소개

이번에는 데이터 센터를 살펴 보겠습니다.
최근 데이터센터의 수요가 급속히 확대되고 있으며, 일본에서도 그 중요성이 점점 높아지고 있습니다.
그러나 일본에는 독자적인 특성이 있어, 전력 공급의 안정성이나 환경 조건, 입지 등을 고려할 필요가 있습니다.
이 기사에서는 일본의 데이터 센터 운영에 필수적인 요소와 각각의 특징에 대해 설명합니다.

데이터 센터의 필수 요소

데이터 센터에 필수적인 요소라고 하는 것은 다음과 같습니다(물론 그 밖에도 많이 있다고 생각합니다).

1. 전력 : 높은 비용과 재생 가능 에너지의 과제
2. 냉각 시스템(물·공조):고온 다습 환경에의 대응
3. 네트워크 인프라: 지리적 이점을 활용한 고속 통신
4. 물리적 안전성(내진·방화·방수):지진 대국만의 설계
5. 사이버 보안: 국내법규제 및 국제표준 적용
6. 중복성(백업 시스템): 재해 시 탄력성 강화

이하 대략 설명해 갑니다.

전력 : 높은 비용과 재생 가능 에너지의 과제

데이터센터는 방대한 전력을 소비하지만, 일본에서는 에너지 자원의 대부분을 수입에 의존하고 있기 때문에 전기 요금이 높고 운영 비용의 증가가 과제가 됩니다.
또한, 탄소 중립을 목표로 하는 가운데, 재생 가능 에너지의 이용이 요구되고 있습니다.
특히 홋카이도와 도호쿠 지방에서는 풍력과 수력을 활용한 데이터 센터의 설치가 진행되고 있지만, 전국적인 재에너지 공급의 확대가 요구되고 있습니다.

데이터 센터의 전력 소비는 24시간 365일 동안 계속 작동해야 하므로 방대한 에너지가 필요합니다.
따라서 전력 확보와 지속 가능한 이용 방법이 중요한 과제입니다.
특히 온도관리와 냉각시스템의 가동에도 많은 전력이 소모되기 때문에 에너지의 효율화가 요구되고 있다.

많은 데이터 센터 프로젝트의 소유자는 RE100 회원 기업이며, 전력의 녹색화는 사업의 지속 가능성에 직결하고 있습니다.
따라서 신재생에너지 조달의 장기계약(PPA)의 도입이 늘어나고 있으며, 기업의 환경목표에 따른 운영전략이 요구되고 있다. 또한 정부의 탄소 중립 정책과도 연계하여 기업이 적극적으로 에너지 전환을 진행하는 움직임이 가속화되고 있습니다.

데이터센터에서는 태양광발전과 풍력발전 외에 지열과 수력 등 지역에 근거한 재생가능에너지의 활용이 진행되고 있습니다.
특히 홋카이도와 도호쿠의 풍부한 자연자원을 활용한 재생가능에너지 공급체제의 확립이 급무로 되어 기업과 지자체와의 협력에 의한 대규모 에너지 프로젝트의 계획이 늘고 있습니다.

또한 AI를 활용한 에너지 관리 시스템이 도입되어 전력 사용 최적화가 진행되고 있습니다.
데이터센터 전체의 전력 효율을 향상시키기 위해, 스마트 그리드나 축전지의 활용이 중요시되고 있어 에너지 인프라의 진화와 함께 지속 가능한 운영을 목표로 하고 있습니다.

냉각 시스템(물·공조):고온 다습 환경에의 대응

일본은 사계절이 있어 특히 여름철은 고온 다습해지기 때문에 냉각 시스템의 효율화가 중요해지고 있습니다.
최근에는 액침 냉각이나 자연 냉각을 활용하는 기술이 주목받고 있으며, 한랭지에 데이터 센터를 유치하는 움직임도 있습니다.
또한 기존의 공조 시스템에 비해 수냉식의 도입이 진행되고 있어 CO2 배출 삭감과 전력 소비의 저감을 도모하고 있습니다.

특히 물은 데이터 센터 냉각에 필수적인 요소이며, 특히 고밀도 서버 환경에서는 효율적인 수냉 시스템 설계가 필요합니다.
물을 이용한 냉각 시스템은 공냉식에 비해 열교환 효율이 높고 에너지 소비를 억제할 수 있다고 합니다.
따라서 많은 최신 데이터 센터에서는 냉각수 재사용과 순환 시스템 최적화가 진행되고 있습니다.
또한 지하수와 해수를 활용한 냉각기술도 개발되고 있어 지속가능한 냉각시스템의 구축이 과제가 되고 있습니다.

네트워크 인프라: 지리적 이점을 활용한 고속 통신

일본은 아시아 중에서도 통신 인프라가 정비되고 있는 나라의 하나이며, 해저 케이블을 활용한 국제적인 데이터 유통의 거점으로서도 중요시되고 있는 것으로 생각됩니다.
예를 들어 도쿄와 오사카 등의 도시권에는 데이터센터가 집적되어 있어 저지연의 고대역 통신 환경이 갖추어져 있습니다.
한편, 지방의 데이터 센터와의 접속성 강화가 향후의 과제가 될 것으로 생각됩니다.

물리적 안전성(내진·방화·방수):지진 대국만의 설계

일본은 지진이 많은 나라이기 때문에, 데이터 센터의 내진 설계는 세계에서도 톱 클래스인 것이 아닐까 생각됩니다.
면진 구조나 내화·방수 대책이 베풀어진 시설이 늘고 있어, 재해시에도 데이터의 안전성을 확보하는 것이 요구되고 있습니다.
또한 지진뿐만 아니라 태풍과 홍수 대책도 중요하며 많은 데이터 센터는 내륙과 고대에 설치가 진행되고있는 것으로 생각됩니다.

사이버 보안: 국내법규제 및 국제표준 적용

일본에서는 개인정보보호법과 사이버보안 대책이 엄격화되고 있으며 데이터센터 보안 대책도 강화되고 있습니다.
제로 트러스트 보안의 도입이나 클라우드 사업자에 의한 인증 취득(ISO 27001, SOC 2 등)이 진행되고 있는 것으로 생각됩니다.

중복성(백업 시스템): 재해 시 탄력성 강화

중복성이라는 익숙하지 않은 말이 나왔기 때문에 간단히 설명하면, 시스템이나 인프라에 있어서 예비의 설비나 백업을 갖게 하는 것으로, 장해나 재해가 발생했을 때에도 기능을 계속할 수 있는 능력을 말합니다.
데이터 센터의 중복성은 비즈니스 연속성 계획의 일환으로 매우 중요하게 여겨지며, 시스템 가용성을 유지하고 다운타임을 최소화하기 위한 중요한 설계 요소가 되었습니다.

일본은 자연재해가 많기 때문에 무정전 전원장치나 비상용 발전기의 도입이 불가결해져, 이것은 순간의 정전이나 전압 변동으로부터 서버를 보호하고 비상용 발전기가 작동할 때까지 전력을 공급하는 역할을 하게 됩니다.
특히 일본의 데이터센터에서는 지진이나 태풍 등의 재해 위험을 고려하여 디젤 발전기나 배터리 시스템의 도입이 진행되고 있다.
또한 연료의 장기 확보와 신속한 보충 체제의 정비도 요구되고 있습니다.

또한 이중화는 전력뿐만 아니라 네트워크 이중화 및 데이터 스토리지 백업에도 적용됩니다.
많은 데이터 센터는 서로 다른 통신 캐리어를 이용하여 이중화를 도모하고, 만일의 장애 시에도 지속적인 데이터 전송을 가능하게 하고 있습니다.
또한 데이터의 안전성을 높이기 위해 원격지에 백업 데이터를 저장하는 메커니즘이 일반적입니다.

또한 AI를 활용한 장해 예측 시스템의 도입이 진행되고 있어 이상 검지나 프로액티브한 메인터넌스가 가능해집니다.
향후, 보다 효율적인 에너지 관리나 환경 부하의 저감이라고 하는 관점에서, 재생 가능 에너지를 활용한 비상용 전원의 개발이나, 카본 프리의 중복 시스템의 구축이 기대되고 있습니다.

이와 같이 중복성 확보는 데이터센터 운영에 있어서 필수적인 요소이며, 특히 일본과 같은 재해위험이 높은 국가에서는 신중하고 전략적인 대책이 요구되고 있습니다.

요약: 일본 데이터센터의 향후 전망

위에서 언급했듯이, 일본의 데이터 센터는 높은 안전성과 인프라 정비가 진행되고 있는 반면, 전력 비용과 재생 가능 에너지의 과제를 안고 있습니다.
향후, 지방 분산형의 데이터 센터나 환경 부하가 적은 운용이 요구되는 가운데, 기업의 ESG 전략과도 밀접하게 관련해 갈 것으로 생각됩니다.