[분석] 엣지 컴퓨팅 시대, 데이터센터 설계·운영은 어떻게 달라져야 할까

 

 

[ kt cloud DC동부운용센터 박지현 님 ]

📋 요약

이 글에서는 엣지 컴퓨팅 확산에 따라 데이터센터 Facility의 역할과 구조가 어떻게 변화해야 하는지를 다룹니다.

분산 환경, 저지연 요구, 자동화 중심 운영 관점에서 데이터센터 설계·운영의 주요 특징을 정리합니다.

 

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1. 엣지 컴퓨팅의 정의 및 엣지 데이터센터의 역할

엣지 컴퓨팅(Edge Computing)은 데이터를 중앙 클라우드가 아닌 데이터가 생성되는 현장(엣지) 또는 근거리에서 실시간으로 처리하는 기술을 의미합니다. 클라우드 컴퓨팅이 서버, 스토리지 등 리소스를 중앙 데이터센터에 집중시키는 반면, 엣지 컴퓨팅을 통해 IoT 기기, 스마트폰, 공장, 차량 등 현장 가까이에서 데이터를 처리함으로써 대역폭 사용량을 줄이고 응답 시간을 단축할 수 있습니다.

 

엣지 데이터센터(Edge Data Center)는 이런 엣지 컴퓨팅 환경에서 핵심적인 역할을 합니다. 상대적으로 소규모지만, 데이터가 발생하는 위치(도심, 산업시설 등)와 가까운 곳에 분산 설치되어, 저지연 어플리케이션과 실시간 데이터 분석/처리가 가능하게 합니다. 또한 네트워크 병목 현상을 완화하고 보안을 강화하며, 중앙 데이터센터와 협업하여 서비스의 신뢰성과 확장성을 담당합니다.

하이퍼스케일 데이터센터와 엣지 데이터센터 관계도(자료: CBRE, 삼성증권)

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2. 엣지 데이터센터의 Facility 요구사항

엣지 데이터센터는 사용자가 위치한 곳과 가까운 장소에 분산 설치되어야 하므로, 아래와 같은 Facility 요구사항을 가집니다.

• 소형화 및 모듈화: 현장 상황에 따라 빠르게 설치∙구축할 수 있도록 모듈형(컨테이너형) 또는 마이크로 데이터센터 형태를 취해야 합니다. 단위 모듈을 병렬로 구성하여 탄력적으로 운영이 가능해야 하며 일부 모듈 고장 시에도 나머지 모듈이 계속 동작해 시스템의 가용성(Availability)을 높여야 합니다.

데이터센터 모듈형 설비(자료: SE, Eaton, Generac)

• 고효율∙저전력 설계: 제한된 공간과 전력 인프라 환경에 맞춰 고효율·저전력 설비와 쿨링 솔루션 도입이 필요합니다. 고속 스위칭을 통한 낮은 손실과 정밀 제어가 가능한 ALL IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 방식의 UPS와, 공랭식 대비 높은 냉각 효율을 가진 액체 냉각(liquid cooling) 기술을 적용할 수 있습니다.
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IGBT, TWO-PHASE Immersion Cooling(자료: TechWeb, Submer)

• 분산 및 자동화 관리: 여러 지역에 분산된 데이터센터를 중앙에서 원격으로 모니터링∙관제∙제어하는 자동화 시스템이 필수적입니다. 데이터센터 인프라 관리 시스템(DCIM)의 기능을 확장하여, 데이터센터의 물리적 인프라(전력, 냉방 등)와 IT 인프라(서버, 네트워크 등)를 통합적으로 관리하고 자동화해야 합니다.

kt cloud 지능형 DCIM 통합 플랫폼 DIMS(자료: ktcloud)

• 내구성 강화 및 보안: 도심, 산업시설 등에 설치되기 때문에 외부 환경(먼지, 진동, 온도 변화 등)에 대한 사전 대응과 데이터센터 현장의 물리 보안 및 접근 관리가 더 중요해집니다. 외부 환경에 의한 위험에 대응하기 위해 내구성이 강화된 장비를 채택해야 하며, 물리적 보안 침해에 대비하여 생체 인식, CCTV, 동작 감지 센서를 활용하여 현장 상황을 중앙 시스템과 연동하여 실시간으로 모니터링해야 합니다.

데이터센터의 보안(자료: kt cloud)

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3. 엣지 데이터센터 운용 고도화 방안

• 분산/복수 거점 관리: 여러 지역에 소규모로 분산되어 있으므로 운용관리 체계(모니터링, 통합 관제 등)를 통해 분산된 거점을 효율적으로 관제 및 운영해야 합니다. 효율을 높이기 위해 AI를 활용한 감시·제어 체계 도입을 적극 고려할 수 있습니다.
• 물리적 환경 적응: 일반 건물 내 또는 외부 환경에 설치되기 때문에 소음·진동, 진입로, 방수, 방진, 소방 등 다양한 환경 이슈에 즉각 대응이 가능하도록 AI 기반 분석, 실시간 대응 프로세스를 수립하고 운영해야 합니다.
• 자동화/사이버보안: 인적 자원이 적거나 직접 상주하지 않는 경우가 많으므로, AI 기반 이상 탐지, 침입 방지 등 자동화 및 사이버 보안 체계를 강화 적용을 적극 고려할 수 있습니다.
• 확장성·유지보수 최적화: 서비스 수요 변동에 맞춰 빠르게 증설 또는 축소가 가능해야 하기 때문에 DCIM과 연동한 효율적인 자산/상면 3D 분석을 통해 지속적으로 확장성 및 최적화 상태를 유지해야 합니다.

kt cloud AI·자동화 로드맵(자료: kt cloud)

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4. 결론

오늘은 AI 의 발전과 함께 사용자에게 저지연 서비스를 제공하기 위해 필수적인 인프라인 엣지 데이터센터의 특징에 대해 살펴보았습니다. 중앙 집중형 하이퍼스케일 데이터센터와 달리, 엣지 데이터센터는 소규모이면서 분산된 구조로 인해 새로운 운용 특성과 요구사항이 존재합니다. 엣지 데이터센터 운용에 필요한 요구사항을 정확히 이해하고 적용한다면, AI 시대에서 엣지 데이터센터가 핵심적인 역할을 수행하는 데 큰 기여를 할 것으로 기대됩니다.

 

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❓ 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q. 엣지 컴퓨팅 환경에서는 데이터센터 Facility의 역할이 어떻게 달라지나요?

엣지 컴퓨팅 환경에서 데이터센터 Facility는 중앙 집중형 대규모 처리 공간이 아니라, 사용자 및 데이터 발생 지점 인근에 IT 인프라를 안정적으로 배치·운영하기 위한 분산 인프라 거점으로 역할이 전환됩니다. 이에 따라 소형·모듈형 설계와 신속한 구축·확장이 가능한 구조가 핵심 요구 사항으로 부각됩니다. 특히 다수의 엣지 노드를 분산 운영하는 환경에서는 인력 상주가 현실적으로 어려워지기 때문에, 자동화 및 원격 관리 기반의 운영 체계가 중요한 운영 요건으로 작동합니다. 이러한 변화로 Facility는 단순한 물리적 수용 공간을 넘어, 서비스 지연·가용성·확장성에 직접적인 영향을 미치는 핵심 인프라 구성 요소로 기능합니다.

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📚 관련/출처

https://www.samsungpop.com/common.do?cmd=down&contentType=application%2Fpdf&inlineYn=Y&saveKey=research.pdf&fileName=2020%2F2024040815412145K_02_05.pdf https://www.se.com/kr/ko/work/products/master-ranges/galaxy/ https://www.eaton.com/in/en-us/company/news-insights/insights/eaton-hmh-series-medium-voltage-switchgear.html https://techweb.rohm.co.kr/product/power-device/igbt/11640/ https://submer.com/immersion-cooling/ https://www.youtube.com/watch?v=kW2xzSSBnSw&ab_channel=ktcloud https://ktcloudplatform.tistory.com/14 https://community.fs.com/article/how-to-build-a-highperformance-edge-data-centre.html