데이터센터의 지방 분산에 박차를 가하는 일본

데이터센터의 대도시 집중 문제 해결을 위해 분산 정책을 추진하는 일본 정부
하드웨어 인프라 지원뿐 아니라 소프트웨어 인프라 지원도 병행


□ 대도시에 집중된 일본의 데이터센터

데이터센터는 디지털 서비스를 지원하며 다양한 사회적 과제를 해결하는 데 기여할 뿐 아니라, 기업의 영업비밀과 개인정보가 집적된 경제안보 측면에서도 중요한 디지털 인프라로 자리 잡고 있다. 전 세계적으로 데이터센터에 대한 투자가 확대되는 가운데, 인공지능(AI), 클라우드 서비스, 자율주행 기술 등 첨단 기술의 확산에 따라 일본에서도 데이터센터의 중요성이 점차 부각되고 있다. 특히 생성형 AI의 개발 및 활용을 추진하기 위해 대규모 계산 능력이 필수적으로 요구되면서 AI 서버에 특화된 수요가 증가하고 있다.

한편, 일본 내 데이터센터는 대도시 권역에 집중되어 있다. 2023년 9월 기준으로 관동 지역(61.1%)과 관서 지역(24.3%)에 전체 데이터센터의 85.4%가 위치하고 있다. 최근에는 마이크로소프트와 오라클 같은 글로벌 빅테크 기업들도 일본에 데이터센터를 건설하겠다고 발표했으며, 이들 역시 대도시 권역에 설비를 집중하고 있다. 마이크로소프트는 동일본과 서일본 지역을 중심으로, 오라클은 현재 운영 중인 도쿄와 오사카에 추가 설비를 증설할 예정이며, 구글은 2023년 4월 도쿄 인근인 치바현에 데이터센터를 설립했다.

이처럼 데이터센터가 관동과 관서를 중심으로 집중되면서 디지털 인프라의 지역 편중 문제가 심화되고 있다. 일본은 지진과 태풍 등 자연재해가 빈번한 국가로, 특정 권역에 인프라가 집중될 경우 재난 시 방재 대응에 한계가 발생할 수 있다는 우려가 제기된다. 데이터센터 건물은 진도 6 수준의 지진에도 견딜 수 있도록 설계되어 있어 직접적인 피해는 경미할 가능성이 크지만, 전력, 통신, 도로 등 사회 인프라가 피해를 입을 경우 데이터센터 운영 자체가 어려워질 수 있다. 또한 관동과 관서 지역에서 데이터센터 건설에 적합한 대규모 토지와 전력, 통신 인프라가 점차 고갈되고 있다는 문제도 지적되고 있다.

<데이터센터의 지역별 분포 비율>

□ 데이터센터 지방분산 정책의 주요 내용

이러한 한계를 해결하기 위해 일본 총무성과 경제산업성은 2023년 6월에 발표한 「반도체·디지털 산업전략」에서 디지털 인프라 정비 전략의 일환으로 데이터센터의 분산 배치와 통신 케이블 증설, IOWN(혁신적 광 네트워크)·양자통신·6G 등의 통신 기술 연구개발(R&D)을 추진하겠다고 밝혔다.

특히 경제산업성이 주도하는 데이터센터 지방거점 정비 사업에서는 주요 대도시를 보완하고 대체할 수 있는 데이터센터 신규 거점을 지방에 건설하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 신규 거점의 토지 조성, 전력·통신 인프라 구축 등의 사업에 참여하는 사업자에게 비용을 보조하여 데이터센터의 안정적 운용과 지속 가능한 이용을 지원하고자 한다.

소프트뱅크는 일본 정부의 데이터센터 지방거점 정비 지원사업에 채택되어 홋카이도 도마코마이시에 건설하는 50메가와트 규모 데이터센터의 정비 사업을 추진하고 있다. 총 사업비 650억 엔 중 약 300억 엔(보조율 46.15%)을 보조금으로 지원받았으며, 해당 데이터센터는 2026년 완공될 예정이다. 이 데이터센터는 홋카이도 내에서 생산된 재생에너지를 100% 활용해 운영될 전망이다. 또한, 지역 언론에 따르면 소프트뱅크는 홋카이도 아사히카와시에도 대규모 데이터센터 건설을 제안한 것으로 알려져 있다. 이러한 사례는 데이터센터의 지방 분산이 민관 협력을 통해 점차 확대되고 있음을 보여준다.

□ 지방분산 실현을 위한 과제

그러나 지방 분산을 본격적으로 추진하기 위해서는 몇 가지 과제가 남아 있다. 하드웨어 인프라(부지 확보와 건설) 외에도 소프트웨어 인프라(광통신기술 등)의 지원이 필요하다.

기술적 측면에서 주요 과제는 전력 확보와 통신 지연 단축이다. 전력 확보의 경우, 지방은 대규모 전력 인프라가 부족할 뿐만 아니라, 일본 정부가 2030년까지 온실가스 배출량을 2013년 대비 46% 감축하고, 2050년까지 탄소중립을 실현할 목표를 설정한 상황에서 데이터센터 운영에 탈탄소 전원의 사용이 요구되어 부담이 더욱 크다. 만일 데이터센터에 필요한 막대한 전력을 태양광 발전만으로 충당할 경우, 발전 효율의 한계로 인해 광대한 부지가 필요하기 때문에 지리적 제약도 존재한다. 또한, 재생에너지로 생산된 전력을 저장하기 위한 대형 축전지는 비용 부담이 크기 때문에 현재로서는 피크컷(Peak-cut) 방식 등을 활용해 전력 수급 관리를 부분적으로 진행하고 있는 상태다.
* 피크컷(Peak-cut): 사용량이 제일 많은 ‘피크(Peak)’ 시간대 전력 및 도시가스 등의 사용을 ‘컷(Cut)’ 즉 줄임으로써, 결과적으로 전체 시간대 수요의 평준화를 이루어 전력 및 도시가스 등의 사용량 자체를 줄이는 것을 의미

통신 지연 문제는 데이터센터와 최종 사용자 간 네트워크 거리에서 발생한다. 예를 들어, 도치기현의 데이터센터에서 이바라키현의 사용자에게 데이터를 전송할 때 도쿄를 경유하면 네트워크 거리가 길어져 지연이 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 제시된 기술적 대안은 APN(All Photonics Network, 광통신기술)과 초분산 컴퓨팅 기술이다. APN은 전기가 아닌 빛을 이용한 통신 기술로, 낮은 전력 소비, 높은 품질과 용량, 짧은 지연 시간을 목표로 한다. 초분산 컴퓨팅 기술은 지리적으로 떨어진 컴퓨터를 연결해 동시 병렬로 대규모 계산을 처리하는 기술이다.

총무성은 2024년 9월부터 일본 기업이 강점을 가진 APN 서비스를 통해 데이터센터 지방 분산을 촉진할 계획이다. 통신기업 NTT는 APN을 활용한 IOWN 개발을 추진 중이며, 이 기술은 통신 지연을 1/200로 줄이고 소비 전력을 1/100로 감소시키는 혁신적 성능을 보유해 미래 통신 인프라 문제를 해결할 기술로 주목받고 있다. 총무성과 경제산업성은 비공개 검토회의를 통해 2024년 9월 지원책을 정리했으며, 데이터센터 정비 비용을 보조하기 위한 기금을 활용하는 방안을 검토 중이다. 빠르면 2025년에 지원 정책이 본격 시행될 예정이다.

□ 마무리

2024년 11월 29일에 제출된 2024년도 보정예산에 따르면, 총무성은 데이터센터의 지방분산 지원 정책에 120억 엔을 투입할 예정이다. 이는 원래 2025년 예산안 요구에 포함될 예정이던 일부 시책을 앞당겨 실행하는 것이다. 신기술 보급과 더불어 일본이 직면한 자연재해 리스크를 분산하기 위해 산업 인프라를 분산 투자하려는 움직임은 이시바 총리의 지방창생 정책과 맞물려 한층 가속화되고 있다. 도쿄를 중심으로 구축된 디지털 인프라를 지방으로 분산시켜 재난 대응력을 강화하고 경제안보를 확보하려는 일본 정부의 노력이 앞으로 어디까지 이어질지 주목된다.
* 보정예산이란, 당초 예산편성 시 예상하기 어려운 사태의 발생 또는 사정의 변경 등에 따라 경비의 부족이 발생할 경우 대응하는 예산으로 일본은 보통 연도말에 편성하고 있다. 한국의 추가경정예산과 유사한 개념으로 이해할 수 있다.



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