ICT 인프라 엔지니어링 시스템에 요구되는 모듈성

데이터센터에서 처리하는 데이터의 양이 급격하게 증가하는 문제는 그 어느 때보다도 더욱 심각한 상황이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 막대한 계산 능력이 필요하다. 이것은 이미 기하급수적으로 늘어나고 있으며, 이를 위해서는 새로운 데이터센터의 건설, 랙당 전력 밀도의 증가, 에너지 효율성의 증가가 필요하다. 수 년 전에 건설된 시설들은 지속적으로 변화하는 업계의 요구조건을 충족시키기 위하여 반드시 업그레이드해야 한다. 오늘날 데이터 센터를 한번에 완성되는 일회성 프로젝트라고 여기는 사람들은 없다. 모든 데이터센터는 차후에 처리 용량을 증가시키는 것을 고려하여 건설된다. 데이터센터의 건설에서 확장이 중요한 문제인 경우, 조립식 건물과 같은 모듈 방식 및 스마트 매뉴팩처링 솔루션은 설계자들에게 큰 도움이 된다. 이러한 솔루션의 도움을 받으면 데이터센터에서 지금은 불필요한 부분을 가동하는 것을 뒤로 늦출 수 있으며, 차후에 필요하다면 이러한 부분을 신속하게 운영에 투입할 수 있다. 하지만 조립식 건물에 대하여 잘못 알려진 사실들이 많기 때문에 이 글에서는 그 중 몇 가지에 대하여 설명하였다.


기존 솔루션과 차별화된 점은 무엇인가?

모든 데이터센터 서브시스템은 전원(power supply), 공조장치(air-conditioning), IT 부하(IT load)라는 세 가지 핵심 카테고리로 분류할 수 있다. 간편한 분류를 위하여 텔레커뮤니케이션 파트는 후자에 포함시킬 수 있다. 모듈 방식은 이러한 서브시스템 또는 그것의 구성요소를 기능적으로 완전한 제품으로 제조하는 것을 의미한다. 이러한 모듈은 공장에서 피팅된 캐비닛이거나 실외 설치를 위한 컨테이너이다. 모듈 부품은 충분한 크기의 조립식 장치라고 정의할 수 있다. 하지만 이것은 대개 공장에서 몇 가지 엔지니어링 인프라가 미리 설치되어 제공되는 컨테이너 솔루션이거나, 버스바 트렁킹 시스템(busbar trunking system), 케이블 트레이 시스템(cable tray system) 및 기타 시스템이 설치된 랙-마운티드 어레이(rack-mounted array)에 조립할 수 있는 솔루션이다.

이러한 방식은 데이터센터의 설치와 시운전을 크게 단순화한다. 모든 모듈은 생산 단계에서 시험을 통과하며, 이를 통해 시운전 과정을 지연시킬 수 있는 호환성 문제나 다양한 기능 이상이 발생하지 않도록 한다. 이상적으로는 서버룸을 구성하는 대부분의 엔지니어링 컴포넌트와 랙-마운트 컴포넌트의 조립작업은 부하를 시뮬레이트하여 철저한 점검작업이 수행되는 장소와 동일한 공장에서 이루어지게 된다. 서버 대신에 캐비닛에 특수한 히터들을 설치하는 것도 가능하다. 점검을 마친 후에 이 시스템은 운반을 위하여 분해되고 포장되어 고객에게 배송되며, 현장에서 다시 조립된다. 그리고 프로세스의 병렬화(parallelization)는 시운전의 속도를 더욱 빠르게 만든다. 즉 고객 측이 데이터센터를 설치할 현장과 서버룸을 준비하는 동안, 공장에서 데이터센터가 미리 제조된다.


컨테이너 방식이 세상을 지배하지 못한 이유

조립식 모듈을 사용하면 끊임없이 변화하는 니즈에 빠르게 대응할 수 있다. 예를 들면 용량을 증가시키거나 반대로 더 이상 필요하지 않은 자원을 철거할 수 있다. 컨테이너화된 데이터 센터는 필요에 따라 다른 장소로 이동하는 것이 가능하다. 하지만 이 모든 장점에도 불구하고 컨테이너 방식은 모든 곳에 사용할 수는 없다. 이러한 제약은 비교적 사소한 이유 때문이다. 그것은 바로 법적으로 고속도로를 통한 운반이 허용되는 화물의 최대 크기가 비교적 작기 때문이다. 만약 단 하나의 컨테이너만으로 서버 룸을 만든다면, 모든 커뮤니케이션을 갖춘 상태로 한 열에 랙을 배치하는 것이 쉽지 않을 것이다. 서버 셀에 대한 제약은 너무 심하고 장비의 유지보수를 위한 공간은 매우 비좁을 것이다.

크기가 큰 컨테이너를 제조하는 것보다는 그것을 운반하는 작업에 더 많은 비용이 들어갈 수도 있기 때문에, 컨데이너의 크기는 정해진 한계까지만 증가시킬 수 있다. 이러한 컨테이너 솔루션을 가장 잘 활용할 수 있는 곳은 소규모의 이동식 데이터 센터이다. 이것은 현장에 신속하게 설치할 수 있으며, 더 이상 필요치 않으면 빠르게 철거할 수 있다. 때때로 추가적인 서버 룸을 건설할 여지가 있는 경우, 기존 데이터센터를 확장시키는 등의 목적을 위해 컨테이너를 사용하기도 한다. 대규모의 컨테이너 데이터센터를 건설하는 것은 아직까지 이상적 개념에 불과하다. 하지만 현대적 데이터센터의 모듈화 개발은 이와는 좀 다른 길을 걸어왔다. 대개 현대적인 데이터센터는 여전히 콘크리트나 조립식 금속 구조물로 건설되며 샌드위치 패널을 사용한다. 이 경우에는 오직 엔지니어링 인프라, 랙 장비, IT-부하와 같은 구성요소들만 모듈 방식으로 제작된다. 이러한 방식의 핵심적인 아이디어는 차후에 똑같이 복제함으로써 필요에 따라 용량을 증가시키거나 성능을 향상시킬 수 있는 표준적인 솔루션을 개발하는 것이다.


전원 공급의 모듈화

랙-마운티드 장비의 모든 필수적인 버스바 트렁킹과 케이블 트레이 시스템들을 신속하게 설치하기 위한 기성품 형태의 모듈 설계도 사용할 수 있다. 모듈형 레일에 IT 부하를 배치하기 위하여 컨버지드 솔루션과 하이퍼컨버지드 솔루션이 개발되었다. 공조장치나 무정전 전원공급 시스템에 모듈성을 도입하는 것은 가장 까다로운 것이지만, 이를 위해 사용할 수 있는 옵션들이 존재한다. 그러므로 이제는 UPS 솔루션에도 모듈화를 적용할 수 있으며, 이와 관련된 제품들이 큰 인기를 끌고 있다. 이러한 제품의 장점은 분명하다. 그것은 바로 배터리 캐비닛을 추가함으로써 비교적 조금씩 정교하게 시스템 전력을 증가시키는 것이다. 또한 설치와 유지보수가 간편하며, 사고 발생 시에 데이터센터의 관련 직원이 직접 교체할 수 있는 UPS 부품만 손상된다.
 

자본비와 운영비

모듈 방식을 사용하면 단지 자본비가 감소되는 것이 아니라 데이터센터의 전체 수명주기인 평균 10년의 기간 동안 데이터센터를 확장할 수 있다. 또한 운영비도 감소되며 목표 자금회수 기간도 훨씬 짧아진다. 그리고 몇 개의 단계로 구성된 모듈식 데이터센터 프로젝트를 기획하여 증가하는 수요에 따라 용량을 증가시키는 것도 가능하다. 모듈식 솔루션의 확장성은 매우 뛰어나며, 각각의 데이터센터 현대화 단계들은 대부분 이전의 것에 영향을 미치지 않는다. 다시 말해 설계 단계에서 이미 각 단계의 완전한 독립성이 확보되며, 각 단계마다 전체 시설에 대한 심도 있는 현대화를 수행할 수 있다.
 



예측

오늘날 글로벌 데이터센터 건설 산업은 소위 하이퍼스케일(hyperscale)이라는 트렌드를 향하여 나아가고 있다. 글로벌 테크놀로지 기업들은 수십 또는 수백 메가와트의 부하를 다룰 수 있는 빅데이터 센터를 구축하고 있다. 대개 이러한 프로젝트는 마이크로소프트, 아마존, 구글, 페이스북과 같은 검색 엔진 업체, 클라우드 솔루션 프로바이더, 대규모 소셜 네트워크 업체 등에 의해 실행된다. 러시아에서는 지금까지 알려진 바에 따르면 얀덱스(Yandex)가 이러한 시도를 하였다. 데이터센터와 같은 엔지니어링 인프라에서 이미 특정 모듈식 솔루션들이 활발히 사용되고 있다. 전문 분석가들을 하이퍼스케일 분야의 성장 전망에 대하여 다양한 견해를 가지고 있으며, 어떤 이는 최대 40%의 연간 성장률을 예측한다. 인포메이션 시스템이 클라우드로 전환되는 최근의 경향을 고려할 때, 이러한 평가가 결코 지나친 낙관주의인 것으로 보이지는 않는다. 소규모 프로젝트의 경우에도 모듈식 솔루션이 활발하게 사용된다. 오늘날 이러한 트렌드는 데이터센터 설계와 건설 산업에서 매우 중요한 것으로서, 유수의 장비 제조업체들은 이를 통해 자신의 스마트 제조 솔루션 라인을 지속적으로 확장할 수 있다.