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데이터센터 폐열로 난방, 풍력터빈엔 서버 설치
[ENVIRONMENT] 인터넷 전력소비 폭증- ② 대안
[151호] 2022년 11월 01일 (화) 파트리크 보이트 economyinsight@hani.co.kr

파트리크 보이트 Patrick Beuth
막스 호펜슈테트 Max Hoppenstedt
마르셀 로젠바흐 Marcel Rosenbach
<슈피겔> 기자

   
▲ ‘전기 먹는 하마’인 데이터센터 문제를 해결하려는 대안 중 하나는 풍력터빈 기둥에 서버를 설치하는 것이다. 친환경 에너지 공급업체 베스트팔렌빈트가 독일 리히테나우 지역 풍력터빈의 거대한 콘크리트 기둥에 설치한 서버. 베스트팔렌빈트 누리집

독일 베스트필레 지역은 데이터센터의 딜레마를 해결하는 사례가 될 수 있다. 독일 프랑크푸르트 중심부에 1300가구의 아파트가 들어서는 주거 지역을 건설하는데, 아파트 난방은 대부분 인근 대형 데이터센터의 폐열을 활용한다. 이 분야에서는 독일에서 가장 규모가 큰 실험 프로젝트 중 하나다. 2025년 입주 준비가 끝날 예정인데 이르면 2023년에 난방열을 가동할 것이다.
텔레하우스(Telehouse)사의 최고경영자(CEO) 벨라 발트하우저는 그의 사무실 창으로 베스트필레 건설 현장을 바라봤다. 그의 회사도 데이터센터를 운영한다. 발트하우저는 15년간 무료로 열을 제공하기로 약속했다. “내가 이 일을 하는 것은 매년 몇백t의 이산화탄소를 절약할뿐더러 이 일이 대규모로 실행 가능하다는 것을 보여주기 위해서다.”
추정에 따르면 2030년까지 프랑크푸르트의 모든 주거와 상업 건물을 데이터센터의 폐열로 난방할 수 있을 것이다. 비트콤은 아예 이 방법이야말로 현재 천연가스 부족 사태의 해결책이라며 최대 35만 채의 아파트에 난방을 제공할 수 있다고 계산했다.
그러나 실제로는 많은 장애물이 있다. 폐열은 단열이 잘된 아파트만 따뜻하게 할 수 있는데다 현대적인 지역난방 네트워크가 필요하다. 소비자의 난방 시스템과 거리도 최대한 짧아야 한다. 또한 폐열 난방이 정말 환경친화적이려면 서버농장(데이터센터) 자체도 전부 친환경 전기로 운영돼야 한다. 프랑크푸르트에서 가장 큰 시립 전력회사 마인오파(Mainova)는 여전히 재생가능 에너지원보다 화석연료로 생산하는 전력이 더 많다.

통신탑을 풍력터빈으로
마리나 은 독일에서 데이터센터의 효율성과 평가를 가장 잘 아는 여성이다. 30년간 독일연방환경청(Bundesumweltamt)에서 일했다. 컴퓨터공학자인 은 모든 문제점을 파악하고 있다. 독일에 데이터센터가 몇 개 있는지 아는 사람이 아무도 없다는 사실부터 시작한다. 은 “몇 가지 대략적인 추정치와 잠정 집계를 제외하면, (독일 데이터센터의) 수와 에너지 소비량에 대해 신뢰할 만한 통계는 없다”고 말했다.
또 다른 문제는 과도한 용량이다. 서버의 일부만 쓰는 일이 드물지 않은데 이는 효율성을 해친다. 2012년부터 독일 연방환경청은 에너지효율이 높은 데이터센터에도 블루에인절(친환경) 마크를 수여했지만 기대한 효과는 없었다. 겨우 4곳에서 현재 기준에 따라 친환경 마크를 받았다고 은 인정했다.
데사우에 있는 연방환경청의 데이터센터조차 여기에 포함되지 않았고, 국립기관 중 유일하게 아주 작은 데이터센터 한 곳만 마크를 받았다. 사람들이 들어본 적 없는 ‘독일연방 해상항해 및 수로청’의 데이터센터다.
많은 정보기술(IT) 대기업들은 이 주제를 오래전부터 알고 있었다. 높은 에너지 소비에는 비용이 든다. 더 많은 효율성은 기업과 투자자의 이익을 위한 것이다.
2022년 6월 어느 여름 저녁, 이동통신서비스 업체 O2텔레포니카(Telefónica)의 베를린 지사에 초대받았다. O2텔레포니카의 독일 지역 대표이사인 마르쿠스 하스는 현재 업계에서 가장 시급한 문제인 기후보호에 대한 연설을 시작했다. 그의 회사는 전적으로 친환경 전기를 사용하며 풍력터빈 투자도 고려하고 있다. 약 20대의 풍력터빈에서 한 해에 생산하는 전력으로 독일 내 약 3만 개의 자사 휴대전화 안테나를 모두 운영할 수 있다고 하스는 말했다. 그는 단지 승인 절차가 더 짧아지기를 바랄 뿐이다.
다른 이동통신 기업들은 풍력터빈과 통신탑을 결합하려는 시도까지 한다. 베를린의 스타트업인 모베아(Mowea)는 한 파일럿 프로젝트에서 보다폰(Vodafone) 자회사의 통신탑 52개에 소형 풍력터빈 여러 개를 추가 설치했다. 이를 통해 전력 소비량의 최소 3분의 2를 자가 생산해 최대 239t의 이산화탄소를 절약할 수 있다.
많은 경영자가 모바일 통신표준 5세대(5G)를 유용하다고 칭찬하고, 하스도 그렇게 생각한다. 바이트당 에너지 소비량이 이전보다 90% 낮다. 그러나 새로운 표준의 에너지 소비량이 실제 어떻게 될지 논란의 여지가 있다. 5G를 광범위하게 공급하기 위해 많은 새로운 안테나를 설치해야 하고, 이 안테나도 마찬가지로 전기를 소비한다. 또한 이동통신의 높은 대역폭은 새로운 애플리케이션 출시와 더 많은 데이터 트래픽을 유발할 수 있다.

   
▲ 전기를 많이 사용하는 것으로 악명 높은 비트코인 채굴센터를 태양광시스템에 직접 설치하면 여분의 태양광에너지를 채굴에 사용할 수 있다는 아이디어가 나온다. 2022년 4월 프랑스의 한 태양광발전소를 드론으로 찍은 사진. REUTERS

산업화 실수 반복 안 된다
전문가들은 반등효과(Rebound Effect·에너지 절약 기술이 더 많은 에너지 소비를 불러오는 역설적 효과)가 있을 것이라며, 이는 전체 디지털화에 영향을 주리라고 말한다. 베를린공과대학에서 ‘디지털화와 지속성’ 연구그룹을 이끄는 틸만 잔타리우스는 여러 통신서비스 업체의 고정요금과 편리하고 제한 없이 콘텐츠를 제공하는 스트리밍 서비스가 점점 더 많은 소비를 부추긴다고 비판한다. 이는 디지털화를 통한 효율성 향상의 장점을 훨씬 능가한다. “지금까지 IT 기업들의 모든 약속과 동의에도 자원 소비는 계속 증가했다”고 그는 말한다.
그래서 잔타리우스는 ‘디지털 충분성’(Digital Sufficiency) 개념을 공동개발했다. 디지털 장치의 내구성을 높이고, 서비스 공급자는 끝없이 자동으로 영상에 영상을 연결해서는 안 되며, 기본적으로 더 낮은 해상도를 제공해야 한다. 데이터와 에너지를 절약하도록 소프트웨어와 알고리즘을 프로그래밍할 수도 있다.
잔타리우스는 데이터센터를 약간 더 친환경적으로 만드는 것만으로는 부족하다고 했다. “우리는 에너지 소비와 탄소배출을 대폭 줄여야 한다는 것을 안다. 디지털화를 계속 추진하려면 다른 분야에서도 훨씬 더 일관적이어야 한다.”
베를린의 ‘신호등 연정’ 역시 기후정부를 자처했다. 이제 행동으로 보여줘야 한다. 폴커 비싱은 G7 디지털 장관 회의 뒤 지속가능성을 무시했던 산업화 과정의 실수를 디지털화 과정에서 반복해서는 안 된다고 말했다.
독일 정부의 미래 디지털 전략은 적절한 계획을 위한 적합한 수단이 될 수 있다. 2022년 7월 초의 초안에 따르면 향후 데이터센터의 효율성에 명확한 요구사항이 있어야 하고, 데이터센터 운영 주체는 좀더 기후친화적인 냉각 방법을 사용하고 폐열을 더 잘 활용해야 한다.
연정 협약에서는 그 이상의 약속은 없다. 여기에 더해 2027년부터 모든 신규 데이터센터는 기후중립적 방식으로 작동해야 하며, 블루에인절 마크는 연방 IT 조달의 표준이 돼야 한다. 디지털부는 현재 최종 버전을 만들고 전체적으로 현 의회 임기 내에 시행할 계획에 초점을 맞추고 있다고 밝혔다.
독일 노르트라인베스트팔렌주 파더보른 교외에는 더 앞서나간 사례가 있다. 친환경 에너지 공급업체 베스트팔렌빈트(Westfalenwind)는 여기에서 자사 브랜드 윈드코어스(windCores) 서버 캐비닛을 재생에너지원인 풍력터빈의 거대한 콘크리트 기둥 속에 직접 설치했다.
윈드코어스 프로젝트 책임자인 피테 두베르케는 “그 안에 공간이 많이 있는데 대부분 사용하지 않는다. 서버 캐비닛에 이상적인 공간”이라고 말했다. 두베르케에 따르면, (서버 작동) 시간의 약 90%는 상부의 발전기에서 전력이 직접 공급된다. 나머지 10%도 친환경 전기로 충당한다.
물론 아마존이나 구글의 메가 데이터센터와는 경쟁할 수 없다. 윈드코어스의 솔루션은 중견기업을 위한 것이다. 그들은 이미 텔레비전(TV) 스트리밍 제공업체 차토(Zattoo)를 포함해 약 70여 곳의 고객을 유치했다. 자체 발표에 따르면 현재 “기후중립적인 미래의 TV”를 개발한다고 한다. 이를 통해 매달 8천만 시간 분량의 영화와 드라마 시리즈를 인터넷으로 배포할 수 있다. 전기는 풍력터빈에서 직접 공급받는다.

ⓒ Der Spiegel 2022년 제31호
Wenn Rechner heizen
번역 황수경 위원

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