데이터센터와 환경오염

전세계를 연결하는 데이터

데이터센터와 탄소배출

데이터센터란 서버, 렉, 저장장치 등 정보통신 서비스 제공에 필요한 모든 장비를 모아놓은 장소로 검색, 클라우드, 게임 등의 온라인상의 모든 데이터를 저장, 전송하는 시설입니다. 세계적으로 인터넷 사용이 기하급수적으로 늘어나고 인공지능과 사물 인터넷 등의 신기술로 인해 각 회사의 데이터센터의 규모가 증가하고 있고 이를 효율적으로 운영하는 데에 많은 관심이 집중되고 있습니다.

 

그런데 최근에는 이 데이터센터가 대량의 탄소 배출로 인한 기후 위기의 주범으로 몰리고 있습니다.

데이터센터에서는 엄청난 양의 서버와 저장장치에서 발생하는 열을 식히기 위해 냉각시스템을 갖추어야 하며 여기에 사용되는 에너지의 양과 배출되는 탄소의 양은 우리가 일반적으로는 상상하기 힘든 정도입니다. 한 시간 동안 개인이 메일을 보내고 동영상을 시청하는 데 배출되는 탄소의 양이 이 데이터센터의 유지로 인한 탄소 배출로 인해 차량을 1km 운행하여 화석에너지를 연소시키면서 발생하는 탄소 배출의 양과 맞먹는 양입니다. 

 

세계적인 IT회사의 데이터센터

애플(Apple)은 2014년 이후 모든 데이터센터를 유지하는데 재생에너지를 이용합니다.재생 에너지 분야에서 앞선 기술을 보유하고 있는 덴마크의 비보르 데이터센터를 비롯하여 새로 짓는 오벤로에 위치한 데이터센터 등을 재생 가능 에너지로 구축 중입니다. 이로 인해 전 세계 애플의 데이터센터에서 탄소배출을 절반 이상 감축시켰습니다. 이미 기업 운영에서는 100% 재생에너지를 사용하고 있지만 애플은 2030년까지 기업 활동 전반에서 탄소 중립 달성하겠다고 선언하였습니다. 기기 생산 과정에서 유럽지역의 협력 업체 모두 재생 전력을 이용하도록 전환하는 계획도 갖고 있습니다.

구글(Google)은 데이터센터 운영을 위해 태양광, 풍력 등의 신 재생에너지를 발전시킨 전력을 사용합니다. 인공지능 기술을 적용하여 데이터 센터의 온도를 낮추는데 소요되는 비용을 40% 절감하고 전력 이용을 감축하여 탄소 배출을 줄이고 있습니다. 구글은 여기에 더해 2030년까지 데이터센터를 완전히 무탄소 에너지로 운영하겠다는 목표를 발표하였습니다. 2020년 기준 하루 동안 전세게 구글 데이터센터에서 사용하는 전력량은 미국의 큰 도시 전체에서 사용하는 전력의 두 배 가량이 됩니다. 기존에는 탄소 배출권과 재생 에너지 구입으로 넷 제로(Net-zero)를 유지해 왔지만 앞으로는 태양광 패널을 설치하여 전체 사용량의 40% 정도를 충당 가능한 신사옥을 건립하는 등 적극적으로 재생에너지 이용을 하고 효율성을 개선하는데 초첨을 맞추고 있습니다.

마이크로소프트(Microsoft)는 '나틱'이라고 하는 친환경 데이터센터 프로젝트를 진행하고 있습니다. 이것은 바로 바다밑에 데이터센터를 운영하는 것입니다. 이곳은 신재생에너지인 풍력과 태양광 발전으로 인해 100% 전력을 수급하고 있습니다. 태평양에서 실험을 거쳐 상당 기간 동안 운영이 가능함을 증명하였고, 이후 800여 대의 서버를 담은 데이터 센터를 구축하여 영국 오크니 제도의 유럽 해양 에너지 센터의 해저에서 운영하며 결과를 모니터링하고 있습니다. 데이터 센터의 온도와 습도를 유지하는 데 드는 비용절감은 물론이고 고장률도 기존 데이터센터 대비 현저히 낮아 친환경 데이터센터의 개척로를 열어 주고 있습니다. 해저의 수중 데이터센터는 컨테이너에 밀봉되어 해저로 보내지는데 산소에 비해 부식성이 적은 질소로 채워진 밀봉된 컨테이너 속의 장비는 산소와 습도로 인한 부식, 온도 변화, 훼손 등의 원인으로 자유로워 유지 비용이 상당히 감소합니다. 바다 밑으로 운반하는 시스템과 유지보수 시스템을 갖추어야 하고 사람의 접근이 즉각적으로 이루어지지 않는 만큼 서버의 운영상태의 지속적인 모니터링과 안정적인 컨디션을 유지하는 기술 확충이 필요할 것입니다.

스웨덴 북부의 룰레오에서 데이터센터를 운영하고 있는 페이스북(Facebook)은 왜 이지역을 선택했을까요? 냉각 에너지와 비용의 감축을 위해서입니다. 이곳은 북극 가까이에 위치하여 연평균 기온이 낮아 데이터센터의 열기를 식히기에 용이합니다. 한겨울에도 영상으로 잘 올라가지 않는 기온 덕분에 냉각시스템을 사용률을 많이 줄일 수 있습니다. 룰레오 캠퍼스와 더부어 미국 중서부 알투나 데이터센터도 북극 인근에 위치해 있습니다. 그리고 고도가 높은 산간지역의 데이터센터도 있습니다. 이곳은 바로 태양과 바람을 이용하여 신재생 에너지 도입을 위해 설립하게 되었습니다. 재생에너지 전력업체와 협업으로 많은 양의 태양열 에너지를 공급받고 있습니다. 자체 개발한 에너지 효율 시스템인 증발식 냉각시스템을 이용하고 서버에서 배출되는 열기를 자체 난방에 이용하는 등 효율적인 방식으로 비용을 절감하고 있습니다. 

중국 최대 인터넷 기업인 알리바바(Alibaba) 역시 친환경 신 재생에너지를 이용한 데이터센터 설립에 박차를 가하고 있습니다. 자체 서버 냉침식 서버 쿨링 시스템을 도입하여 에너지를 절감하고 중국 내 최초로 히트펌프 기술을 도입하여 녹색전력 소비 인증서를 취득 한 바 있습니다. 그리고 기술개발을 통해 에너지 효율이 높은 특허 칩을 출시하였습니다. 

 

데이터의 저장과 송수신에 필요한 탄소 배출을 절감하기 위한 개인의 실천 방법으로는 쓸데없이 보관하고 있는 데이터의 양을 감소시키는 것입니다. 이로인한 기여도는 전체 배출량의 극히 일부분에 지나지 않기는 하지만 전 23억 명에 달하는 전 세계의 사람들이 이메일을 10개씩만 지워도 1,725,000GB의 저장공간이 절약되고 쓸데없는 메일 일부를 지우면 도로 위의 자동차 몇백만 대를 없애는 것과 같습니다. 메일을 방치되고 있는 메일함을 점검하여 오래된 메일, 확인한 메일은 과감히 삭제하고 광고성 스팸메일 등은 차단하는 등 메일 송수신으로 소모되는 전력량을 감소하도록 합니다. 필요한 첨부파일은 따로 모아 두고 되도록이면 메일함에 담아두지 않습니다. 휴지통도 비워서 메일이 완전히 삭제되도록 합니다. 

 

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