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마이크로소프트, '전기와 물' 먹는 하마 '데이터센터' 오명 벗긴다...친환경 기술 대폭 확대

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마이크로소프트가 '미래형 친환경 데이터센터' 모습을 공개했다. (사진=셔터스톡, 편집=김동원 기자)

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마이크로소프트가 '미래형 친환경 데이터센터' 모습을 공개했다. (사진=셔터스톡, 편집=김동원 기자)마이크로소프트가 환경 오염 주범으로 꼽히는 데이터센터 이미지 변신에 나섰다. 27일(현지시간) 지속가능한 데이터센터를 위해 진행해온 연구결과(R&D) 성과인 '미래형 친환경 데이터센터' 모습을 공개했다. 데이터센터 가동으로 발생하는 물 사용량과 탄소 배출량을 획기적으로 줄이고, 지역 생태계를 지원하는 데이터센터 청사진을 보여줬다.

데이터센터는 IT 산업의 두뇌이자 심장으로 불린다. 인터넷 검색부터 온라인 쇼핑, 인공지능(AI) 개발을 위해 꼭 필요한 존재여서다. IT 이용과 개발에 긍정적 역할을 하는 존재지만, 데이터센터는 '환경 오염 주범'이라는 오명도 지니고 있다. 데이터센터 가동에 막대한 전기와 물이 필요하기 때문이다.

데이터센터에는 대용량 서버, 저장 장치, 네트워크 장치와 이들 기기를 유지하는 데 필요한 발전기, 무정전 전원장치(UPS) 등이 존재한다. 데이터센터가 잠시라도 멈추면 온라인에 마비가 생기기 때문에 이들 기기는 365일 24시간 작동한다. 그만큼 막대한 양의 전력이 소모된다. 인체에서 뇌가 인간이 섭취하는 열량의 20%를 소모하는 것과 비슷하다고 보면 된다.

문제는 이 기기들이 24시간 작동하게끔 유지하는 데에 더 많은 전력과 물을 소모한다는 것. 보통 기기는 계속 작동하게 되면 열이 발생하고, 과열되면 기기가 멈추거나 고장이 나게 된다. 습도가 높은 환경도 기기 고장의 원인이다. 데이터센터는 기기 고장으로 인한 가동 정지를 방지하기 위해 내부를 항상 온도 20도 안팎, 습도 25% 안팎으로 유지한다. 온도 유지를 위해서 24시간 에어컨이 가동된다. 여기에 쓰이는 에너지 소모량은 서버, 네트워크 장치가 소모하는 전력량보다 훨씬 크다. 물 사용량 역시 상당한 편이다.

마이크로소프트는 데이터센터가 지닌 전력 소모 문제를 줄이기 위해 광범위한 연구와 투자를 해왔다. 그리고 이날 연구 성과를 바탕으로 물 사용량, 탄소 배출량 등을 줄이는 미래형 친환경 데이터센터의 모습을 소개했다.

◆ 2024년까지 데이터센터 운영에 필요한 물 사용량 95% 감축

마이크로소프트는 2024년까지 자사의 증발식 냉각 데이터센터 운영에 필요한 물 사용량을 연간 약 57억 리터 감축하겠다고 밝혔다. 이는 해당 데이터센터 운영에 쓰이는 전체 물 양의 95% 수준이다.

또 회사는 올해 클라우드 기업 최초로 데이터센터에 기화, 응결의 두 과정을 거치는 액침 냉각 방식을 적용했다고 밝혔다. 끓는 액체에 서버를 담궈 컴퓨터 프로세서의 열을 식히는 방식이다. 서버가 과열로 인한 장애 위험없이 최대 전력으로 지속 작동할 수 있게 하는 장점이 있다.

회사 측은 "액침 냉각 방식을 테스트하면서 일부 칩셋 성능이 20%까지 향상되는 결과를 도출했다"면서 "데이터센터 지속가능성은 물론 인공지능(AI) 및 머신러닝(ML)을 위한 고성능 칩 생성 가능성도 연 것"이라고 평가했다.

또 "더 높은 온도에서의 서버 성능에 관한 연구를 진행, 다양한 기후 환경에서 증발식 냉각 값의 상향 설정이 가능함을 확인했다"면서 "이를 통해 암스테르담, 더블린, 버지니아 등에서 냉각에 필요한 물 사용을 없애고, 애리조나와 같은 사막 지역에서는 물 사용량을 최대 60%까지 줄일 것으로 전망된다"고 말했다.

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 미국 와이오밍주에 위치한 마이크로소프트 데이터센터의 모습. (사진=마이크로소프트)

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미국 와이오밍주에 위치한 마이크로소프트 데이터센터의 모습. (사진=마이크로소프트)◆ 지역 생태계 지원하고 탄소 배출 줄이는 데이터센터 구축 예정

전 세계에 데이터센터를 운영 중인 마이크로소프트는 지역 생태계를 지원하는 데이터센터도 구축할 예정이라고 밝혔다.

지역 생태계를 위한 데이터센터는 수량, 수질, 공기, 탄소, 기후, 토양질, 생물 다양성 등 여러 측면에서 생태계 활동성을 정량화하고, 데이터센터 주변지역 재생과 활성화를 통해 지역사회와 환경에 재생가치를 제공할 수 있는 활로를 복원, 조성하는 것을 목표로 한다. 마이크로소프트는 이러한 접근방식이 생태계 활동성을 75%까지 복원할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

데이터센터 건설 과정에서 발생되는 탄소 발자국 또한 감축한다. 고객 수요에 대응해 매년 50~100개의 신규 데이터센터를 구축하고 있는 마이크로소프트는 데이터센터 설계 및 건설 중에 배출되는 탄소를 줄이기 위해 비영리단체 '빌딩 투명성(Building Transparency)'이 개발한 EC3를 사용 중이다. EC3는 건설 프로젝트별 총탄소양을 관리할 수 있는 도구다. 마이크로소프트는 이를 통해 콘크리트와 철에 내재된 탄소를 약 30~60% 줄일 수 있을 것으로 예상했다.

◆ AI로 재활용 유무 판단, 클라우드 컴퓨팅 자산 재사용률 높일 것

이날 마이크로소프트는 지속가능성 목표 실현을 위한 주요 추진 현황도 공유했다.

먼저 업계 최초로 순환센터(Microsoft Circular Center)를 만들어 서버의 수명 주기를 연장하거나 재사용해 낭비를 최소화하고 있다고 밝혔다. 마이크로소프트 순환센터에서는 AI 알고리즘을 활용해 폐기된 서버와 기타 하드웨어 부품을 분류하고, 재활용할 수 있는 부품을 파악한다. 마이크로소프트는 향후 1년간 이 모델을 자사의 모든 클라우드 컴퓨팅 자산으로 확장하고 90%의 재사용율을 달성할 계획이다.

또 회사 측은 협력사 및 파트너사와의 협업을 기반으로 공급망 전체의 탄소 배출량(Scope 3)을 감축하고 있다고 발표했다. 최근 탄소정보공개프로젝트(CDP) 보고에 따르면, 마이크로소프트 공급업체들은 탄소 배출량 감소를 지원하기 위해 총 2100만 톤의 CO2e(이산화탄소 환산수치)를 줄였다고 설명했다.

이지은 한국마이크로소프트 대표는 "마이크로소프트는 탄소 배출량을 정확히 이해하고 측정하기 위해 비판적인 시각으로 자사의 모든 데이터센터의 운영을 살피는 등 업계 리더로서 책임을 다하고자 노력하고 있다"면서 "오늘 공개된 마이크로소프트의 다양한 연구 성과들이 어떻게 미래형 친환경 데이터센터를 만들어가는지 함께 지켜봐 주길 바란다"고 말했다.

AI타임스 김동원 기자 goodtuna@aitimes.com

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