AI가 확산되면서 데이터센터가 전기를 얼마나 쓰는지가 자주 뉴스에 나옵니다. 그런데 그 많은 전기가 결국 열이 된다는 사실은 잘 알려져 있지 않습니다.
노트북을 오래 쓰면 뜨거워지는 것처럼 서버도 전기를 쓰는 만큼 열을 내고, 데이터센터가 쓰는 전기는 거의 모두 이렇게 열로 바뀝니다. 데이터센터는 이 열을 식혀서 밖으로 내보냅니다. 이 글에서는 데이터센터 폐열이 왜 생기고, 얼마나 되며, 어떻게 식히느냐에 따라 어떤 열이 되는지 정리합니다.
데이터센터 전력 사용량과 쓰임
국제에너지기구(IEA)에 따르면 데이터센터 전기의 약 60%는 서버가 쓰고, 저장장치가 약 5%, 네트워크 장비가 최대 5%를 씁니다. 나머지 중 큰 몫이 냉각인데, 효율이 높은 대형 데이터센터는 약 7%, 효율이 낮은 기업용 데이터센터는 30%를 넘기도 합니다.
서버가 쓴 전기는 계산을 마치면 거의 모두 열로 바뀝니다. 이 열을 빼내지 않으면 서버가 과열되기 때문에, 데이터센터는 쉬지 않고 서버를 식혀야 합니다. 이렇게 빼낸 열은 지금 대부분 그대로 밖으로 버려집니다.
데이터센터 폐열의 규모
| 구분 | 데이터센터 전력 사용량 |
|---|---|
| 세계 (2024년) | 약 415TWh, 세계 전기 사용량의 약 1.5% |
| 세계 (2030년 전망) | 약 945TWh, 두 배 이상 |
| 한국 (2023년) | 약 5TWh |
| 한국 (2040년 전망) | 약 31.6TWh, 6배 이상 |
쓰는 전기가 거의 그대로 열로 나오니, 데이터센터 전력 사용량이 늘수록 버려지는 열도 함께 늘어납니다.
데이터센터 냉각 방식과 폐열 온도
양이 많은 것에 비해 온도는 높지 않고, 그 온도는 서버를 어떻게 식히느냐에 따라 달라집니다.
- 공기로 식히는 방식(공랭): 지금 데이터센터는 대부분 차가운 공기를 서버 사이로 불어 넣어 식힙니다. 빠져나가는 공기는 주변 공기와 크게 다르지 않을 만큼 미지근해서, 그 열을 다시 쓰기가 어렵습니다.
- 물로 직접 식히는 방식(액체 냉각): 서버의 칩에 물을 직접 흘려 열을 빼냅니다. 나오는 물이 45~70°C까지 올라가서 다시 쓰기가 훨씬 쉽습니다. AI용 서버는 열을 많이 내기 때문에, AI가 늘면서 액체 냉각도 빠르게 늘고 있습니다.
결론
데이터센터가 쓰는 전기는 거의 모두 열이 되고, 전력 사용량이 늘수록 버려지는 열도 함께 늘어납니다. 다만 그 열은 온도가 낮아서, 어떻게 식히느냐에 따라 다시 쓸 수 있는 정도가 달라집니다. 액체 냉각이 늘수록 데이터센터 열은 버릴 열이 아니라 쓸 수 있는 열이 되어 갑니다.
이렇게 버려지는 데이터센터 열을 어디에 쓸 수 있는지 궁금하다면, 이어지는 글도 가볍게 읽어 보세요.
출처
- Energy and AI: Energy demand from AI — 국제에너지기구(IEA) (2025-04) — 서버 약 60%, 저장장치 약 5%, 네트워크 최대 5%, 냉각 약 7%(대형)~30% 이상(기업용), 2024년 약 415TWh(세계 전기의 약 1.5%), 2030년 약 945TWh
- AI 시대 데이터센터 증가의 국내 에너지 소비 시사점 — 에너지경제연구원 기본연구보고서 2025-09 (2025-12-31) — 기준 전망, 국내 데이터센터 전력 수요 2023년 5.0TWh, 2040년 31.6TWh
- Heat Reuse, Data Center Roadmap — Innovation for Cool Earth Forum(ICEF) (2025) — 데이터센터 전기는 거의 모두 열이 됨, 공랭은 배출 온도가 주변 공기와 비슷해 재사용이 어려움, 액체 냉각은 45~70°C로 열 회수, GPU 기반 AI로 액체 냉각이 빠르게 증가
- 대표 이미지: AI 생성 (색 보정)