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1회 : 그린 컴퓨팅 |
| 그린 컴퓨팅과 그린 스토리지 |
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2008년 01월 29일 00:00:00 |
데이터넷
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그린 컴퓨팅, “말이 아닌 행동이 중요”
전세계적 이슈로 ‘부상’ … 비용 절감 차원에서도 매우 중요
전세계적으로 환경에 관한 관심이 높아져 가고 있다. 이제 환경 이슈는 단순히 착한 기업이나 조직으로서의 상징이 아닌 인류의 생존과 연결된 가장 직접적인 문제가 되고 있다. 요즘 가장 많이 얘기되고 있는 교토의정서의 경우만 해도 그렇다. 우리나라도 2008년부터 점진적인 이행 의무를 지게 되고, 기후 변화 협약 당사국들과의 거래를 위해서도 부단히 노력을 해야 한다. 이러한 국제적인 협약 이외에도 경제 단위 블록에서도 다양한 환경 규제들이 나오고 있다.
이번 기고에서는 환경을 테마로 하는 ‘그린 컴퓨팅(Green computing)’과 스토리지 산업에서의 ‘그린 스토리지(Green Storage)’를 3회에 걸쳐 다루고자 한다. 그린 컴퓨팅이 어떻게 환경 이슈에 대응하는지 그리고 다음 기고를 통해 스토리지의 기술들이 어떻게 변화·발전을 하면서 그린 테마에 부합하고 있는지를 살펴봄으로써 ‘지속가능한 조직’의 모습과 ‘그린’을 생각해 보고자 한다. <편집자>
연재순서
1회 : 그린 컴퓨팅(이번호)
2회 : 그린 스토리지(1)
3회 : 그린 스토리지(2)와 히다찌가 제시하는 그린 기술
백영진 //
LG히다찌 스토리지 사업부 PSS팀 컨설턴트
jinney@lghitachi.co.kr
환경 이슈와 IT
먼저 왜 그린이라는 테마를 이야기하는가를 생각해보자. 환경에 대한 중요성은 이제 누구도 이해하지 못할 만큼의 사안이 아니다. 기업 정보와 국가 정보 등이 급속히 증가하고 인류의 생활 방식이 이전의 세대와는 달리 인터넷을 중심으로 하는 행태로 변해가고 있다. 이와 동반해 정보 처리를 위한 시스템과 데이터도 급격히 증가하고 있는데, 이 증가 추세가 매우 두려울 정도라는 점이다.
급증하는 IT 기기와 데이터
실제로 최근 2~3년간의 전세계적으로 데이터는 매년 2배씩 성장을 하고 있다는 연구 결과도 나와 있다. 구글(Google)의 경우 2006년 추산치로만 서버가 45만대가 있다고 하며 현재는 수 백만 대라고 하는 주장도 있다. 아무리 세계적인 기업이라고 할지라도 한 개 기업이 이런 수준이라면 한 국가 전체적으로는 어떻게 될 것이며 전 지구적으로는 또 어떨까 궁금하다. 이들이 뿜어내는 이산화탄소 양도 상당하다.
컴퓨터가 배출하는 양이 얼마나 될까 싶지만 실제로는 그렇지 않다. 최근 세계적 조사기관인 가트너(Gartner)에 따르면, 영국의 경우 컴퓨터로 인한 이산화탄소 배출량이 연간 3천500만톤에 이르며 이는 영국에서 이착륙하는 항공기 100만대에서 내뿜는 이산화탄소 양과 같은 수준이라는 것이다.
호주의 경우도 이와 비슷한데, ACS(Australian Computer Society)가 이산화탄소 배출량을 조사했으며, 민간 항공과 철강 산업 부문과 비슷한 수준이 IT에서 발생한다고 한다. 2005년 한 해 동안 호주에서 794만톤이 배출됐는데 전체 이산화탄소 배출량 중에서 철강 산업 부문이 2.3%, IT부문이 1.52%, 민간 항공분야가 0.97%를 차지했다. 이정도 되면 컴퓨터가 거의 이산화탄소 제조 공장이라고 불려도 변명의 여지가 없다.
기업의 지속적인 발전 차원에서의 그린
기업의 지속적인 발전을 위해서는 이른 바 TBL(Triple Bottom Line)과 CSR(Cooperate Social Responsibility; 기업의 사회적 책임)을 생각하지 않을 수 없다. 이제 기업은 3개의 세후 순이익(Bottom line이 되는 것들인, 경제적(economical), 사회적(social), 환경적(environmental) 측면)을 고려해 ‘지속 가능한(Sustainable)’ 조직이 돼야 한다는 것이다.
TBL은 기업이 경제적 이익 창출뿐만 아니라 사회적으로 책임질 수 있으면서 그러면서도 환경적으로 도움이 돼야 한다는 것을 구체적으로 제시하고 있다. 이제 기업은 이윤 추구의 단순한 목적에서 벗어나 기업의 사회적 책임을 위해서라도 그린을 선택하여야 하며 기업 존립의 차원에서 그린은 매우 중요하다.
그린은 TBL이나 CSR이라는 착한 기업으로서의 문제뿐만 아니라 기업의 비용 절감 차원에서도 매우 중요한 의미가 있다. 가장 단순하게는 전력 효율화를 통해 기업 비용을 줄일 수 있기 때문에, 그린은 매우 중요하며 기업의 IT 구매부터 운영 및 폐기에 이르는 전과정에 이르는 총 소유 비용(TCO)을 줄일 수 있게 된다.
높아지는 환경 규제 장벽
높아지는 환경 규제가 하나의 장벽으로 작용하여 기업 환경을 어렵게 만들고 있다. 환경 규제는 지켜야 할 미덕이지만 다른 한편으로는 걸림돌이 될 수도 있는데, 실제로 최근 그러한 경우를 많이 볼 수 있다. 국내의 경우 수출 기업들은 이제 EU의 환경 규제를 피할 수 없으며 해외 투자에도 많은 어려움이 발생하고 있다.
● RoHS(Restriction of Hazardous Substances)
실제로 EU의 경우 모든 전기/전자제품 및 부품에 있어 RoHS(위험 물질 제한 규정) 규격을 반드시 맞출 것을 요구하고 있으며 2006년 하반기부터 전기/전자 제품의 경우 RoHS 자격 통과가 의무화됐다.
RoHS는 WEEE(Waste from Electrical and Electronic Equipment; 전기/전자제품의 폐기에 관한 규정)과 그 궤를 같이하는 것으로는 전기/전자 제품에 사용되는 위험 물질의 총량을 줄이고자 하는 노력에서 시행된 것이다. 비단 EU뿐만 아니라 중국의 경우도 RoHS와 아주 유사한 규정이 있다. 흔히들 차이나-RoHS라고도 하는데 내용은 EU와 거의 동일하며, 일본의 경우 2006년 하반기부터 구매·조달에 있어 친환경 표준(JGPSSI; Japan Green Procurement Survey Standardization)을 만들어 시행하고 있다. 물론 우리나라도 예외는 아니며 호주, 캐나다, 타이완 등은 EU의 RoHS안을 수용할 것으로 보인다.
● EU의 활동
먼저 화학물질에 관한 규정이라고 할 수 있는 REACH가 있다. REACH는 화학 물질의 등록(Registration), 평가(Evaluation), 허가 및 제한(Authorization and restriction)에 관한 EU의 법령으로 건강 보호, 환경 보전 및 산업계 경쟁력 강화를 위한 화학물질(CHemicals) 관리 제도다. 화학 물질의 등록 및 사용 규제를 통해 전산업에 영향을 미치는 규제로서 큰 틀에서 평가하자면 EU의 지속 가능한 발전 및 화학 산업의 경쟁력 강화라고 할 수 있다. 단순히 규제라고 할 수도 있겠지만 지속 가능성 차원에서의 전 지구적인 기준이라고도 할 수 있다.
또한 EU에서는 2007년 11월 22일 EU의 에너지 패키지의 일환으로서 ‘전략적 에너지 기술 계획(SET-Plan; Strategic Energy Technology Plan)’을 작성하고 주요 에너지 사용량을 20% 감소할 것이라고 하는 실천적 수단을 결의했다.
● 오염물 원산지 오명에서 벗어나려는 중국
중국의 경우 EU의 RoHS와 비슷한 일명 China-RoHS외에도, 그 동안의 외국인 투자 관행에 제동을 걸고 외국인 투자 방향을 담은 가이드라인을 발표했는데, 그것이 바로 ‘외국인 투자 산업 지도 목록’이며 2007년 12월부터 시행에 들어간다.
이 목록의 주요 골자는 산업 구조를 조정하여 산업 체질의 변경을 목표로 하고 있다. 중요한 것은 여기서도 ‘에너지 절약과 환경 보호’라는 테마가 들어가 있다. 대중국 투자에 있어서도 이제는 이러한 것을 생각하지 않을 수 없다는 것이다. IT 기기를 제조·판매하는 IT벤더뿐만 아니라 IT를 소비하는 일반 기업이나 기관도 이러한 규제에 들어가게 될 것이다. 최근 IT 벤더들이 중국에 대규모 투자를 하며 중국 시장에 관한 의지가 매우 강한데, 이제 이러한 규제를 이해하고 준수해야 할 것이다.
그린 컴퓨팅이란 무엇인가
그린 컴퓨팅(Green computing)이란 컴퓨터 리소스를 보다 효율적으로 사용하기 위한 연구를 하는 것을 의미한다. 여기서 중요한 것은 효율적이라는 것인데, 이 효율적이라는 것이 경제적 이익만을 추구하는 것이 아닌, 앞서 언급한 TBL에서 말하는 사회적 책임과 환경적 영향까지를 고려하는 효율성이라는 것이다. 이는 전통적으로 생산자와 소비자가 자신의 경제적 목적을 위해 사회적으로 그리고 환경적으로 피해를 미칠 수 있는 제품을 무분별하게 생산하거나 소비하는 것이 아니기 때문에 상당히 구별된다.
유해 물질을 이용하지 않고 컴퓨터에 사용되는 리소스를 생산해 이를 소비자가 사용하는 생태계를 만들고자 하는 것으로, 제조 단계에서의 납, 수은 등과 같은 중금속 사용을 자제하고 에너지 효율을 극대화하며, 재사용할 수 있도록 하거나 바이오 에너지 등과 같은 것을 사용할 수 있도록 하여 친환경 생산과 소비를 하고자 하는 것이다. IT자원의 생산과 소비의 전과정에서 친환경적인 행동을 기반으로해 ‘책임 있는 기업(생산 주체)’과 ‘책임 있는 소비주체’가 돼 컴퓨팅 환경을 사용하는 것이 바로 그린 컴퓨팅의 핵심이다.
그린 컴퓨팅의 기원
그린 컴퓨팅을 생각하면 언제가 들어본 것 같고 하지만 여전히 생소한 느낌도 든다. 실제로 그린 컴퓨팅은 제법 오랜 역사를 지니고 있다. 혹시 에너지 스타(Energy Star) 로고를 기억한다면 그 로고가 생긴 시점이 바로 그린 컴퓨팅의 기원이라고 할 수 있다.
에너지 스타 로고는 1992년 미 환경보호국(Environmental
Protection Agency EPA)이 추진한 라벨링 프로그램으로 제조사들이 자발적으로 일정 규정을 준수할 경우 사용할 수 있도록 한 것이었다. 이때 등장한 기술이 바로 슬립 모드(Sleep mode)로서 장시간 사용하지 않았을 경우 모니터가 자동으로 꺼지는 기술이 나타났다. 필요에 의해 컴퓨터를 사용하고 있지만 모니터까지 굳이 켜져 있을 필요는 없었기 때문에 슬립 모드와 같은 기술은 에너지를 아낄 수 있는 하나의 방편으로 생각됐으며 이러한 기술적 출발점을 바탕으로 현재 다양한 기술들이 선보이고 있다.
또한 1992년 스웨덴에서는 ‘TCO 개발회의(TCO Development)’에서 최초의 규격이라고 할 수 있는 ‘TCO ’92’가 나왔으며 주로 컴퓨터 모니터와 낮은 수준의 방출 가스를 내보내는 설비들에 인증·부여했다. 그러던 TCO개발회의는 점점 확대되어 TCO'95에서는 더욱 더 확대하고 구체화돼 인간공학(Ergonomics), 배출(Emissions), 에너지(Energy), 환경(Ecology) 등으로 세분화됐으며 제품을 인증했다.
TCO’99에서는 제정된 규격은 RoHS가 이를 뒤따르게 됐으며 이후 TCO’01, TCO’03, TCO’04, TCO’05, TCO’06 등으로 진보를 계속하고 있다. TCO'06에서는 매우 광범위한 내용을 다루고 있으며 시간이 지날수록 보다 구체적이고 상세한 내용까지 기술되고 있다.
그린 컴퓨팅의 발전
그린 컴퓨팅의 발전은 정부의 규제와 아울러 기업들의 주도에 의해 발전을 거듭하게 된다. 앞서 에너지 스타 로고나 TCO 개발회의의 인증은 주로 모니터(디스플레이 장치 포함)와 개인 PC 등에 상당히 초점을 뒀는데, 그린 컴퓨팅의 발전의 중핵은 에너지 효율화와 아울러 배출 규제 물질 등에 관한 규제를 통해 발전을 해왔다고 해도 과언이 아니다.
미국의 경우 EPA에 의해 에너지 스타 로고 프로그램이 추진된 이래 2006년까지 거듭 개정되어 현재는 컴퓨터 장비, 모니터, 사무 기기 등으로 확대됐으며 등급 승인 및 표시를 하고 있다. 유럽의 경우 TCO개발회의를 통해 ‘TCO 인증(Certification)’을 하고 있으며, RoHS, WEEE와 같은 규제를 통해 오염물질의 사용을 억제하고 배출을 줄이고, 에너지 효율을 보다 높일 수 있도록 하고 있다.
환경에 관해 다소 유보적이었던 미국의 부시 행정부의 경우 2007년 1월 24일, ‘행정 명령 13423(Executive Order 13423)’을 통해 미 연방의 모든 IT 제품은 EPEAT을 사용·평가하고 구매에 있어 이를 지킬 수 있도록 했다. EPEAT는 미국 그린 전자 협의회(Green Electronics Council)에서 내놓은 것으로서 ‘전자 제품의 환경평가 측정도구(Electronic Products Environmental Assessment Tool EPEAT)’다.
그린 컴퓨팅 접근 방법
환경에 관한 인식 고조와 TBL이나 CSR과 같은 새로운 패러다임의 경영환경 등에 힘입어 그린 컴퓨팅은 발전을 하고 있는데, 그렇다면 그 실체는 무엇인가? 그리고 어떻게 접근하는지 보다 상세한 기술에 자세히 알아보자.
그린 컴퓨팅의 접근 방법은 친환경적인 에너지 생산, 전력 관리(Power management), 가상화(Virtualization), 새로운 하드웨어, 자원의 재활용 등이 있다. 이 중에서 전력 분야는 현재 가장 큰 문제가 되고 있으며 전세계적인 문제라고 할 수 있다.
 친환경적인 에너지 생산 그린 에너지
모든 컴퓨터는 전력을 그 에너지원으로 하고 있다. 석탄을 주원료로 하는 화력 발전보다는 보다 친환경적인 수력 발전이나 태양광 발전, 풍력 발전에 의해 생산된 전기를 사용하는 것이다. 그린 컴퓨팅으로서 그린 에너지를 사용하는 것은 개인에 의해서 소비되는 컴퓨팅 환경이 아니라 기업 집단에 의해서 소비되는 경우일 때 보다 의미가 있다.
단적인 예로 데이터센터가 그 예가 될 수 있다. 전 세계적으로 데이터 센터의 전력 문제가 되고 있는데, 최근 구글(Google)의 경우 태양광, 풍력, 지열 등 재생 가능한 에너지 생산에 향후 몇 년간 수억 달러를 투자할 것이라고 한다. 그렇다면 왜 구글은 이러한 투자를 하는 것일까? 여러 이유가 있지만 그 중에서 전력 사용에 소요되는 비용이 매우 높다는 것이다.
데이터 센터가 소모하는 전력은 매우 큰데, EPA의 보고서에 따르면 2011년경엔 미국 내 데이터센터의 전력 사용량이 거의 두 배에 사용하게 될 것이라고 한다. 미국의 경우 2006년 한해 IDC들이 610억 KWh를 사용해 전기 요금만 45억 달러 규모였으며 이 규모는 580만 가구가 사용할 수 있는 전력량이라고 한다.
우리나라의 경우 데이터 센터에 대한 집계는 정확하게 이뤄져 있지는 않지만, 최근 서울 소재의 한 IDC의 수전 용량을 2만 kW로 늘렸다고 하는데 통상 1만 kW가 아파트 2만 가구가 사용하는 전력량(10만 규모 중소 도시 = 5개의 IDC)이라고 하니 그 양이 상당하다는 것은 미뤄 짐작할만하다.
따라서 친환경적인 에너지를 생산하고 이를 IT가 활용 및 지원하는 것 이것이 바로 그린 컴퓨팅의 하나의 실천적 접근 방법이다.
 데이터센터 전력 감소 방안
에너지 효율을 높이기 위해서는 여러 접근 방법이 있을 수 있다. 하드웨어 차원에서는 보다 에너지 효율을 높이는 설계나 제품을 사용하거나 설비의 효율을 높이는 것이 있을 수 있으며 소프트웨어 차원의 접근 방식은 현재 자원의 재배치나, 이용 효율을 높이는 방법, 최대 활용하는 방법 등이 여기에 해당할 수 있다. 이는 매우 광범위한 주제이기 때문에 전력 관리에 관해서는 데이터센터에 한정하기로 한다.
데이터 센터로 들어가는 전력은 얼마나 되며 거기서 사용되는 전기는 어떻게 사용되는지에 대한 정밀한 조사가 있어야겠지만 국내에 그러한 연구는 별로 없다. 인텔이나 AMD의 연구 조사 결과가 있으며 주로 북미 지역에 관한 이야기이다. 하지만 그렇다고 해서 전혀 동떨어진 얘기는 아니다.
2005년 1월에 발표한 윌리엄 A 햄몬드(William A Hammond)의 연구에 의하면, 데이터 센터로 들어오는 전력의 50% 이상이 HVAC(Heating, Ventilating, Air Conditioning system)과 전력 전달 시스템(Power Delivery systems)에 의해 사용된다고 한다. 그리고 남은 전력의 50% 정도가 서버와 스토리지와 같은 컴퓨터 관련 기기들에 의해 사용된다. 하지만 그 중 절반 정도는 전력 변환에 의해 손실되고 또한 냉각(cooling, i.e. cooling fan) 장치를 가동하는데 들어간다.
따라서 실제로 연산을 위한 각종 처리에 사용되는 전기는 그다지 많지 않은 것이다. 언뜻 보기에도 상당히 문제가 있다. 우선 데이터센터는 데이터를 처리·보관하기 위해서 만들어진 곳인데 실제로 전력의 35%정도만이 이러한 기기들이 사용하고 나머지는 그것을 유지하기 위해서 사용된다고 하면 전력 관리에 있어 보다 효율성을 높여야 하는 것은 분명해 보인다. 그나마 나머지 65% 정도도 모두 다 잘 사용하는 것도 아니라 전력 변환과정에서의 손실도 상당하다.
결국 이 과정에서 전력의 손실이 발생하고 있는 셈이다. 이러한 데이터 센터의 전력 사용에 관한 햄몬드의 연구는 실증적이었기 때문에 매우 의미 있었지만 서버 중심이었다는 점과 2008년 현재의 입장에서 볼 때 다소 오래 전의 데이터였다는 점에서 새로운 실증자료가 필요해 보인다. 최근 이러한 데이터 센터의 전력 사용에 관한 행태는 다른 연구 결과가 나왔다.
IDC의 중심인 서버와 스토리지를 모두 포함해 전력의 사용 현황을 분석한 자료로써 매우 의미가 있다. 스토리지IO라는 조직에서 2007년 발표한 자료에 의하면 햄몬드의 연구와 비슷하게 전체 IDC의 전력 사용에 있어 50~60%는 냉공조에 사용되고 실제 서버와 스토리지, 네트워크 장비 등에 사용되는 전력은 50% 수준이라는 것이다. <그림 1>. 이 연구는 IT 기기의 전력 사용에 대해 비교적 분류를 잘 해 놓은 편이지만 전력 전달 체계에 대해서는 언급이 없다는 것이 다소 문제로 지적된다.
이처럼 데이터 센터의 전력은 실제로 데이터 처리를 위한 것보다는 오히려 해당 시스템들을 건강히 관리하기 위해서 더 많이 소요되고 있다. 결국 전력 관리의 접근 방법은 크게 냉공조 비용을 줄이거나 하드웨어가 내는 발열량을 낮추는 방법, 그리고 데이터센터 내 시스템들의 재배치와 재설계 하는 방법에 의해서 해결될 수 있는 것이다.
● HVAC 비용 절감
먼저 HVAC를 줄이는 좋은 사례를 보자. 데이터 센터의 HVAC의 비용은 아주 크기 때문에 이를 지혜롭게 접근하는 기업이 있다. 구글의 경우 서버를 식히기 위한 냉각 플랜트의 물을 오리건(Oregon) 콜럼비아 강(Columbia river) 더 댈러스(The Dalles) 급류를 활용할 계획이고, MS의 경우에는 시카고 윈디 시티(Windy city)의 쌀쌀한 날씨를 활용한다는 것이다. MS의 윈디 시티 활용은 아주 고무적인 사례여서 추후 러시아 시베리아(앙가르스크와 이르쿠츠크 지역이 후보지)에 데이터 센터를 세울 계획까지 확대하고 있다고 한다. 이처럼 자연 자원을 활용해 HVAC 비용을 줄이는 방법은 전력 자체를 적게 사용하게 되는 그린 컴퓨팅 방법 중 하나가 될 수 있다.
● IT 기기의 발열량 낮추는 기술
다음으로 발열량 자체를 줄이는 방법으로서 어떤 것들이 연구되고 있는지 보고자 한다. 대표적인 기술로 CPU 차원에서의 기술이다. 인텔과 AMD는 CPU의 발열량이 상당히 높기 때문에 CPU 발열량을 낮추기 위한 노력을 상당히 하고 있다. 인텔의 경우 DBS(Demand Base Switching) 기술을 통해서 전력 사용량을 낮추고 있다고 주장한다. 이 기술은 일종의 온 디맨드(On demand) 기술로 높은 워크로드가 발생하면 더 빠른 속도 CPU를 가동시키고, 반대로 CPU 처리가 한가한 상태가 되면 낮은 속도로 처리하도록해 전력 사용을 줄일 수 있다.
이렇듯 인텔의 DBS 기술을 이용하면 CPU의 클럭 스피드가 2.8GHz에서부터 3.6GHz까지를 동적으로 움직이면서 서버의 부하에 따라 다른 속도로 처리하여 전력 사용을 효율적으로 하게 된다. 인텔의 주장에 따르면 DBS 기술을 사용할 경우 24%정도의 전력 절감 효과를 볼 수 있다고 한다. AMD의 PowerNow!도 이와 유사한 기술로서 CPU의 이러한 처리 방식은 향후 상당히 많은 면에서 혜택을 가져오게 될 것으로 보인다. 발열량을 낮추는 방법으로서 스토리지 차원에서의 접근 방법도 생각해 볼 수 있다. 스토리지 차원에서의 접근 전략은 다음 호에서 소개하기로 한다.
● 데이터 센터 내 시스템의 재배치와 재설계
두 말할 나위도 없지만 데이터 센터 내 시스템들을 재배치하는 것만으로도 냉각비용을 줄일 수 있다. 이를 테면 현재와 서버나 스토리지 배치와 같이 같은 방향으로 배치를 하는 것 보다는 서버/스토리지를 마주 보게 하여 방출되는 열을 모아서 집중 냉각을 하는 방식으로 할 경우 보다 나은 전력 효율화를 달성할 수 있다. 이렇게 ‘열섬(hot spot)’을 일부러 만들고 그 열섬을 집중적으로 차갑게 하는 방식의 경우 보기에 이상할 뿐 아무런 문제도 아니다.
더불어 지금처럼 센터 내 바닥에 각종 케이블로 가득 차 있게 되면 오히려 공기의 순환이 나쁘게돼 좋지 않을 수 있다. 따라서 데이터 케이블과 네트워크 케이블, 전원 케이블 등을 효과적으로 배치해 두는 것이 HVAC 효율화에 도움이 된다. 서버나 스토리지는 중요하게 생각하면서도 데이터센터 자체에는 그렇게까지 세심한 주의를 기울이지 않는데, 설비 관리(Facility management) 시스템을 도입하거나 원격 전원 관리 시스템 등을 도입해 체계적인 관리를 하는 이른바 소프트웨어적인 접근 방법도 생각해 볼 수 있다.
또한 현재의 데이터 센터 자체를 재고해야 할 경우도 있다. 현재 대부분의 IDC는 2000년 초반에 만들어졌으며 전력도 산업용이 아닌 사무용으로 지정돼 산업용에 비해 상대적으로 비싼 요금체계를 가지고 있다. 대부분의 IDC들을 만들 때 오늘날과 같은 전력 증가를 예상하지 못했기 때문에 수전용량을 증설해야 하는 경우도 발생하고 있다. 전력 사용 구분에 있어 산업용 전기로 분류되어 데이터 센터의 전기 요금에 관한 누진 적용이 이뤄져야 한다. 이런 면을 본다면 정보통신이 강한 나라에서 데이터 센터의 전력 체계는 상당히 후진적인 면이 보이고 있다.
 가상화(Virtualization)
그린 컴퓨팅으로서의 가상화를 말하기보다 먼저 컴퓨터 기술 발전에 따른 설비 운영비용의 증가라는 현황을 이해할 필요가 있다. 데이터 센터의 설비 발전 속도와 컴퓨터 연산의 발전 속도가 매우 차이가 나서 발생하는 문제를 이해할 필요가 있다.
이런 주장은 업타임인스티튜트(The Uptime Institute)에 의해서 제기됐는데, 그들의 보고서 ‘무어의 법칙의 실질적 붕괴와 그린 데이터 센터(The Economic Meltdown of Moore’s Law and the Green Data Center)’를 보면 서버의 연산 역량이 2000년 이후로 매 2년마다 3배 가량 증가한 반면 에너지 효율성은 같은 기간 2배 증가했다.
이런 차이로 인해 2000년부터 2006년 서버 연산 능력은 27배가 증가했지만 에너지 효율성은 고작 8배 증가했다.
이는 산업적인 측면에서도 고려해야 봐야 하는데, 컴퓨터 산업의 성숙도가 설비 산업의 성숙도와 같지 않기 때문이다. 이런 점에서 업타임의 비교는 다소 비판을 받을 수도 있지만 상당히 의미는 있다. 컴퓨터 연산의 핵심은 CPU다. 이 CPU의 속도는 놀라운 진보를 했지만 냉공조 시스템(HVAC; Heating, Ventilating, Air Conditioning system)을 비롯한 설비는 그에 따르지 못하여 결국 HVAC에 더 많은 비용이 발생하는 것이다.
보다 구체적으로 AMD와 인텔에 의한 CPU 처리 속도 경쟁은 보다 높은 성능을 내게해 단위 시간의 생산성은 비약적으로 높아졌지만 그로 인해 더 많은 전력이 필요해졌고 이와 동반해 발열량이 높아져 HVAC 비용이 높아지게 된 것이다.
컴퓨터의 발열량의 절대적인 비율을 CPU가 차지하는 것은 아니지만 적어도 이 말은 상당히 맞는 말이다. 이는 기업의 총소유비용(TCO)과도 매우 밀접한 관계가 있다. 이제 기업들은 새로운 기기를 도입할 때 무엇보다도 운영비용(OpEx)를 고려해 저전력 시스템을 선택해야 하는 것이다. 업타임에 따르면 2009년까지 1대의 서버에 소요되는 전력비용이 구입 비용을 초과할 것으로 전망하고 있다. 결국 이런 상황에서는 보다 시스템을 효율적으로 사용해야 하는 것인데, 이를 위해 가상화가 절실히 필요하다.
가상화는 최근 가트너(Gartner)가 제시한 ‘10대 전략 기술 분야(Gartner top 10 technologies for 2008)’에서도 나왔듯이 이제 ‘가상화 2.0(Virtualization 2.0)’을 말하고 있다. 가트너는 ‘콘솔리데이션 그 이상(more than consolidation)’으로서 가상화를 말하고 있다. 지극히 맞는 말이다. 현재 도입되고 있는 시스템과 현존 시스템 등을 콘솔리데이션해 가상화했다면 이제는 그 이상으로서 보다 더 실천적인 차원인 것이다.
가상화는 시스템의 자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있도록 핵심 기제 되고 있다. 가상화를 통해 기존 자원을 재활용하고 더 사용할 수 있으며 시스템의 가동 효율을 높일 수 있기 때문에 그린 컴퓨팅 솔루션으로 채택되고 있다. 다음호에서는 스토리지 차원에서의 가상화를 중점으로 스토리지 가상화가 어떻게 그린 컴퓨팅을 지지할 수 있는지 언급할 것이다.
새로운 하드웨어
그린 컴퓨팅을 위해서 새로운 하드웨어가 필요한 것은 아니다. 사실 가장 좋은 것은 새로운 하드웨어가 아닌 기존의 하드웨어를 보다 효율적으로 사용할 수 있도록 하는 것이고 보다 전력 절감 차원에서 사용할 수 있도록 정책을 수립하는 것이다.
그린 컴퓨터를 위한 새로운 차원의 하드웨어로서는 가장 대표적인 것이 씬 클라이언트(thin client)가 될 수 있다. 최소한의 하드웨어 주변 장치를 가지고 있으며 저전력으로 동작하는 이러한 컴퓨터는 아직 시장에서 선택을 받지 못하고 있는데 100달러 이하의 PC를 제조하는데 일부 선택되고 있다. 이러한 컴퓨터 차원의 접근도 있지만 디스크 차원에서 지금과 같은 하드 디스크 보다는 SSD(Solid State Disk)를 사용해 전력 소모를 최소화하는 등의 접근 방식도 있다.
또한 우리가 사용하는 PC의 전력공급부(PSU; Power Supply Unit)의 경우 효율이 75%이다. 이는 AC 100W를 사용하기 위해 DC 75W를 제공하기 때문에 75% 비율이 나오고 있는데 이를 80% 이상으로 올리려는 시도를 하고 있다. 실제로 에너지 스타 버전 4.0에서는 데스크톱 PC의 PSU의 효율을 최소 80%로 규정하고 있다. 그래서 이것을 일컬어 ‘80플러스(80 plus)’라고도 한다.
이상에서의 소개한 SSD와 같은 스토리지 차원의 접근은 다음호에서 보다 자세히 설명할 것이다.
자원의 재활용
자원의 재활용은 두 말할 나위도 없이 그린 컴퓨팅의 한 부분이 될 수 있다. 그리드 컴퓨터나 가상화를 이용한 재활용은 조직 차원에서 선택할 수 있다. 기업의 자산을 매각하거나 혹은 기부하는 것도 하나의 방법이다. 어느 방식이던지 간에 기업의 경우 자사의 정보가 외부로 유출될 수 있기 때문에 보안에는 매우 신경을 써야 한다.
자선 단체로 기부를 하는 것도 매우 좋은 방법 중에 하나인데 이렇게 기부된 IT 자원들은 정보 소외계층을 대상으로 교육에 사용되기도 한다. 이때 신중해야 할 것은 기업 자산의 폐기의 방편으로 기부를 해서는 안된다는 점이다. 한편 자원의 폐기에 대해서는 사회 전체적인 차원에서 해당 자원을 어떻게 하면 재활용할 것인가를 논의해야 한다. 오래된 제품을 폐기할 때에는 해당 시스템 내에 존재할 수 있는 납과 같은 중금속을 어떻게 재처리 할 것인가를 규정하고 제도적 장치로 실천될 수 있어야 한다.
그린 컴퓨팅 실천 ‘절실’
이상에서 상당히 여러 분야에 걸쳐 그린 컴퓨팅을 말했다. 그린 컴퓨팅은 기업이나 기관의 생존에 있어 중요한 요소가 된다. 책임 있는 기업으로서 그린 컴퓨팅을 실현해야 한다. 제품을 생산하고 소비하는 모든 구성 요소가 보다 에너지 효율적인 제품을 생산·소비함으로써 기후변화에 대한 전지구적인 행동에 동참해야 한다. 개인은 PC의 사용에 있어 자동으로 모니터를 꺼지게 하는 기능을 사용하여 전력 사용을 자제하는 등의 작은 노력도 필요하다.
이번 호에서는 전반적인 차원에서 그린 컴퓨팅을 다루었다면 다음 호에서는 스토리지 차원에서 그린 컴퓨팅을 언급하고자 한다. 스토리지 기술들이 어떻게 그린 컴퓨팅을 지지하는지 살펴보고, 그 기술에 대해 보다 심도 있는 접근을 할 수 있을 것이다. |
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