IT기업, 다음 과제는 '물 전쟁'이다

구글, 메타, 페이스북, MS는 프로젝트 적극 실행, 아마존은 물 전략 미미한 편

 

IT기업에서 물 전쟁이 벌어지고 있다. IT기업의 가장 큰 고민 중 하나는 데이터센터인데, 이를 냉각하기 위해 수십억 톤의 물이 사용되기 때문이다. 구글에 이어 메타, 마이크로소프트(MS)가 ‘물 포지티브’를 들고나온 배경이다.

2017년 사우스캐롤라이나 보존그룹(conservation groups)은 구글이 데이터센터를 확장하면서 하루 150만갤런의 물을 끌어들일 수 있게 허가해달라는 요청을 비판했다. 이 계획을 두고 사우스캐롤라이나 보존 그룹과 2년간 다툼을 벌인 결과, 구글은 제한된 조건에서 지하수를 사용하고 대체 공급원에 대한 비용을 지불하기로 합의했다.

일반적인 데이터센터는 하루에 300~500만갤런의 물을 사용한다. 이는 인구가 3~5만명 사이인 도시의 물 소비량과 같다. 2021년 구글 데이터센터가 사용한 물은 약 43억갤런으로, 이는 미국 남서부 29개 골프장에 물을 공급할 수 있는 양이다. 매일 사용되는 평균 물은 45만갤런으로, 면화를 재배하는 것부터 청바지 160벌을 염색하는 과정에서 사용되는 물의 양과 같다.

 

구글 데이터센터의 냉각 시스템에 있는 열 교환기

탄소 중립을 지향하는 구글로서는 수냉(水冷)을 포기할 수 없다. 수냉식 데이터센터의 소비전력은 공기냉각 같은 방법을 사용할 때보다 전력사용량을 약 10% 감축할 수 있기 때문이다. 실제로 구글은 2021년 데이터센터에 수냉시설을 적용해 데이터센터 탄소배출량을 약 30만톤 줄였다고 밝혔다.

구글은 2021년 9월, 2030년까지 소비되는 물의 120%를 회복하겠다고 선언했다. 2021년 구글 환경보고서에 따르면, 지난해 구글은 연간 약 30억갤런의 물을 사용했고, 그중 63억갤런은 회수했다. 쓰는 양보다 더 많은 양의 물을 정화하는 이른바 ‘워터 포지티브’를 이룬 것이다.

물 스튜어드십에서 구글의 물 전략을 확인할 수 있다. ▲책임감 있는 물 사용 개선 ▲수자원 협력 ▲물 안보 지원 기술 3가지다. 구글은 “유엔(UN)은 국제사회가 물 공급 관리를 극적으로 개선하지 않는 한 지구는 2030년까지 물 공급이 40% 부족할 것이라고 했다”며 “책임 있는 시민이자 신뢰할 수 있는 파트너가 되기 위한 노력의 일환”이라고 설명했다.

구글은 ‘어스뷰(Earth View)’와 ‘스트리트뷰(Street View)’ 두 가지 차원에서 물을 관리하고 있다. 어스뷰는 기후변화가 물 스트레스를 가중시킨다는 측면에서 물을 관리하는 것이다. 스트리트뷰는 수역 근처 물 부족, 물 품질 저하 등으로 물 스트레스를 받는 지역사회의 관점에서 접근한 방법이다.

구글의 물 전략 중 첫 번째는 책임감 있는 물 사용 개선이다. 구글은 물 사용을 개선하기 위해 데이터센터뿐 아니라 사무실에서도 효율적인 물 사용을 추구한다. 국제적인 친환경 인증인LEED(Leadership in Energy and Environmental Design) 인증에 부합하는 표준을 채택해, 전 세계 사무실 시설에서 물 효율성 및 절감 조치를 취했다. 데이터센터에서는 해수나 재생 폐수 등 담수 대체품 사용을 추진하고, 사무실에서는 음용수가 아닌 곳에 채취한 빗물이나 처리한 폐수 등을 사용한다.

샌프란시스코에 있는 오피스캠퍼스에서는 환경학자 및 조경 설계자와 협력해 ‘생태 디자인 전략 및 서식지 지침’을 개발했다. 경관 복원력을 강화하고 인근 유역 건강을 개선하기 위해서다. 여기에는 수십 년 동안 부동산 개발로 물이 메마른 곳에 가뭄에 강한 식물과 야생 동물 서식지로 생태계를 복원하는 방안도 포함된다.

구글은 지역사회 수자원 복원을 위해서도 노력한다. 구글은 데이터센터에서 약 5마일 떨어진 곳에 있는 ‘사이드스트림 퍼실리티’ 개발에 자금을 지원했다. 폐수의 30%를 처리하는 부류 처리장 건설에 참여한 것이다. 구글은 하수처리장에서 흘러나온 물이 강으로 배출하기 전 구글로 흘러들어오게 했다. 냉각 과정에 사용하기 위해서다. 이 과정에서도 증발되지 않은 물은 구글 자체 폐수 장비를 사용해 처리된 다음 강으로 배출된다. 지방자치단체와 협력해 신뢰할 수 있는 수원을 조성했다.

 

네덜란드에 위치한 구글 데이터센터 전경

네덜란드에서는 재생수를 사용하는 시설을 건설하기도 했다. 식수로 사용되는 담수를 사용하는 대신, 도시 폐수를 냉각수로 활용하려 28킬로미터(km)에 달하는 공업용 파이프라인을 직접 설치했다. 건설은 지역 상수도 회사인 노스 워터의 자회사가 진행했으며, 4500만유로(약 622억원)를 투자했다. 핀란드 하미나에 있는 데이터센터는 바다에서 냉각수를 조달한다. 환경영향을 최소화하기 위해 물을 바다로 돌려보내기 전에 원래 온도에 가깝게 냉각시키는 시설도 만들었다.

구굴은 물 안보를 위해 기술도 개발한다. 가령, 플루드허브 인공위성과 인공지능(AI)을 이용해 최대 일주일 전에 하천 범람을 예측하는 툴을 개발했다. 웹어플리케이션 오픈ET도 개발해, 물이 증발해 이동하는 방향을 알려주는 데이터를 학계 및 정부 연구자들과 공유했다.

또, 유엔환경계획 및 유럽위원회 공동연구센터(JRC)와 협력해 담수 생태계 탐색기(Preshwater Ecosystems Explorer)를 개발했다. 데이터라는 구글의 사업 특수성을 살린 전략이다. 이 탐색기는 시간 경과에 따른 지표 수 변화를 국가 및 지역 단위로 추적한다. 데이터센터의 물 사용량을 최대 50% 절감하는 저수량 대체 시스템도 만들고 있다.

IT업계선 물 전략 둘러싼 경쟁 중 

메타 또한 지난 7년 간 물 소비량을 공식적으로 보고하고, 10년 간 물 사용량을 줄이는 방법을 강구해왔다. 메타는 지난 가을 데이터센터와 시설이 소비하는 물을 복원해 ‘워터 포지티브’를 이루겠다고 발표했다.

 

페이스북의 데이터센터 냉각 시스템

페이스북은 지난 10년 간 물 효율과 재활용 기술에 상당한 투자를 해왔다. 노르테크 에어 솔루션과 공동으로 데이터센터를 냉각하기 위해 첨단 증발 냉각 시스템을 구축했다. 이 시스템은 에너지 교환을 사용해 물이 증발할 때 냉각하며, 외부 온도와 습도 조건에 따라 세 가지 모드로 작동한다.

미국 애리조나주에서는 물이 새는 관개 인프라를 고치고 용수 접근을 개선하는 등 매년 2억갤런의 물을 복원 중이다. 또, 지역 수자원 복원을 위해 콜로라도강 인디언 부족 시스템 보존 프로젝트에 자금을 지원했다. 미드 호수의 수위 안정을 위한 프로젝트다.

아울러, MS는 2030년까지 사용하는 것보다 더 많은 물을 보충하겠다고 약속했다. 2021년 환경 보고서에 따르면, 마이크로소프트는 사용한 물의 약 45%를 복원하겠다고 밝혔다. 반면, 아마존은 클라우드 컴퓨팅 분야의 경쟁사들과 비교해 물 전략이 미미한 편이다.

버지니아 공대 연구원은 “미국 서부의 많은 지역에서 가뭄이 발생하기 때문에 데이터센터 운영자들은 데이터센터에서 사용할 수 있는 물 요건과 지역 환경, 커뮤니티에 미치는 영향, 물 부족이 운영에 어떤 위험을 초래하는지 더욱 심각하게 생각하기 시작했다”고 말했다.

한편, 구글과 메타는 데이터센터 운영에 필요한 4가지 체크리스트를 의사결정 과정에 포함하기도 한다. ▲전기 그리드의 상당 부분이 풍력 및 태양광 발전 자원을 포함하는 장소인지 ▲시설의 거점이 되는 특정 커뮤니티에 대한 물 부족 프로필을 평가했는지 ▲데이터센터 가동에 사용되는 물의 양이 얼마인지 ▲소비되는 물의 양을 업계 벤치마크와 비교해 평가했는지다.

버지니아 공대 연구원은 “물 부족이 악화되고 있는 상황에서 용수 공급이 제한되면 워터시큐리티의 중요성이 커지게 될 것”이라고 말했다.