25057. DATA_SCAPE / Donghyun Kim

Introduction

위치 | 전라남도 목포시 연산동 1246
대지면적 | 23,409 ㎡

Location | 15 Sanjeonggongdan-ro, Mokpo-si, Jeollanam-do
Site area | 23,409 ㎡






Agenda

4차 산업혁명 시대의 우리는 ai 기술의 초성장으로 눈부신 진보의 시대에 살고 있다. 무인 자동차 기술과 사물인터넷(lot)으로 생활 양식이 달라지고, 넘쳐나는 정보의 바다에서 비서 혹은 조수의 역할을 하는 ai를 통해 필요한 정보를 빠르게 찾고, 개개인의 역량은 이전과는 비교할 수 없을 정도로 커졌다. 현실세계와 1:1 대응을 하는 것이 아닌, 그보다 거대한 디지털 트윈으로서의 세계는 기하급수적으로 늘어가는 정보 즉 데이터량에 따라 더 거대해지고 있다. 이러한 모든 것들은 결국 데이터센터를 기반으로 세워진다. 하지만 이렇듯 필연적으로 무수히 늘어날 수밖에 없는 데이터센터가 현실세계의 우리에게 부담으로 다가오고 있다.

We live in the era of the Fourth Industrial Revolution, a time of remarkable advancement fueled by the rapid growth of AI technology. Autonomous driving and the Internet of Things (IoT) are reshaping lifestyles, while AI, functioning as a secretary or assistant, allows us to quickly access the information we need in the vast ocean of data. As a result, individual capabilities have expanded to an unprecedented scale. The digital twin, which does not simply mirror the real world but expands far beyond it, grows exponentially along with the sheer volume of information—data—that continues to accumulate. At the foundation of all this lies the data center. However, the inevitable and massive increase in data centers has become a burden on our real-world environment.

데이터센터는 전력, 냉각, 폐열의 3가지 개념이 핵심이다. 전력의 관점에서, 수도권과 비수도권 사이의 불균형 현상이 심각하다. 수도권은 전기가 부족해 문제인데, 송전망의 문제로 남아도는 지방의 재생전력은 버려지고, 생산제어까지 일어난다. 이러한 상황에도 불구하고 전력소모가 심한 데이터센터는 수도권에 집중되어 있다. 냉각의 관점에서, 데이터센터의 고집적, 고밀화로 서버 랙당 열 밀도가 증가하면서 기존의 공랭방식은 한계에 부딪히고, 이에 따라 액체, 액침 냉각 방식이 연구, 도입되고 있다. 폐열의 관점에서, 도심의 데이터센터는 전자파, 소음, 미관 상의 문제 등으로 인해 지역 주민에게는 이용할 수 없는 거대한 시설들로 인식되고 기피 대상이 된다. 또한 운영 과정에서 발생하는 폐열은 도심의 열섬 현상과 에너지 낭비에 일조한다.

The core issues of data centers revolve around three concepts: power, cooling, and waste heat. From the perspective of power, there is a serious imbalance between metropolitan and non-metropolitan areas. The capital region suffers from a shortage of electricity, while surplus renewable energy in non-metropolitan areas is wasted due to transmission network limitations, sometimes even requiring production control. Despite this situation, energy-intensive data centers are concentrated in the metropolitan area. From the perspective of cooling, the increasing density of servers per rack in high-density data centers has exposed the limitations of traditional air-cooling methods, leading to research and adoption of liquid and even immersion cooling systems. From the perspective of waste heat, urban data centers are often regarded as massive, inaccessible facilities that local residents avoid due to issues such as electromagnetic waves, noise, and poor aesthetics. Furthermore, the waste heat generated during operations contributes to urban heat island effects and energy waste.

데이터센터의 고밀도화로 인해 서버 랙당 열 밀도가 증가하면서, 기존 공랭식 냉각만으로는 한계가 드러나고 있다. 이에 따라 액체냉각과, 더 나아가 액침냉각 방식까지 도입되는 추세다. 3면이 바다로 둘러싸인 우리나라의 전국 해안 산업벨트는 해수를 활용한 친환경 냉각 시스템 도입이 가능하고, 데이터 기반 서비스 확장의 출발점으로 입지적 잠재력이 높다.

As server rack heat density continues to rise due to data center densification, the limitations of conventional air-cooling alone have become increasingly evident. This has driven the adoption of liquid cooling and, more recently, immersion cooling systems. In Korea, surrounded on three sides by the sea, the national coastal industrial belt holds significant locational potential. It enables the introduction of eco-friendly cooling systems using seawater and provides a promising foundation for the expansion of data-driven services.

3면이 바다와 접한 각 해안 산업벨트의 국가산업단지에서 클라우드 DC가 구축되고, 여기서 파생된 엣지 DC는 주변의 일반산업단지에 정착하여 분화와 순환의 시스템을 형성한다. 이러한 일련의 과정을 통해 자율주행 등 신속한 정보 처리를 요구하는 데이터 기반 서비스 영역은 점차 그 범위를 확장해 나간다.

In each coastal industrial belt, where the nation’s industrial complexes face the sea on three sides, large-scale cloud data centers (Cloud DCs) are established. From these, edge data centers (Edge DCs) branch out and settle into nearby general industrial complexes, forming a system of differentiation and circulation. Through this sequence, data-driven service sectors—such as autonomous driving, which demands rapid information processing—gradually expand their scope.

기하급수적으로 늘어가는 데이터량에 따라 DC의 점진적 증축은 불가피하다. 모체(클라우드 DC)로 부터 분화된 모듈러 방식의 엣지 DC는 환경에 따라 특화된 용도로 점차 확장되며 그 형태와 구조가 결정된다. 클라우드 DC로의 N차 확장은 분화 시스템의 순환으로 이어진다.

With the exponential increase of data, the gradual expansion of data centers becomes inevitable. Modular edge data centers, differentiated from the parent Cloud DC, are specialized according to environmental needs and progressively expand, with their form and structure determined in the process. The multi-phase expansion of Cloud DCs leads to a cyclical system of differentiation and renewal.






Concept

4차 산업혁명 시대는 고정된 공간이 아닌, 데이터와 수요에 따라 유연하게 진화하는 공간을 요구한다. 특히 AI, IoT, 엣지 컴퓨팅 등 디지털 인프라의 급속한 확장은 건축이 단순한 하드웨어가 아닌, 지속적으로 학습하고 성장하는 시스템으로의 전환을 필요로 한다. 이러한 흐름 속에서 건축은 고정된 완성체가 아닌, 환경에 맞추어 증식하고 조정되는 유기적 구조물로 변화해야 한다.

The era of the Fourth Industrial Revolution demands spaces that evolve flexibly according to data and demand, rather than remaining fixed. In particular, the rapid expansion of digital infrastructures such as AI, IoT, and edge computing requires architecture to shift from being a mere hardware shell to becoming a system that continuously learns and grows. Within this flow, architecture must transform from a static and completed entity into an organic structure that multiplies and adapts to its environment.

단위화된 공간 구성 요소는 AI 기반 수요 분석에 따라 선택적으로 증축과 확장이 가능하다. 이는 빠르게 변화하는 주변 컨텍스트에 대한 즉각적 대응을 가능하게 한다. 건축은 더 이상 정적인 오브제가 아닌, 데이터와 상호작용하며 변화하는 유기체로서 시스템적 자가증식을 통해 진화해 나간다.

Modular spatial components can be selectively expanded and extended based on AI-driven demand analysis, enabling immediate responses to rapidly changing contexts. Architecture is no longer a static object, but an evolving organism that interacts with data and develops through systemic self-replication.

이러한 기술적 진화를 지탱하는 기반으로서, 건축은 여전히 자연과의 공생을 전제로 한다. 자연지형과의 통합, 패시브 에너지 전략, 재생 가능 자원 사용 등은 건축의 진화가 환경에 미치는 부정적 영향을 최소화하고, 지속가능성을 확보하는 핵심 전략이 된다. 적응형 건축은 AI 시대에 유기적으로 진화하는 기술 기반의 인프라와, 지속가능한 생태 환경의 철학을 융합한 미래지향적 건축 개념이다. 이는 단순히 확장 가능한 구조가 아니라, 데이터 기반 사고와 자연 친화적 감수성을 동시에 품은, 살아 움직이는 건축을 지향한다.

At the foundation of this technological evolution, architecture still rests upon symbiosis with nature. Integration with natural topography, passive energy strategies, and the use of renewable resources are essential strategies to minimize negative environmental impacts and ensure sustainability. Adaptive architecture is thus a forward-looking concept that fuses technology-based infrastructures—organically evolving in the age of AI—with the philosophy of a sustainable ecological environment. It aspires not merely to create expandable structures, but to realize a living architecture that embodies both data-driven thinking and a sensitivity to nature.







Strategy

기존 컨테이너형 엣지 DC는 단일 모듈 구조로 인해 1열의 서버랙만 구성되며, 클라우드 DC처럼 2열 서버랙 사이의 Double Hot Aisle 컨테인먼트를 적용하기 어려워 냉각 효율에 한계가 있고, 수직 증축에도 구조적인 제약이 따른다. 이에 본 계획안은 수직·수평 증축 시에도 컨테인먼트 구성이 가능한 배치 전략을 도입하여 전력 사용 효율(PUE)을 극대화하고, 상부에는 폐열을 활용한 수공간, 온실, 휴게시설을 배치함으로써 에너지의 순환을 이룬다.

Conventional container-type edge data centers are limited by their single-module structure, which accommodates only a single row of server racks. Unlike cloud data centers, they cannot easily apply a double hot aisle containment system between two rows of racks, resulting in limited cooling efficiency. They also face structural constraints in vertical expansion. To address these issues, this proposal introduces a layout strategy that enables containment configurations even during vertical and horizontal expansion, thereby maximizing Power Usage Effectiveness (PUE). Furthermore, the upper levels incorporate water spaces, greenhouses, and rest facilities utilizing waste heat, creating a cyclical energy system.






Diagram






Plan






Image

credit

김동현 Donghyun Kim
5학년 Thesis Project
2025

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