데이터센터의 공간 확장

○ [해저] 해수의 일정한 수온과 높은 열 전달 특성을 활용해 냉각 효율을 크게 높일 수 있음

• 마이크로소프트는 2018년부터 2년간 스코틀랜드 앞바다에서 수중 데이터센터 프로젝트인 ‘나틱(Natick)’을 직행
  
  - 서버가 탑재된 수중 모듈을 북해 수심 약 36m에 설치해 운영한 결과 고장률이 지상 데이터센터 대비 8분의 1 수준에 불과
  
  
• (장점) 해저 환경은 진동과 산소 노출, 오염 물질 등 지상 환경에서 발생하는 다양한 고장 요인을 최소화할 수 있으며, 상대적으로 짧은 구축 기간과 자연 냉각 효과로 인한 냉각 비용 절감 등의 경제적 이점도 큼
  
  
• (단점) 유지보수의 어려움, 장비 인양 비용, 부식 대응 기술, 해저 생태계와의 조화 등 해결해야 할 기술적·환경적 과제가 존재

○ [우주] 극저온 환경에서 비롯된 고효율 냉각과 태양광 발전을 활용해 전력 소비량을 지상 대비 10분의 1 수준으로 줄일 수 있음

• (장점) 우주의 극저온 환경(평균 온도 -270℃)은 지상 대비 냉각 에너지 소모량을 최대 95%까지 줄일 수 있으며 태양광 발전 효율이 월등히 높음
  
  - 우주에서는 서버 모듈 표면으로 직접 열 방출이 가능해 별도의 냉각 장치를 사용할 필요가 없으며, 지상의 공랭식 데이터센터 대비 열 제거 효율이 4~6배 높음
  
  - 대기층이 없어서 태양광 패널이 지표면 대비 약 6~11배 높은 발전 효율을 보이며, 기상 조건에 대한 낮은 변동성으로 인해 연속적 전력 공급이 가능해 에너지 자급률 100%에 가까운 독립적 인프라 구축이 가능
  
  - 지상 데이터센터는 부지 확보에 전체 투자 비용의 10~15%가 소요되는 데 반해, 우주에서는 부지 비용이 발생하지 않을 뿐만 아니라 규제·지역 사회 제약 등의 영향도 받지 않음
  
  
• (단점) 발사 및 유지보수 비용, 데이터 전송 지연, 우주 파편 충돌 등 복합적인 기술적 난제를 안고 있음
  
  - 스페이스X(SpaceX) 팔콘 9(Falcon 9) 로켓을 활용해 서버 랙 1대를 발사하는 데 수억 원에서 수십억 원의 비용이 소요
  
  - 서버 고장이 발생할 경우 수리 인력의 접근이 제한적이기 때문에 설계 단계에서 모듈 교체 주기·예비 서버 비율·자기 복구(Self-healing) 기술 등이 고려되어야 하며, 이는 비용 상승으로 이어짐

○ [지하] 주로 폐광과 같은 공간을 활용하며, 두꺼운 암반을 기반으로 일정한 온도를 유지하고 높은 냉각 효율과 보안성을 확보할 수 있음

• (장점) 과거 광산이나 산업 시설로 사용되던 지하 공간을 데이터센터로 개조하면 일정한 온도·습도 유지가 가능해 공조 설비의 냉각 가동률을 크게 낮출 뿐만 아니라 건설 비용도 절감 가능
  
  - 지하 100m 이상 깊이에서는 외기 온도 변화가 거의 없기 때문에 공조 설비의 가동률을 최소화하면서도 서버 온도를 일정하게 유지할 수 있다는 점에서 에너지 효율을 극대화 가능
  
  - 폐광 인프라를 재활용할 경우 토목 비용은 동일 면적의 지상 데이터센터 건설 비용 대비 최대 40~50% 절감 가능
  
  
• (단점) 습도 관리, 환기 및 배기 시스템 구축, 광케이블 지하 설치 비용 등은 해결해야 할 과제가 존재
  
  - 지하 공간은 연중 일정한 습도를 유지하는 데 반해 절대 습도가 높아 서버 장비의 부식을 방지하기 위한 제습 및 환기 시스템이 필수적임
  
  - 지하 100~300m 깊이에 위치한 데이터센터는 광케이블을 인입하는 데 많은 비용이 발생. 실제로 유럽의 지하 데이터센터의 경우 광케이블 인입 비용이 전체 비용의 3~5%를 차지