[안경애의 온테크]서버·반도체는 물론, 물·철·콘크리트까지 바꾼다..'그린 데이터센터'의 진화

AWS 클라우드 데이터센터 내부전경 <출처:AWS>

전통 데이터센터와 클라우드 데이터센터의 탄소배출량 차이 <출처:451리서치>

마이크로소프트가 자사 연구 성과를 바탕으로 물 사용량, 탄소 배출량 등을 줄이는 미래형 친환경 데이터센터의 모습을 소개했다. 사진은 미국 와이오밍주에 위치한 마이크로소프트 데이터센터. MS 제공

탄소감축이 인류의 운명을 좌우하는 과제가 되면서 친환경 데이터센터 건설이 IT 기업들의 화두다. 특히 클라우드 기업들은 탄소 중립부터 탄소 네거티브를 기치로 내걸고 반도체부터 서버, UPS(무정전전원장치), 콘크리트, 냉각수에 이르기까지 데이터센터의 전체 구성을 바꾸고 있다. 기업에 주어진 탄소감축 목표를 달성하는 효과뿐 아니라 고객들이 자사 클라우드를 선택하는 결정적 요인으로 활용한다는 전략이다.

에너지부터 물도 '극한의 다이어트' 신기술 적용해 물 사용량 95%까지 줄인다

MS(마이크로소프트)는 27일(미국 현지시간) 지속 가능한 데이터센터에 대한 청사진을 제시했다. 지난해 1월 2030년까지 탄소 네거티브를 실현하겠다는 목표를 밝힌 MS는 친환경 데이터센터 구현을 위해 광범위한 연구와 투자를 해 왔다. 이날 MS는 자체 연구성과를 바탕으로 물 사용량, 탄소 배출량 등을 줄이는 친환경 데이터센터의 모습을 소개했다.

먼저 2024년까지 자사의 증발식 냉각 데이터센터 운영에 필요한 물 사용량을 연간 약 57억 리터 감축한다는 계획이다. 이는 데이터센터 운영에 쓰이는 전체 물 양의 95% 수준이다. MS는 고온 환경에서 서버 성능에 대한 연구를 진행, 다양한 기후 환경에서 증발식 냉각을 위한 온도를 높일 수 있다는 결론을 내렸다. 이를 바탕으로 암스테르담, 더블린, 버지니아 등에서 냉각에 필요한 물 사용을 없애고, 애리조나 같은 사막지역에서는 물 사용량을 최대 60%까지 줄일 수 있을 것으로 분석했다.

MS는 또한 올해 클라우드 기업 최초로 데이터센터에 기화, 응결의 두 과정을 거치는 액침 냉각 방식을 적용했다. 최근 관련 테스트에서는 일부 칩셋의 성능이 20%까지 향상되는 결과를 얻었다. 끓는 액체에 서버를 담그는 이 프로젝트를 통해 데이터센터의 무수(無水) 냉각 옵션은 물론 고급 인공지능(AI)과 머신러닝(ML)을 위한 고성능 칩 제조 가능성도 입증했다는 게 MS 측의 설명이다.

데이터센터 설계·건설 과정 탄소도 감축 서버·하드웨어 부품 등 재활용률 90%까지 높인다

데이터센터 건설 과정의 탄소 발자국도 줄인다. 매년 50~100개의 신규 데이터센터를 구축하는 MS는 데이터센터 설계와 건설 중 배출되는 탄소를 줄이기 위해 비영리단체 '빌딩트랜스패런시(Building Transparency)'가 개발한 EC3를 사용 중이다. EC3는 건설 프로젝트별 총탄소양을 관리할 수 있는 도구로, MS는 이를 통해 콘크리트와 철에 내재된 탄소를 약 30~60% 줄일 수 있을 것으로 예상한다.

MS는 '순환센터(Microsoft Circular Center)'를 만들어 서버의 수명 주기를 연장하거나 재사용해 낭비를 줄이는 노력도 하고 있다. 특히 AI 알고리즘을 활용해 폐기된 서버와 하드웨어 부품을 분류하고, 재활용할 수 있는 부품을 파악하고 있다. 앞으로 이 모델을 자사 모든 클라우드 컴퓨팅 자산으로 확장해 90%의 재사용률을 달성할 계획이다.

지난 7월에는 '지속가능성 클라우드(Microsoft Cloud for Sustainability)' 프리뷰도 공개했다. 기업이 환경에 미치는 영향을 제어할 수 있도록 설계된 서비스로, 고객들이 탄소 배출량을 효과적으로 기록·보고하도록 돕는다.

아마존 "2025년까지 100% 재생에너지 사용" 오라클, 2015년 이후 회사 소유 건물의 배출폐기물 25% 감축

아마존은 2025년까지 전체 사용 에너지의 100%를 재생에너지로 전환하고, 2040년까지는 탄소중립을 달성한다는 목표다. 아마존은 특히 유니레버, 비자, 우버 등 100개 이상 기업과 함께 기후서약을 하고 실행에 옮기고 있다. 20억 달러 규모의 기후서약펀드를 조성해 저탄소 기술과 솔루션을 보유하는 기업에 투자하고 협력도 한다는 계획이다. 아마존은 또한 세계적으로 200개 넘는 프로젝트를 진행하면서 글로벌 기업 중 재생에너지를 가장 많이 구매하고 있다. 매년 수백만 가정이 쓰는 전력에 맞먹는 규모다. 이와 함께 북부 버지니아에 세우는 아마존 제2 본사는 100% 재생에너지를 쓰는 탄소제로 건물로 짓는다.

오라클은 2025년까지 100% 재생에너지를 활용해 클라우드를 포함한 글로벌 인프라를 운영한다는 구상이다. 하드웨어 재활용에도 공을 들이고 있다. 전자 폐기물을 줄이기 위한 노력의 일환으로, 오라클은 2020년 회계연도에 폐기된 하드웨어 자산을 250만 파운드 수집해 그 중 99.6%를 재사용 또는 재활용했다. 이와 함께 2015년 이후 회사 소유 건물에서 매립지로 배출하는 폐기물의 양을 25% 줄였다. 현재 유럽에 위치한 오라클 클라우드 데이터센터는 100% 재생에너지로 운영되고 있고, 전세계 51개 오라클 사무실 역시 100% 재생에너지를 활용하고 있다.

구글, 자체 시설에서 신재생에너지 생산해 사용 자사 클라우드 리전별 이산화탄소 배출량 공개

구글은 2030년까지 데이터센터, 사무실 등을 탄소 배출이 없는 에너지로 24시간 365일 운영하는 '24/7 탄소 프리'를 이루겠다는 계획이다. 덴마크나 핀란드, 미국 아이오와주, 오클라호마주, 오리건주의 데이터센터는 이 목표를 90% 이상 이뤘다. 자사 시설을 활용한 신재생에너지 생산에도 열심이다. 자사 전기 사용량의 30%를 직접 생산하고, 나머지는 스웨덴·네덜란드 풍력발전단지, 칠레 태양광발전단지 등 신재생에너지 클러스터에서 구매하고 있다.

구글클라우드를 통해 '저탄소 리전' 서비스도 제공하기 시작했다. 구글클라우드를 이용하는 기업들을 위해 클라우드 리전별로 이산화탄소 배출량을 표시해줘 최적의 리전을 선택하도록 지원하는 게 특징이다.

글로벌 빅테크 기업들의 이 같은 친환경 투자는 IT산업 내에서도 탄소격차를 키우고 있다. 거대 기술기업들이 운영하는 클라우드 데이터센터가 전통 데이터센터보다 훨씬 적은 탄소를 배출하는 것. 지난 8월 미국 시장조사기업 S&P글로벌마켓인텔리전스 소속 451리서치가 발표한 보고서에 따르면, 아시아태평양지역 기업의 데이터센터 탄소 배출량을 100으로 했을 때 클라우드 데이터센터의 배출량은 22로, 5분의 1 수준인 것으로 분석됐다.

안경애기자 naturean@dt.co.kr