지속 가능한 미래로 가는 기술 접근 : 엣지 컴퓨팅과 그린 IT

지속 가능한 미래로 가기 위해 사회 전반에 걸친 노력이 모든 산업 분야에서 나타나고 있습니다. IT 분야도 예외는 아닙니다. 요즘에는 클라우드 기술이 보편화되면서 데이터 센터에 대한 관심이 매우 높아진 상태입니다. 왜냐면 데이터 센터가 가동되면서 나타나는 환경에 대한 부정적인 영향 때문입니다. 그래서 최근 엣지컴퓨팅이 새롭게 부상하고 있습니다.

지속 가능한 미래로 가기 위한 기술적 접근 방법으로 엣지 컴퓨팅과 Green IT(그린 IT)에 대해서 자세하게 살펴보도록 하겠습니다.

엣지 컴퓨팅

1. 에너지 소비와 데이터센터가 환경에 미치는 영향

현대 사회의 디지털 전환은 데이터 중심 패러다임으로 빠르게 진행되고 있습니다. 이러한 변화는 정보를 저장하고 처리하는 데 있어 데이터센터의 중요성이 커지고 있음을 의미하며, 전 세계 에너지 소비 증가의 핵심 요인으로 데이터센터의 비중이 높아지고 있습니다. 특히 데이터 센터는 고성능 컴퓨터와 서버의 운영을 유지하기 위해 상당한 전력 자원을 필요로 합니다. 또한 이러한 장치에서 방출되는 강렬한 열을 상쇄하기 위해 냉각 시스템에 상당한 에너지가 할당됩니다.

1) 기존 데이터센터와 엣지 컴퓨팅 시스템의 에너지 소비량 비교

기존 데이터센터는 방대한 양의 데이터를 처리하고 저장하도록 구축되었기 때문에 강력한 서버와 스토리지 장치를 작동하는 데 상당한 전력이 필요합니다. 또한 이러한 센터는 장비에서 발생하는 열을 관리하기 위해 냉각 시스템에 추가적인 에너지를 사용합니다. 반면 엣지 컴퓨팅 시스템은 데이터 처리를 데이터가 생성되는 위치에 더 가깝게 배치하여 중앙 집중식 데이터 센터에서 데이터를 전송하고 처리하는 데 드는 에너지 소비를 현저하게 줄입니다. 엣지 컴퓨팅은 데이터 처리를 분산하여 전반적인 시스템 효율성을 높이고 전력 사용량을 감소시킵니다. 이는 대용량의 데이터를 실시간으로 처리해야 하는 상황에서 특히 유용합니다.

2) 데이터센터의 환경 영향 및 지속 가능성에 대한 전 세계적인 관심

데이터센터는 환경에 좋지 않은 엄청난 양의 에너지를 사용하기 때문에 최근 많은 관심을 받고 있습니다. 데이터 센터가 소비하는 에너지는 대부분 화석 연료를 태우는 발전소에서 나오기 때문에 지구를 더 뜨겁게 하고 기후를 교란하는 온실가스를 더 많이 배출합니다. 또한 이러한 센터는 냉방을 위해 많은 양의 물을 사용하기 때문에 지역의 물 부족 문제를 더욱 악화시킵니다.

이러한 환경 문제를 해결하려면 에너지를 더 효율적으로 사용하고, 태양열과 풍력 같은 청정 에너지원으로 전환하고, 물을 덜 사용하는 등의 노력이 필요합니다. 최근 점점 더 많은 사람들이 기후 변화가 얼마나 심각한지 깨닫고 있으며, 이로 인해 기업과 정부 모두 친환경에 더욱 집중하고 있습니다. 따라서 데이터 센터는 환경에 미치는 영향을 줄이기 위해 에너지 사용량을 줄이고 청정 에너지원을 사용하기 위해 노력하고 있습니다.

또한 소비자들은 지구에 좋은 제품과 서비스를 선호하기 때문에 기업들은 경쟁에서 뒤처지지 않기 위해 친환경적인 방향으로 나아가고 있습니다.

2. 엣지 컴퓨팅의 에너지 효율성

엣지 컴퓨팅은 네트워크의 가장자리라고 하는 사용자와 더 가까운 곳에서 데이터 처리 및 저장을 수행하여 에너지 사용량을 줄입니다. 데이터가 멀리 이동할 필요가 없기 때문에 중앙 집중식 데이터 센터에 비해 전송에 필요한 에너지를 최소화할 수 있습니다. 또한 엣지에서의 실시간 데이터 처리는 불필요한 데이터 전송을 줄여 전체 시스템의 효율성을 높입니다.

1) 에너지 소비 감소

엣지 컴퓨팅은 데이터 전처리 및 필터링을 통해 중앙 데이터센터로 이동해야 하는 데이터의 양을 크게 줄입니다. 이는 전송 중 에너지 소비를 줄여줍니다. 예를 들어, 스마트 시티에서는 엣지 컴퓨팅 장치를 사용하여 대량의 센서 데이터를 로컬에서 분석하고 중요한 정보만 중앙 데이터 센터로 전송할 수 있습니다. 이 접근 방식은 데이터 전송 중 에너지 사용량을 줄이고 데이터 센터의 처리 부하를 완화합니다.

2) 사례 연구: 네트워크 트래픽 및 지연 시간 감소를 통한 에너지 효율성 향상

스마트 팩토리 설정에 엣지 컴퓨팅을 통합하면 네트워크 트래픽이 감소하고 지연 시간이 단축되는 것을 확인할 수 있습니다. 이러한 환경에서는 수많은 센서가 장착된 기계가 상당한 양의 데이터를 생성합니다. 엣지 컴퓨팅을 통해 이 데이터는 로컬에서 처리되고 중요한 정보만 의사 결정을 위해 중앙 시스템으로 전달됩니다. 이 접근 방식은 전반적인 네트워크 혼잡을 현저히 줄이고 데이터 전송 지연을 줄입니다.

예를 들어, 한 스마트 팩토리에서는 엣지 컴퓨팅을 배포한 후 기존 방식에 비해 네트워크 트래픽이 70% 감소하고 시스템 응답 시간이 50% 향상되는 효과가 관찰되었습니다. 이러한 결과는 에너지 소비 감소와 생산성 향상으로 이어졌습니다.

따라서 엣지 컴퓨팅은 네트워크 혼잡과 지연 시간을 완화하여 에너지 효율성을 강화함으로써 다양한 산업 분야에서 에너지 사용량을 줄이고 운영 효율성을 높입니다.

3. 엣지 컴퓨팅과 그린 IT의 시너지 효과

엣지 컴퓨팅은 지속 가능한 IT 인프라를 구축하는 데 있어 초석이 되는 기술입니다. 사용자와 가까운 곳에서 데이터 처리 및 저장을 수행함으로써 중앙 집중식 데이터센터에 비해 에너지 소비를 크게 절감할 수 있습니다. 이는 효율적인 데이터 처리를 촉진하면서 환경에 미치는 영향을 최소화하는 것을 목표로 하는 그린 IT 전략과도 완벽하게 부합합니다.

1) 지속 가능한 IT 인프라를 구축하기 위한 구체적인 접근 방식

• 지역화된 분산 처리: 엣지 컴퓨팅은 데이터를 로컬에서 처리함으로써 중앙 집중식 데이터 센터로 데이터를 전송할 필요성을 줄여줍니다. 이를 통해 전송 에너지 소비를 줄이고 전반적인 에너지 효율성을 강화합니다.
• 에너지 효율적인 하드웨어: 전력 소비가 적은 엣지 컴퓨팅 디바이스를 선택하고 활용하면 에너지 사용량을 더욱 줄일 수 있습니다. 이는 보다 지속 가능한 IT 인프라를 구축하는 데 기여합니다.
• 스마트 그리드와의 통합: 엣지 컴퓨팅 시스템을 스마트 그리드에 통합하면 재생 에너지원에서 전력을 끌어올 수 있습니다. 이러한 통합은 전반적인 에너지 효율성을 향상하고 지속 가능성을 촉진합니다.

2) 사례 연구: 재생 에너지와의 통합 및 에너지 모니터링 및 최적화 기술 사용

• 재생 에너지 통합: 엣지 컴퓨팅으로 구동되는 스마트팜에서는 태양광 패널이 엣지 장치 및 관련 장비에 전기를 공급합니다. 이 설정은 기상 조건과 에너지 수요에 따라 전력 공급을 조정하여 전반적인 에너지 효율을 개선하고 안정적이고 지속 가능한 운영을 보장합니다.
• 에너지 모니터링 및 최적화: 스마트 시티 프로젝트에서 엣지 컴퓨팅은 도시의 에너지 사용량을 감시하고 분석하는 데 사용됩니다. 이 정보를 사용하여 에너지 사용량이 많은 지역을 대상으로 개선하여 에너지 사용을 더욱 효율적으로 만듭니다. 예를 들어 실시간 교통 흐름에 따라 공공 조명의 밝기를 조정하면 에너지를 절약하는 동시에 사물의 안전과 가시성을 유지할 수 있습니다.

엣지 컴퓨팅은 재생 가능한 에너지원과 에너지 모니터링 및 최적화 기술을 함께 활용함으로써 지속 가능한 IT 시스템을 구축하는 데 도움을 줍니다. 이는 에너지 사용량을 줄이고 운영을 개선하여 더 친환경적이고 효율적인 미래로 나아가는 것을 의미합니다.