데이터 센터의 에너지 사용 문제, 어떻게 해결 가능할까?
SDP 7기 이해은
IT를 근간으로 하는 정보기술 혁명은 4차 산업혁명으로 명명되는 새로운
산업구조의 가장 큰 축이다. 본 산업구조의 가장 큰 특징은 노동의 결과가 ‘데이터’라는 이름으로 기록된다는 것이다. 그 결과 데이터는 새로운 유형의 자산가치가 되었고, 그 양 또한
전 세계적으로
점점 방대해져 가고 있다. IT기업들은 이 데이터를 보관하기 위해 커다란 규모의 데이터 센터를 운영한다. 데이터 센터의 전기는 365일
24시간 공급되어야 한다. 온라인 세계는 생태계를 구축해 놓고 나면 기본적인 운영에 노동력이
필요하지 않기 때문에 오프라인과 다르게 운영 시간이
존재하지 않는다. (이슈의 해결, 시스템의 유지 보수가 필요한
경우 등의 예시를 제외하고) 만약 한 포털 사이트가 <우리
포털은 월-금 오전 9시부터 오후 6시까지만 검색이 가능합니다.> 식의 운영 정책을 펼친다면 누구도
이 서비스를 이용하려 하지
않을 것이다. 결국, 언제 사용자가 서버에 데이터를 요구할지 모르니 항상 서버의 전원은 켜진 채로 데이터를 공유할 준비를 해야 한다. 뿐만 아니라 데이터의 보관에 사용되는 컴퓨터의 숫자도 어마어마하다.
어마어마한 숫자의 컴퓨터가 항상 켜져 있는
데이터 센터는 정보통신 분야에서 단일 시설로는 최대규모 전력을
소비하고 있다. 하지만 데이터가
저장되는 데에만 에너지가 사용되는 것이 아니다. 데이터가
오가는 과정에서 사용하는 전력량 또한 굉장하다. 케임브리지 대학 ‘케임브리지
비트코인 전기소비 지수’에 따르면, 한 해 비트코인 채굴에
들어가는 전력량은 74.01테라와트시(TWh)로 추정되며
이는 칠레와 같은 남미 국가의 한 해 평균 전력 소모량을 능가하는
수치이다.
서버로 가득 찬 데이터센터
버려진 플라스틱, 비닐과 같은 일회용품들은
시각적으로 우리에게 환경오염의 심각성을 각인시켜왔다. 때문에 제로 웨이스트, 종이 빨대 쓰기
운동, 개인 컵
쓰기 운동과 같은 쓰레기 감소를 위한 지속적인 움직임이 일어나고 있다. 데이터는 일회용품들처럼 눈에
보이게 쌓이며 우리에게 충격을 주지는 않는다. 하지만 이보다 오히려 빈도로 쓰이며 인류가 인지하지 못하는
사이 환경오염을 가속화 시키고 있다.
이런 부분에 대한 문제의식은 꾸준히 제기되어 왔다. 기업들도 데이터센터의 전력 사용을 효율적으로 관리해 환경에 미치는 영향을 줄이려는 노력을 시도하고 있다.
본 포스트를 통해 데이터 센터 에너지 절감을 위한 아이디어와 시도를 몇 가지 소개하려고 한다.
1.
데이터 센터 서버용 HDD 대신 SSD를 탑재하자!
HDD(Hard Disk Drive)는 오랫동안 컴퓨터의 주 기억장치로 사용되어 왔다. 이러한 HDD의 대체재로 떠오르는 것이 SSD이다(Solid
State Drive). SSD의 경우 HDD 보다 데이터 처리 속도가 100배이상 빠르며 약 1/13의 전력을 소비한다. 한 가지
단점은 HDD보다 가격이 비싸다는 것이다. 저장장치의 경우 동일한 종류의 경우 저장 공간의 크기에 따라 값이 크게 차이 나게 되는데 현재 64GB의
SSD의 가격으로 1.5TB HDD를 2개 살
수 있다. 1 TB = 1024 GB라는 것을 인지하면 SSD와 HDD의 가격 차이가 어마어마함을 알 수 있다. 때문에 기업들이 선뜻 HDD에서 SDD로 전환 하기는 어려울 것이다. 하지만 2020년 생산되는 데이터센터 서버용 HDD 대신 SSD를 탑재하면 연간
3TWh(테라와트시)를 절감할 수 있으며 이는 우리나라 전체 가구가 3주정도 쓸 수있는 어마어마한 양이라고 한다. 전력량의 감소는 이어서 서버의
발열량 감소를 의미한다. 당연하게도 IT기기는 열에 취약하기
때문에 가정용 PC에조차 냉각팬을 설치하여 과열을 막는다. 하물며
데이터 센터의 서버가 돌아갈 때의 발열량은 더 어마어마할 텐데, 이를 식히기 위해 또 다시 전기에너지가
사용된다. SSD로의 교체로 전력량을 줄임으로써 발열량이 줄게 되면 연쇄적으로 식히기 위해 사용되는
전력이 감소한다. 이 또한 연간 3TWh에 달하는 양이다. 저전력 메모리의 가치가 점점 더 중요해지는 시점이다.
2.
데이터 센터에 친환경 에너지를 적용하자!
세계에서 가장
유명한 IT기업 중 하나인 마이크로소프트는 해저에서 데이터 센터를 운영하는 나틱 프로젝트를 추진 중이다. 해저 건설의 큰 이유 중 하나는 앞서 말한 발열량을 식히는데 온도가 낮은 해저가 매우 유리하기 때문이다.
마이크로소프트의 해저 데이터 센터
뿐만 아니라 2025년까지 에너지 공급을 100% 재생 가능 에너지로 전환한다는
전 세계적인 약속을 이행하고 있다.
애플 또한
이러한 움직임을 보이고 있다. 애플은 데이터센터에
친환경에너지를 적용했다. 자체 태양광 발전소를 6만 가구에
전력을 공급할 수 있는 규모로 조성했고, 남는 전기는 판매할 수도 있게 됐다.
페이스북도 일부 데이터센터를 100% 친환경 전력으로 가동한다. 스웨덴 룰레아 데이터센터는 냉각 비용이 따로 들지 않는다. 북극에서 100Km도 떨어지지 않은 곳이라 찬 공기를 끌어들일 수 있기 때문이다. 전기는
인근 수력발전소에서 친환경적으로 생산된 전력을 싼값에 사다 쓴다. 미국 아이오와 데이터센터도 100% 친환경 전력 사용을 실현했다.
이러한 노력은
지금 당장은 많은 초기 자본을 필요로 하기때문에 부담스러울 수 있지만, 장기적인 미래로 봤을 때 환경적으로뿐만 아니라 경제적으로도 꽤나 가치 있는
투자일 것이다. 이러한 문제의식이 더욱 확장되어 많은 기술적 아이디어가 등장했으면 한다.
References
[줄여야 산다 #데이터 ④] 친환경 데이터센터 세우는 국내외 기업들http://www.greenpostkorea.co.kr/news/articleView.html?idxno=128989
마이크로소프트가 진행 중인 해저
데이터센터 프로젝트
https://platum.kr/archives/148696
[환경소비] 환경을 망치는
데이터센터, 유지해야 하나?
http://www.sobilife.com/news/articleView.html?idxno=29670
북극, 사막에 이어 바다속까지! 친환경 데이터센터
https://news.skhynix.co.kr/1486
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