공기 냉각의 한계 넘어선 액체냉각 기술의 도입
냉각수가 흐르는 배관에 손을 대면 차가운 온기가 느껴지지만, 서버의 열을 식히고 돌아오는 다른 쪽 배관은 미지근한 상태를 유지한다. 클라우드 목동2데이터센터에서는 고성능 인공지능(AI) 서버에서 발생하는 막대한 열을 냉각수로 식히는 과정이 역동적으로 진행되고 있다. 최근 서버 성능이 급격히 향상됨에 따라 데이터센터의 전력 공급 방식과 냉각 시스템, 그리고 점검 방식 전반에 걸친 변화가 일어나고 있다.
KT 클라우드의 차세대 이노베이션 센터는 새로운 전력 및 냉각 기술을 현장에 실전 배치하기 전, 그 안정성을 정밀하게 검증하는 핵심 거점 역할을 수행한다. 이곳에서는 고밀도 환경을 재현하기 위해 AI 서버 등을 활용하며, 운영 과정에서 발생할 수 있는 다양한 문제점들을 사전에 파악하고 해결하는 데 집중하고 있다.
칩 직접냉각과 자율주행 로봇을 통한 운영 자동화
서버 성능이 고도화되면서 데이터센터가 감당해야 할 전력량과 열 발생량도 함께 폭증하고 있다. 과거 데이터센터의 랙당 전력 수준은 2.2kW 정도였으나, 최근에는 30~150kW까지 치솟는 추세다. 사업개발팀장은 전력 밀도의 상승이 곧 열 발생의 증가를 의미하며, 기존의 공기 냉각 방식으로는 한계가 있어 액체냉각 기술이 필수적인 대안으로 자리 잡고 있다고 설명했다.
센터에서 검증 중인 핵심 기술은 칩 직접냉각(DTC) 방식이다. 이는 칩 표면에 냉각판을 부착하고 그 내부로 냉각수를 직접 순환시켜 열을 배출하는 기술이다. 클라우드는 자체 개발한 부하기를 통해 랙당 140kW에 달하는 극한의 발열 환경을 구현했으며, 냉각수의 온도와 압력을 정밀하게 제어하고 있다. 이 기술은 이미 글로벌 하이퍼스케일러 고객 서비스에 적용된 바 있으며, 센터 내에는 서버를 절연 액체에 완전히 담그는 액침냉각 검증 시스템도 함께 전시되어 있다.
설비 상태를 확인하는 점검 과정 역시 자동화되고 있다. 현장에서는 열화상 카메라를 장착한 자율주행 로봇이 서버 랙 사이를 이동하며 온도를 실시간으로 측정한다. 지난해 자율주행 점검로봇을 통해 서버실 점검과 로봇 관제 기술을 실증한 클라우드는, 올해 보스턴다이내믹스의 4족 보행 로봇인 '스팟'을 활용한 2단계 실증을 추진 중이다. 향후 로봇이 수집한 데이터를 운영 플랫폼과 연계하여 이상 징후를 탐지하고 설비 상태를 분석할 계획이다.
데이터 기반의 장애 예측과 1GW 규모 인프라 확장
운영 데이터 분석에는 자체 솔루션인 '인사이트'와 '패스파인더'가 활용된다. '인사이트'는 설비관리시스템의 데이터를 분석해 장애를 예측하고 고장 전 정비를 지원하며, '패스파인더'는 전력 설비의 상태를 실시간 모니터링하고 장애 시 최적의 복구 경로를 찾아낸다. 이러한 기술들은 클라우드의 자체 운영 플랫폼인 '인사이트'와 연계되어 운영 자동화 범위를 넓히고 있다. 방 팀장은 운영 경험을 데이터화하여 정상과 장애 환경의 데이터를 축적하고, 이를 통해 예방이 필요한 지점을 사전에 찾아내는 것이 중요하다고 강조했다.
현재 운영 중인 약 152MW 규모의 데이터센터 용량은 대부분 판매되어 대규모 고객을 추가로 수용하기에는 여력이 제한적이다. 데이터센터 구축에 통상 3년 이상 소요된다는 점을 고려할 때, 수요에 즉각 대응하기 위해서는 구축 기간 단축과 차세대 서버 환경의 선제적 반영이 필수적이다. 이에 따라 그룹 차원에서 2031년까지 1GW 이상의 용량을 추가 확보할 계획이다. 이는 기존 시설의 리모델링이 아닌 신규 확보 용량이며, 내년 가동 예정인 부천 데이터센터와 '토큰 팩토리'용 인프라가 포함된다.
공급 속도를 높이기 위해 모듈러 및 프리팹 방식을 확대 적용한다. 설계 단계에서는 BIM(건설정보모델링)을 통해 설비 간섭을 확인하고, CFD(전산유체역학) 분석으로 공기 흐름과 온도 분포를 정밀하게 살핀다. 또한 일렉트릭과는 모듈형 데이터센터용 전력 인프라를 공동 연구하며, 버티브와는 전력 및 액체냉각 설계 최적화를 추진하여 군산에 모듈형 인프라 솔루션을 적용할 예정이다. 클라우드는 25년간의 운영 노하우와 전문 기업의 역량을 결합해 군산, 청라, 안산 등지에서 신규 인프라를 구축해 나갈 방침이다.