동, 확장, 교체가 모두 용이한 하나 이상의 20 피트 또는 40 피트 컨테이너 안에 데이터 센터의 인프라가 설치된다. 설치의 측면에서 자연환경의 제약을 받지 않기 때문에, 이것은 군 시설, 광석 채굴 현장, 해양 연구선, 오지 또는 재난 복구 현장 등에서 사용될 수 있다. 이 데이터 센터는 레거시 데이터 센터에 비해 성능이 밀도가 6배나 더 뛰어나면서도 구축 비용은 레거시 데이터 센터의 절반도 되지 않는다.
모듈형 데이터 센터는 컨테이너형 데이터센터로부터 진화하였다. 실내에서 사용하는 경우 데이터 센터의 셸터 또는 컨테이너를 제거할 수 있으며, 컨테이너형 데이터 센터의 장점이 그대로 유지된다.
일반적으로 프리패브 모듈형 데이터 센터를 대표하는 것은 컨테이너형 데이터 센터와 모듈형 데이터 센터이지만, 이 두 가지가 전부는 아니다. 맞춤형 인프라스트럭처를 사용하여 재조립되는 다른 종류의 데이터 센터들도 프리패브 모듈형 데이터 센터로 간주할 수 있다.
프리패브 모듈형 데이터 센터는 데이터 센터의 건설에 혁명을 불러일으켰으며, 이것은 주로 다음과 같은 특징을 가지고 있다:
- 1. 조닝 (Zoning)을 하지 않는 일체형
계획된 데이터 센터 구축을 시작할 때 기능에 따라 구역을 나누는 기존의 레거시 데이터 센터와는 달리, 프리패브 모듈형 데이터 센터는 처음부터 레거시 데이터 센터의 서버 룸, 파워 룸, 냉각실의 기능들을 하나의 모듈에 조합할 수 있으므로, 설계가 단순화되고 공간이 절약된다.
2. 공장 내 프리패브 및 조립 라인 생산
IT 랙 캐비닛, 냉각장치, UPS, 배전 장치, 네트워크, 배선, 모니터링 장치, 천장 채광창, 조명, 출입문, 패널, 지지대 및 이 장치들을 연결하는 여러 가지 단자 등, 프리패브 모듈형 데이터 센터의 인프라스트럭처는 공장에서 사전에 제작된다. 조립라인 생산 (assembly line production)은 제조 품질을 보장하며 데이터 센터의 신뢰성을 향상시킨다.
3. 빠른 “배치 (Berthing)” 및 표준화된 설치 방식
현장에서 프리패브 모듈을 간단하게 재조립하고 모듈을 하나씩 제 위치에 “배치 (berthing)”해야 한다. 각 모듈과 모듈의 내부 구조는 표준화된 설치 절차에 따른다. 이러한 구축 방식은 작업을 단순화하여 작업량을 감소시키고, 제작의 어려움을 완화하고, 구축 기간을 감소시키며, 비용 또한 감소시킨다. 기존의 방식으로 데이터 센터를 구축하면 하나의 데이터 센터를 구축하는데 1 – 2 년의 기간이 소요되지만, 이 방식으로 데이터 센터를 건설하면 완공까지 1 - 2 개월이 걸린다.
4. 복사와 붙여넣기, 그리고 WYSIWYG (What You See Is What You Get) 방식
프리패브 모듈형 데이터 센터는 수요를 바탕으로 하여 구축할 수 있고 필요에 따라 용량을 확장할 수 있으며, 이 모든 작업은 눈에 보이는 그대로, 즉 위지윅 (WYSIWYG) 방식으로 이루어진다. 이러한 뛰어난 유연성 덕분에 분할 투자가 가능하며 전체적인 운영 효율이 향상된다.
5. 높은 전력 밀도와 낮은 비용
대개 프리패브 모듈형 데이터 센터는 발열점에 가까우며 균일한 공기 흐름을 제공하지만 온도 구배가 발생하지 않는 인로우 냉각 (in-row cooling)과 열복도 (hot aisle) 또는 냉복도 (cold aisle) 밀폐 방식을 서로 조합하여 사용한다. 모듈형 데이터 센터는 엄격한 공기 흐름 관리를 통해 랙 캐비닛의 냉각 효율을 크게 향상시키며, 이에 따라 하나의 싱글 랙 캐비닛에서 20 kW 이상의 랙 전력 밀도를 달성하여 공간과 전기요금을 절약하는 동시에 전력사용효율 (PUE) 값을 낮춘다 (PUE는 낮을수록 좋음).
6. 원스톱 전문가 서비스
프리패브 모듈형 데이터 센터의 계획적 특성 덕분에 제조업체를 위한 원스톱 전문가 서비스를 제공할 수 있으므로 여러 제조업체들 사이에서 책임 전가가 일어나는 것을 방지할 수 있다. 최첨단의 인간화된 데이터 센터 인프라스트럭처 관리 (DCIM) 솔루션과의 조합을 통해 데이터 센터 관리자들은 언제라도 전체 데이터 센터의 운용 상태를 확인하고 제어할 수 있다.
사례 연구
레거시 데이터 센터에 비해 프리패브 모듈형 데이터 센터는 분명한 장점을 가지고 있다. 각국은 정책 및 실무적으로 프리패브 모듈형 데이터 센터의 구축을 지원하며 장려하고 있다. IBM, 마이크로소프트, 구글 등의 몇몇 IT 거대기업은 프리패브 모듈형 데이터 센터의 도입을 이끌어왔다. 예를 들어 구글에 의해 구현된 미국 오리건 주의 모듈형 데이터 센터는 많은 주목을 받았다. 이 데이터 센터는 각각 1,160개의 맞춤형 서버가 설치된 45개의 컨테이너로 구성되어 있고 총 전력은 100 MW에 달하며 전력사용효율 (PUE) 1.25에 달한다.
텅쉰 (텐센트), 바이두, 알리바바 등의 중국 내 인터넷 기업의 데이터 센터도 프리패브 데이터 센터의 개념을 도입하였다. 2016년 9월 12일에 알리바바 장베이 데이터 센터 #1과 #2가 운영을 시작하였다. 이것은 총 200억 위안 규모의 알리바바 장베이 클라우드 기반 계획의 일환으로서, 중국 북부 지역에서 알리바바의 여러 가지 핵심 사업 전개하기 위해 필요한 가장 중요한 인프라스트럭처이다. 장베이의 온도는 겨울철에 -38°C 미만으로 떨어질 수 있으며 거의 반년 동안 데이터 센터 구축 작업을 수행할 수 없다. 하지만 알리바바는 단 1년 안에 두 개의 대규모 데이터 센터를 구축할 수 있었다. 이러한 빠른 구축의 비밀은 바로 프리패브 모듈형 구축 방식의 도입이었다.
세계 제일의 전력 관리 및 열 관리 솔루션 공급업체이자 세계적인 데이터 센터 인프라스트럭처 솔루션 공급업체로서 델타는 데이터 센터 분야에 필요한 모든 것을 정확하게 이해하고 있으며, 뛰어난 데이터 센터 솔루션을 제공하기에 충분한 역량을 보유하고 있다. 델타의 모듈형 데이터 센터 솔루션은 소규모, 중규모, 대규모 데이터 센터와 컨테이너형 데이터 센터 솔루션을 모두 포함한다. 서로 다른 다양한 시나리오의 요구조건을 충족시킬 수 있도록 이러한 솔루션들의 응용분야는 확대될 수 있다.
델타의 프리패브 데이터 센터 솔루션
아시아 태평양 지역에서 세계 일류 코로케이션 서비스 공급자의 에지 네트워크를 구축하기 위한 솔루션으로서 델타의 컨테이너형 데이터 센터 솔루션이 선택되었다. 이 솔루션의 독보적인 유연성과 민첩성 덕분에 서로 다른 전력 구성, 에너지 절약형 냉각 시스템, 스마트 모니터링과 스마트 제어 기능, 그리고 그 밖의 중요한 요소들을 하나의 싱글 플랫폼에 통합시킬 수 있었다. 데이터 센터 구축 초기 단계에서 네 개의 파워 컨테이너가 설치된 상태의 각 데이터 홀의 IT 부하는 3MW이며 총 전력 용량은 최대 28MW이다.
▲ 델타의 파워 컨테이너 솔루션은 아시아 태평양 지역의 MW급 코로케이션 데이터 센터를 보호한다
결론
디지털 경제의 발전은 지속적인 데이터 센터의 구축을 요구하지만, 기존의 레거시 데이터 센터 구축은 더 이상 새로운 수요를 만족시킬 수 없다. 프리패브 모듈형 데이터 센터는 데이터 센터 구축에 혁명을 불러일으켰으며, 데이터 센터 구축과 관련하여 가장 인기 있는 개발 트렌드가 되었다. 이 기술은 현재 전 세계에서 점점 더 많이 사용되고 있으며, 앞으로 급격하게 증가할 것으로 예상된다. 경제가 발전하고 데이터 센터 응용에서 요구하는 바가 변화함에 따라, 가까운 미래에도 데이터 센터 구축의 변화는 계속될 것이다.
델타의 InfraSuite (데이터 센터 인프라스트럭처 솔루션)는 고성능 데이터 센터 구축을 지원하기 위한 종합적이며 고도로 통합된 모듈형 포트폴리오를 제공한다. 전 세계 데이터 센터 전력 시장의 상위 7개 공급자 중 하나로서 델타는 모든 장소에서의 데이터 센터 구현을 위한 전력, 냉각 시스템, 모듈형 랙, 모니터링 플랫폼 등의 완전한 제품군을 통해 프리패브 데이터 센터 솔루션 분야의 선도적인 입지를 더욱 강화하였다.