그린IT(Green Information Technology)

그린IT(Green Information Technology)

IT 전분야에서 유해물질 사용을 자제하고 에너지 절감을 통해 친환경 제품과 서비스를 제공하는 개념. 세계 각국에서 시행되고 있는 환경규제에 능동적으로 대응하고 친환경 신시장을 개척하기 위해 필요한 분야로 글로벌 기업들을 중심으로 연구개발 및 사업발굴 움직임이 활발하게 나타나고 있다. 예를 들어 디스플레이에서 동일 성능을 유지하면서 구동 집적회로(IC) 수를 줄이는 경우나 소프트웨어 업계에서 하드웨어의 효율을 높이는 가상화 기술을 활용하거나, 데이터센터 수를 줄이고 비용을 절감할 수 있는 서비스 형태의 소프트웨어(SaaS)를 확산시켜 나가는 일도 대표적인 그린 IT 사례이다. 

그린IT 주요 이슈 및 시사점

1. 글로벌 최대 이슈는 환경 지속가능성 ( Environmental Sustainability )

□ 유엔, OECD 등은 지구온난화로 인한 세계적인 환경재앙 예고
□ 국제사회는 기후변화 대응 문제를 최우선 아젠다로 추진
□ 글로벌 환경규제 강화 및 지속가능발전에 대한 사회적 요구 증가
□ 에너지 소비의 지속적인 증가, 자원과 에너지 비용의 급격한 상승 등으로 자원․에너지 효율성 제고 필요성 증대
□ IT 확산, 에너지 사용 급증으로 온실가스 多 배출 산업으로 주목되면서 IT의 에너지 효율화 중요

2. 그린 IT 이슈

▶ 그린 IT 정의
- 기업운영․�공급자관리 과정에서 환경 지속가능성을 위해 상품․서비스․자원의 라이프사이클에 걸쳐 최적의 IT 사용(가트너)
□ 전 산업의 공동 화두, 그린 IT
o 그린 IT는 기업의 비즈니스에 가장 큰 영향력 행사, 기업 운영 및 경쟁력 강화에 있어 선택이 아닌 필수적 요소
- '08년 10대 전략적 기술의 첫 번째로 '그린 IT' 선정(가트너)
※ 그린 IT는 환경보호와 전산운용비용 70% 감축 등의 비용절감(IDC)
- '12년 탄소교역(carbon-trading scheme)과 관련 있는 기업은 비즈니스 과정에서 ‘07년 수준 이하의 온실가스 감축 요구 전망(가트너)
※ ‘11년 미국, 중국, 인도 등의 주요국은 EU와 탄소배출 교역
o IT는 공공․민간부문의 에너지 및 재료 효율성 제고에 핵심적인 역할 수행, 이런 IT의 영향력은 산업에 따라 다양
- 온실가스 감축을 위해서는 에너지 효율성 이 외에도 재료 효율성(material efficiency)도 중요
※ 재료효율성 : 제조과정, 원료의 유통, 배치 등에도 에너지가 소비되므로 이에 대한 효율성 고려도 필요
o EU, 일본, IBM, MS, 구글 등 선진국과 글로벌 기업들은 중장기적으로 그린 IT 활동을 활발하게 추진 중
- EU는 유럽위원회 중심으로 브로드밴드 장비, 디지털 TV, 무정전 전력 공급장치, 데이터센터 등에 대한 에너지 효율성 기준 'Code of Conduct' 제시
- 일본은 IT의 에너지 절감을 위한 혁신적인 IT 기술을 개발하는 '그린 IT 프로젝트’ 추진
☞ IT 활용은 에너지 효율 개선, 고용창출, 지속가능한 경제 발전에 크게 공헌 가능 서버/스토리지, 네트워크, 반도체/디바이스 3개 분야의 에너지 절감율 20~30%을 목표로 ‘08년부터 추진(신규예산 48억엔)
구분
데스크톱 PC
모니터
랩톱PC 서버 핸드폰
embodied energy 70% 80% 25% 80%
in-use energy 30% 20% 75% 10%
□ IT의 그린 이슈
o IT 사용의 증가로 에너지 소비 및 CO2 배출량 증가
- 데이터센터는 ‘전기먹는 하마’로 그린 IT 1차 우선 대상으로 전력소비량은 연 20%씩 증가
※ 서버 연평균 13%, 데이터 저장 요구량 연평균 56% 증가
- 전체 IT 사용 전력 중 PC, 모니터, 서버 소비 비중이 62% 차지
<IT 기기별 CO2 배출 비율>
PC/모니터*
서버
(냉각포함)
유선통신 모바일통신
LAN/사무실
통신
프린터
39% 23% 15% 9% 7% 6%
※ 제조과정에서 소요된 에너지(embodied energy)는 제외
- PC, 모니터, 핸드폰 등은 embodied energy가 사용시 전력을 훨씬 초과
<IT 기기의 embodied energy>
- 산업별 CO2 배출에 있어 IT 영향은 광공업·중공업 1%, 식료업 4%, 금융서비스 30%, IT서비스는 60% 이상 추정
- 일본의 경우 ‘90년대비 ’05년 온실가스 배출량은 12억톤 13% 증가, IT를 많이 사용하는 사무실 부문이 44.6%로 크게 증가
※ 가정 36.7%, 운송 18.1%, 발전 15.7% 증가, 산업 5.5% 감축
서버 PC Direct-attach
스토리지
네트워크
스토리지
5~15% 10~20% 20~40% 60~80%
- IT 기기의 활용율 저조
o IT 기기 증가와 네트워크 연결로 인해 항상 대기 상태를 유지 하게 되면서 대기전력 증가
※ 대기전력 : 컴퓨터, TV 등 전자제품을 실제로 사용하지 않으면서 콘센트에 플러그를 꽂아 두어 소비되는 전력
- 세계적으로 전기·전자제품 전체 전력 소비량에서 대기전력이 2% 차지
※ 국내 가정의 대기전력 소모량은 연간 306kWh(전기료 36,700원)로 가정의 한 달 전기사용량과 비슷, 국가 전체적으로 보면, 고리원자력 발전소 1기 생산 전력량 85만kW, 연간 약 5,000억원 대기전력으로 낭비
- 가정에서 PC와 주변기기, 위성방송용 셋톱박스의 대기전력은 하루 평균 31.3W, 한 달 22.5kWh(전기료 2,700원)로 가구당 전력 소비량의 11% 차지
※ PC 사용시 전력과 대기전력이 비슷
※ 기업과 공공기관까지 포함하면 PC 대기전력은 국가차원에서 간과할 수 없는 규모의 전력 소모량
- 컴퓨터․모니터 4.6W, 프린터 15W, 외장형 모뎀 7.7W, 셋톱박스·홈게이트웨이 등도 상대적으로 대기전력 많이 소모
※ 위성방송, 디지털케이블TV 등의 셋톱박스 대기전력은 20~40W
- 국제에너지기구(IEA) ‘20년 홈네트워크로 가정소비 대기 전력 25% 차지 전망
※ IEA는 ‘10년까지 모든 전자제품 대기전력 1W 이하로 낮추는 ’대기전력 1W' 운동 추진, 정부는 지난 7월 ‘스탠바이 코리아 2010’ 국가로드맵 발표
유독 성분 IT 폐기물
납 회로판, 음극선관(cathode ray tubes)
카드뮴 반도체, 칩 레지스터, 밧데리, 적외선 탐지기
수은 스위치, 위치센서, 평판 판넬 스크린
폴리비닐 염화물 케이블, PC 포장재료
o PC, 모바일폰 등 IT 폐기물(e-waste)의 급속한 증가, 폐기물의 독성과 유해물질은 점차 환경과 건강 위협
- 전 세계 PC 폐기량 연 1억 6천만대, 일일 46만대('07년 기준)
※ 재활용 32%, 매립 27%, 비축 41%
- '07년 모바일폰 5억 5천만대가 새롭게 대체, 해마다 급속히 증가할 것으로 예상
※ 재사용률 5 ~ 10% 정도에 그치고 있으나, 폐휴대폰은 중고폰으로 사용 하거나 각종 부품을 추출해 재활용 가능, 폐휴대폰 1만 2,500대에 금 400g, 은 2,300g, 희소금속 페라디움 100g 등 포함
※ 국내 폐휴대폰 규모는 연간 약 1천만대 수준으로 ‘05년 생산자책임재 활용제도(EPR) 대상 품목에 포함, 제조사가 휴대폰 판매량 16.5%를 안전하게 폐기하도록 규정하고 있으나, 의무 수거량이 적고, 페휴대폰 처리 및 수거에 대한 명확한 지침이 없어 효과 미흡
- IT폐기물에는 PVC, 납, 카드늄, 수은 등의 유독성 물질 함유
※ Apple iPod Touch에 카드늄, 베릴륨, 브롬계란연제 등 검출(그린피스, '07)
- 국제환경단체 그린피스는 매년 세계적 IT 기업 14개사에 대해 독성물질사용, 폐기물 수거, 재활용 정책을 평가해 '그린 랭킹' 발표
※ 1위 레노버사(중국 컴퓨터업체), 2위 노키아, 5위 삼성전자, 애플사 꼴찌(부산일보,‘07.5.9)
< IT 폐기물의 유독성 >
☞ IT 기기는 기존의 제품 성능 중시에서 전력 소비량 감축, CO2 배출 규제 등 친환경적 요소 반영이 필수적
□ 환경 지속가능성에 미치는 IT의 영향7)
o 1차적 영향(First order effect)
- IT 생산에 따른 것으로 제조․�유통․사용․�폐기물 과정에서CO2 배출, 제조․�폐기 과정에서 유해 물질 사용, 생산을 위해 희귀 자원 사용(전력 소비), 비재생자원의 사용(폐기물 양산)
※ 1차적 영향 측면에서는 데이터센터, PC, 네트워크, 프린팅(특히 종이)에 중점적으로 대처
o 2차적 영향(Second order effect)
- IT 애플리케이션에 의한 것으로 환경영향을 줄이기 위한 방법 으로 IT 사용 : 여행 대체수단, 공급자관리(Supply Chain
Managen), 교통 최적화, e-Business, e-Government, 환경통제시스템 (air conditioning, heating controls, lighting and others uses) 등
o 3차적 영향(Third order effect)
- IT가 거시경제적·사회적 차원에 미치는 영향. IT, 에너지, 온실가스, 교통, 자원감소 등에 경제적 투자가 집중
☞ 주로 IT 생산․�사용에 의한 부정적인 영향에 대해서만 논의가 집중 되고 있으나, 산업 전반에 다양한 IT 애플리케이션을 활용해 에너지․자원의 효율성 제고→기후변화에 효과적으로 대응 가능
- 모든 조직은 제1, 2차적 영향에 대해 적극적인 대처 필요
□ 환경 지속가능성을 위한 IT 역할
o IT는 생산․소비 과정에서 탄소배출을 줄이도록 함으로써 사회․경제․공공서비스․기업의 환경 지속가능성(environmental sustainablility) 개선에 중요 역할 담당
- IT 이용으로 에너지와 자원 소비를 상당 수준으로 억제하여 비용 절감 및 이에 따른 부수적인 환경오염 물질의 획기적
감축도 가능
IT분야의 그린 효과
▶ Adobe Systems
- 본사 ‘Green Innovation'에 1백4천만 달러 투자
→ 10.5개월 후 투자 회수, 연간 1백2천만 달러 절감
▶ Sun Microsystems
- Niagara 칩 개발
→ 서버 발생열을 대폭 감축, 경쟁사 대비 1/3 에너지 소비, 연평균
CO2 257,000톤 감축, 시장점유율 증대
▶ Major Wireless Provider
- 스토리지 통합(44대 중형 스토리지→2대 엔터프라이즈 스토리즈로 통합)
→ 연간 에너지/비용절감 : 1,296,480kWh/$ 194,472 절감
▶ EMC Client Case
- 향후 소요 예정 서버 40% 가상화 → 222만달러 비용 절감
- 에너지 효율성이 높은 스토리지 교체/최적화 → 102만달러 비용 절감
IT를 활용한 그린 효과
▶ EU 통신회사 활용 사례로 본 ICT 활용(ETNO)
o ICT 애플리케이션별 효과
- 재택근무 : 근로자 10%(1,930만명) 적용시 → 연간 2,217만톤 CO2 감축
- 전화회의 : 근로자 50%(9,651만명) 1회 대체시 → 연간 213만톤 CO2 감축
- 화상회의 : 출장 20% 대체시 → 연간 2,235만톤 CO2 감축
- 온라인 전화요금청구 : 인터넷이 가능한 EU 15개국 모든 이용자에게 온라인 청구사 → 연간 49.2만톤 CO2 감축
- 웹 기반 세금 환불 : 근로자 19,300만명이 인터넷으로 세급 환불시(연1회)
→ 연간 19.5만톤 CO2 감축
o ICT 활용 전체 효과
- 재택근무, 화상회의, 온라인 청구 등의 애플리케이션 활용으로 에너지 소비 4% 증가, 반면 CO2 배출량 11% 감축(‘00 ~’03)
▶ 영국 British Telecommunications Teleconferencing
o 원격회의 실시로 면대면 회의 연간 859,784회 감소
- CO2 97,268톤 배출 감축, 1억3천5백만 파운드 출장경비 절감, 연간 생산성 1억 3백만 파운드 증가
▶ 일본 고산그린호텔 빌딩에너지관리시스템(BEMS: Building Energy
Management System)
o 외부 온습도 측정, 외부 공기 냉방제어, 공기조절기 자동 변환 등
→ 에너지 20% 절감
▶ 미국 캘리포니아주 자동온도조절 프로젝트
o 정오~오후 6시 사이 냉방기 자동온도조절장치로 피크요금제 시범 도입
→ 소량이용고객(20kW미만) 13%, 대량이용고객(20~200kW) 10% 절감
▶ 미국 브로드밴드 활용 효과
o 미국 브로드밴드 보급 7%p 증가에 따른 경제적․환경적 효과
- 240만 명의 일자리 창출 → 920억달러 경제적 효과 창출
- 의료보호 비용 절감 → 6억 6,200만달러 절약
- 불필요한 자동차 운행 감축 → 64억달러 정도 연료비 절감
- 32억€ 이산화탄소 배출 절감 → 1,800만달러 정도의 탄소배출권 확보
- 브로드밴드를 통한 온라인서비스 제공→ 38억 시간, 352억달러 절약
☞ 브로드밴드 확산 통해 총 1,340억달러의 직접적 경제적 효과 창출
분야 예시
디지털화
- 전자종이, 전자우편, 전자저널 등의 인쇄매체의 전자화
- 음악 CD를 디지털 파일화
→ 종이, CD 생산, 유통 감축에 따른 온실가스 배출량 감소 운송 ․여행대체
- 실시간 화상회의, 재택근무, 원격 협업
- 원격 모니터링·진단·수리가 가능한 지능형 디바이스 관리
- 부품물류 최적화, 자동차 위치서비스
→ 교통수단 이용 억제로 에너지 사용 억제, 직․간접적으로 환경 보호에 기여 교통 최적화
- 지능형 도로교통시스템(ITS)
→ 최단시간 경로 안내로 운행시간 감소에 따른 에너지 절약과 배출가스 감소
건물관리
에너지관리
- 스마트빌딩시스템
- 실제 사용량에 기초하여 최적화되고 고효율적인 조명, 난방, 냉방시스템, 실시간 에너지 사용 정보 제공 시스템
→ 에너지효율화로 전력 사용 감소, 온실가스 배출량 감소
공급망관리
- 디자인, 제조, 운송, 저장, 소비 최적화
- 플랜트 스케쥴링, 재고흐름, 물류거점 등 최적화
→ 온실가스 배출, 폐기물, 부산물 감축
환경관리
- 탄소측정지원시스템, 제품·서비스의 환경정보시스템
- 에너지 사용 측정, 분배, 통제 등 에너지원격제어시스템
→ 탄소배출량, 에너지 사용량 통제로 효과적인 감축
E-Business
E-Government
- 인터넷을 통해 서비스 제공
→ 서비스를 위한 이동 감소로 에너지, 탄소배출량 감소
o IT 애플리케이션 분야
□ 그린 IT 추진을 위한 10대 행동 전략10)
※ 그린 IT 전략은 IT 조직 전체가 참여해야 하며, 점차 소프트웨어 개발자들의 참여도 증가할 것으로 예상
o IT의 1․2차적 영향에 대한 환경 정책과 전략 수립
- 데이터센터, 사용자 컴퓨팅(client computing), 네트워크, 프린터 등에 대한 전력 소비와 CO2 배출 감소를 위한 전략 개발
o 전력 소비와 CO2 배출을 측정
- 그린 IT 전략 시행 초기에는 에너지 소비 절감 목표를 10 ~ 25%를 설정하여 추진하는 것이 적절
o 그린 IT 전략 실행시 필수적으로 스탭 참여
o 사용하지 않는 경우에는 전원 끄기
- 전력관리 강화, 컴퓨터 모니터 화면보호기(스크린 세이버) 폐기,PC․모니터는 저전력 상태인 대기모드 사용 등
※ 스크린세이버 작동은 PC 사용시 전력량과 비슷
o 데이터센터의 에너지 효율화는 총체적으로 진행
- 냉각, 공기흐름, 팬, 전력분배 손실(전력공급(Power Supply),
UPS, PDU(Power Distribution Units) 부문에서 에너지 절감
- 장비의 용량 최적화 등
o 데이터센터는 ‘Always on' → ‘Always Available'로 전환
- 가상화와 통합화, 사용하지 않는 장비 제거(전원 차단)
- 서버, 스토리지, UPS, 냉각시스템 등 필요 이상의 과잉 공급 중단
- 실제 사용에 근거해서 전력을 조절하는 전력관리
- 장비를 사용하지 않을 때는 job scheduler 등을 활용하여 전원 상태를 변경
o 핵심적 의사결정 요소를 파악하기 위해 ICT energy stack 사용
- 모든 IT분야의 에너지 효율 개선을 위해 건축기사, 소프트웨어 엔지니어, 인프라스트럭처 팀 등의 역할 고려
- 메인프레임과 분산 플랫폼, thin-client과 rich-client, 서비스 지향 아키텍처와 전통적인 아키텍처 등과 같은 아키텍처에
따라 에너지 소비도 차이 발생
※ SaaS와 같은 Shared-service 모델은 에너지 소비가 많을 것으로 예상
< IT Energy Stack >
o 그린 프린터와 프린팅 확산
- 프린트 사용 자제, 양면 인쇄 사용, 에너지효율 인증제품 사용
- 프린터 통합, 수명이 긴 프린터 드럼 사용, 재활용품 사용(토너,카트리지, 종이 등)
※ 종이소비는 인쇄의 10배 전력 소모, 대부분 기업에서 큰 이슈는 인쇄량
o 기술 기업의 제품에 대한 환경 지속가능성 검토
- RoHS, WEEE 등 환경규제 반영 여부 확인,
- 재활용 원료 사용 및 재활용 가능 여부, 수명 등 확인
o 기술 또는 서비스 기업의 환경 프로그램 참조
- 기술 또는 서비스 제공자의 환경 지속가능성 리포트를 산업 주도 기업의 보고서와 비교

3. 부문별 그린 IT 현황

□ 데이터센터
o 데이터센터는 에너지 집약적으로 IT분야에서는 가장 우선적인 대상으로 전기분배․�변환 등의 에너지 비효율성이 높아 IT관리를 통해 에너지 효율화 및 종합적인 그린 정책으로 개선 가능
<데이터센터 그린 IT 이슈>
o 서버, 네트워크, 스토리지 장비 가동→ 열 발생→ 냉각 에어콘 가동, 항온항습장치 가동 등으로 다량의 에너지 소비
- 신규장비, 밀집도 증가 등에 따라 전력·냉방 비용 급증, 지난 5년간 전 세계 DC의 서버 및 전력 소비량은 2배 이상 증가('00~'05)
※ ‘00년 서버 Rack당 1kW → '08년 약10kW → '09년 20kW
- 전 세계 소비량의 0.8%를 차지하는 데이터센터 전력은 연간 20% 증가 예상
※ 국내 DC 전력 소비 현황 : 1개 DC는 1만 가구 아파트 전력과 동일, ‘11년경 충주시(인구 20만) 한 해 전력 수요(13억 2,600만kWh) 발생 예상
- DC, 서버, 스토리지 등 각종 장비 생산에 매년 약 73 갤런의 에너지를 소비하고, 이 과정에서 다량의 CO2 배출
- DC 전력의 50%는 냉각, 전력분배에 소요, ‘08년 전력 비용이 서버 비용 초과 예상
※ DC 전력 비용은 전체 IT 예산의 10% 차지, 향후 50%까지 증대 가능
< 데이터센터 부문별 전력 소비 비중 >
컴퓨터 룸 AC 서버/스토리지 컨버전 네트워크 조명 50% 26% 11% 10% 3%
o IT 장비 활용과 에너지 사용이 비효율적이어서 개선의 여지 많음
- IT 장비 활용율 저조
서버 PC
Direct-attach
스토리지
네트워크
스토리지
5~15% 10~20% 20~40% 60~80%
- 일반 x86기반 서버는 쉬는 상태(idle)에서 최대 전력 사용량의 30~40% 차지, 서버와 스토리지의 실제 사용에 소요되는
전력은 15 ~ 30%에 불과
- 전력관리 기능 활용, 자원 통합률 증대, 미사용 서버 전원끄기, 인프라 운영 효율성 제고 등의 절감 방안을 통해 전력 소비 감축 가능(미국 환경보호청)
※ 데이터센터 절감방안을 통해 전 세계적으로 데이터센터 절감 방안 적용,
‘10년까지 감축 전력량은 1,000MW급 발전소 5개 분량, 향후 5년간 미국내 데이터센터 전력 소모를 최대 20%까지 절감 가능
o 국내외 글로벌 IT 기업들은 차세대 데이터센터로 그린데이터 센터(Green Data Center) 관련 기술개발 및 구축 중
- 그린데이터센터는 건물 배열, 에너지 효율성, 폐기물, 용량 (Capacity), 자산(asset), 서비스 지원 등을 고려, 최신 에너지 기술로 설계하여 비용과 탄소 배출량 감축
- 통합된 컴퓨팅 인프라를 위한 최적화, 유틸리티 컴퓨팅 (Utility Computing)이 성숙함에 따라 데이터센터 인프라도
빠른 속도로 감소할 전망
※ 유틸리티 컴퓨팅 : 기업이나 사용자가 필요한 시간․장소에서 컴퓨팅 자원을 사용할 수 있는 서비스로 IT 자원을 사용량에 따라 비용을 지불하는 개념 → 3만대 서버로 15만대 서버 운영 효과 발생(KT DC)
< DC 그린 IT 인프라스트럭처 추진 방법 >
구분 대상 주요 내용
통합
(Consolidate)
서버/네트워크/스토리지/
데이터/데이터센터
물리적 통합으로 전력, 공간, 냉방,
관리 비용 절감
가상화
(Virtualize)
서버/스토리지/파일
하나의 서버를 여러대처럼 활용
하여 서버 증설 효과로 비용 절감
최적화
(Optimize)
데이터
중복제거, 압축, 아카이빙을 통한
비용 절감
관리
(Leverage)
지속적인 에너지
효율성 관리
에너지 비용 모니터링, 분석, 실행
< 기업의 그린 데이터센터 구축 현황 >
기업 특징
IBM
Green Data Center Project
전 세계 전기전자 산업군 기업들의 녹색화를 위한 5단계 ‘Project Big Green' 추진(’07.5)
- 5단계 : 진단, 구축, 가상화, 관리, 냉각
- 700평 규모 DC에서 42% 전력 절감
HP
‘차세대 그린 데이터센터(NGDC)’ 솔루션 개발
- NGDC 접근 로드맵 : IT 자원 최적화·자동화, 효율 극대화
위한 IT자원의 가상화 등
- 기존 공간 320배 처리, 에너지 50% 절감, 약 1조원 절감
KT
서울 목동에 그린IDC를 구축 중(‘08년 상반기 예정)
- 국내 최초 직류 전원 도입으로 에너지 효율 20% 제고(‘06.9)
- 유틸리티 컴퓨팅으로 공간, 전력 500%, 네트워크 효율성 4 2% 향상
o 태양열, 풍력 에너지로 가동하는 데이터센터가 대안으로 대두
- 웹호스팅 전문업체 AISO는 LA 사막지역에 2000 스퀘어피트 규모의 태양열 서버 팜을 마련하고 서비스 제공 중·기존의 120개 서버를 4개의 IBM 블레이드 서버로 교체, 가상화 솔루션으로 전력당 효율성 제고, 외부 온도가 섭씨 15도 이하로 내려가면 차가운 공기를 끌어들여 서버 온도를 조절
- 구글은 풍력과 태양발전 등 ‘친환경적 재생가능 에너지' 프로젝트 본격 추진
- MS는 데이터센터의 냉방 전력비 절감을 위해 시베리아에 초대형 데이터센터를 세우는 방안을 검토 중
- 인텔은 태양열로 가동되는 표준 컨테이너 형태의 모바일 데이터센터 `‘썬 모듈러 데이터센터' 소개(CeBIT 2008)
o 그린그리드(Green Grid), 기후보존컴퓨팅연합(TCSCI) 등 IT에너지 효율화를 위한 컨소시엄 활동 활발
- '그린그리드'는 AMD, HP, IBM, 선마이크로시스템즈 등 4개사가 데이터센터와 기업 컴퓨팅의 에너지 효율화를 위한 공동 연구 프로젝트 출범(‘06.4) ․DC의 운용․구축 설계에 대한 최적의 방안 개발, 에너지 효율 측정방법 등에 대한 조사․분석 실시, 미국 환경보호국(EPA)과의 협업을 통한 환경보호 지원
※ 총 11개사로 확대(’07.2) : AMD, 인텔, 델, HP, 마이크로소프트, AMC, SprayCool, Rackable Systems, VMware, 선마이크로시스템즈 등 총 11개사로 구성
- ‘기후 보존 컴퓨팅 연합’(TCSCI: The Climate Savers Computing initiatives)은 인텔·MS·구글·델 등이 결성하여 컴퓨터 전력 효율화 추진(‘07.6)
※ IBM·HP 등 40여개 IT 기업과 미국 정부·MIT 등 대학 등이 후원 ․‘10년까지 PC 전력효율 90%, 볼륨서버는 92%까지 향상, CO2 감소효과는 연간 5,400만톤, 전력비용 절감효과는 연간 55억달러 전망
□ PC
o 대기전력 절감 등 PC전력관리를 통해 상당 수준의 전력 및 비용 절감(가트너)13)
- 연간 약 50%의 전력 소비와 CO2 배출량 감축, 전원 플러그 해제시는 약 22%의 추가 감축
※ CO2 50% 감축은 연간 55대의 자동차가 배출하는 CO2 양과 동일
- 비용은 연간 약 38,300 달러(플러그 해제시 +7,300 달러) 절감
- 대기모드 전환, 전원끄기, 플러그 뽑기, PC전력관리 솔루션 등을 활용하여 원격으로 PC 전원을 끄거나 대기모드로 전환
o PC 전력관리 방안
- 에너지절약마크가 부착된 절전형 컴퓨터 사용
※ 사용하지 않는 시간에 절전모드로 자동 변환
- 기존․신규 PC와 모니터에 전력관리기능 상시 작동 ․데스크톱의 윈도우XP 디폴트 셋팅에는 전력셋팅이 포함되어
있지 않아 전력셋팅이 작동하도록 설정 필요 ․효율적인 전력사용을 위해서는 절전모드를 3분 이내로 설정
※ 윈도ME·윈도2000·윈도XP 운용체계(OS) 기반의 PC는 최대 절전 모드를 설정하면 에너지 절약 효과 최대
․대략 20~30초 정도의 타임아웃(timeout)이 대부분의 이용자에게 최적 상태
․디폴트로 주어지는 타임아웃 보다는 일정 시간 자리를 비울 때는 sleep settings 모드로 작동
- 근무시간 이후 전원끄기, 전원코드 뽑기
※ 스위치가 있는 멀티탭 사용은 ‘꺼짐’ 선택으로 여러 개의 플러그를 동시에 해제
- PC전력관리 원격 모니터 툴 활용
- PC 전력관리에 대한 방침 수립 및 이에 대한 구성원들의 인식
제고 필요
☞ 가장 확실한 전력 절약 방법은 대기전력 절감
□ 인터넷/네트워크
o 브로드밴드, 유무선 네트워크 연결 등으로 에너지 소비 증가
- (미국)네트워크 장비 전력 소비량은 미국 전체 소비량의 0.07%,
‘05년에는 1TWh 전력 소비 증가 예상
※ Hubs 1.6/LAN Switch 3.2/WAN Switch 0.15/Router 1.1 : 총 6.05TWh (냉각, UPS 장비 전력 미포함)
- (일본)‘25년 인터넷 데이터량이 100~200배 증가, 네트워크기기 전력소비량이 13배로 가장 크게 증가, IT 전체 전력소비량은 약500kWh → 2,400kWh로 5배 증가 전망(일본경제산업성)14)
※ IT전력소비량은 일본 전체 전력의 5% 차지(800만대 자동차 CO2배출량)
< 일본 IT 전력 소비 증가율 전망 >
IT 장비 '06년 ‘25년(증가율) 이유
네트워크 기기 80억kWh 1,033억kWh(13배)
라우터 2천만대→4천만대 증가,
정보량 급증으로 기기 대형화
서버
데이터센터 214억kWh 527억kWh
(2.5배) 서버 60만대→ 180만대 이상 증가
PC 16.6억kWh 41.2억kWh
(2.5배) PC 댓수→ 3배 증가
디스플레이
TV 156억kWh 816억kWh
(5.2배) 디스플레이 8천만대→ 2억대증가
o 인터넷은 네트워크 장비가 항상 전원에 연결되어 있어 에너지 소비가 많고 에너지 효율성도 낮은 편
- 대기시간은 최소화하고 네트워크 작업량은 최대로 운영하여 에너지 비효율성 높은 편
< 에너지 절감 요소 >
․대부분 에너지는 경계 부분(at the edge)에서 소비
․에너지 사용은 하드웨어가 아닌 애플리케이션과 프로토콜에 의해 영향
․대부분 에너지 절감 기회는 non-peak 상태에서 발생
․프로토콜(확장과 신규)은 상당수준 에너지 사용 절감 가능
․모든 프로토콜 설계에 있어 전력·에너지를 핵심 요소로 고려
- 데스크톱에 기가이더넷 사용 등의 과다한 용량으로 전력 소비 (기가 포트당 3~6W) 증가, 100Mbps가 적절(포트당 1~2 W)
※ 기가이더넷은 고성능 워크스테이션급 이상 필요
- (미국) 전세계적으로 적용되고 있는 ‘에너지 스타(Energy Star Recommendation)’는 데스크톱, 랩톱, 모니터 등 이 외에 서버나 네트워크 장비는 미적용
※ 에너지 스타 : 미국 환경보호국(EPA)이 각종 전자제품에 에너지 절약을 유도하기 위해 에너지 효율이 우수한 제품을 인증하는 제도
- (유럽)‘15년 매년 50TWh 전력 소비 증가 예상, 이를 25TWh로 감축(5.5백만톤 원유, 7.5억 파운드 절감)하기 위해 브로드밴드 장비, 디지털TV의 에너지 효율화 개선
※ 유럽위원회는 브로드밴드 장비의 에너지 효율성 원칙(Broadband Equipment of Code of Conduct) 제시
Broadband Equipment of Code of Conduct, Ver 2(July, '07)15)
▶ 네트워크 장비 분류
- 일반 이용자 장비(End-use Eqipment) : 모뎀(DSL/Cable/PLC), 라우터, 허브·스위치, WLAN액세스포인트, WiMAX, 프린터서버(브로드밴드 연결), 홈게이트웨이, VoIP전화디바이스, 광네트워크터미널(ONT),
- 네트워크 장비(Network Equipment) : DSL포트(ADSL, ADSL2, ADSL2+, DSL2), 복합포트(MSAN, POTS/ISDN + ADSL2+...), WiMAX Base Stations, PLC & Cable service provider equipment, Optical line termination (OLT)
▶ 에너지 효율성을 위한 일반 원칙
- 브로드밴드 장비는 전력 절감형으로 설계
- 하드웨어는 자동적으로 저전력 상태로 전환할 수 있는 전력관리기능 내재
- 일반 이용자 장비에 사용되는 외부 전력공급장치는 EU Code of Conduct of External Power Supplies Ver 2 기준('04) 준수
- 물리적으로 수시로 메인 공급이 끊겼다 연결될 때 재빠르게 작동개시 및 재입력 상태로 전환
- USB 등과 같은 기기에 대한 전력은 전력소비평가에서 제외
- 브드로밴드 네트워크 장비는 유럽통신표준기구(ETSI) 표준 EN 300019-1-3에 따라 실내 및 확장된 환경 상황에 따른 사용을 위해 Class 3.2 준수,
※ 찬공기로 냉각 가능, 쿨링시스템의 (열역학) 성능계수가 10이상 준수
- VDSL2 네트워크 장비는 관련 표준과 기준 제시될 때 저전력 상태와 대기상태 전력 기준 준수
o 에너지 소비 절감과 기능향상을 위한 이더넷(Ethernet)기술 활용
※ 이더넷 : 가장 대표적인 버스 구조 방식의 근거리통신망(LAN).
- 현재 이더넷 스위치는 802.11a/f 표준기반 PoE(Power over Ethernet)를 지원하여 이더넷의 구리 와이어를 통해 네트워크 까지 48V의 직류전력 공급
※ IP폰, IP카메라, 무선랜 AP 등과 같은 디바이스들은 네트워크로 데이터를 받는 동시에 전력을 공급받아 LAN과 전력선 설치 불필요
- 실제 PoE 디바이스의 최적화를 통한 자동화 전력관리로 네트워크 에지(network edge)의 운영비용과 전력소비를 최대
75% 감소 가능
※ 기가비트 이더넷기술은 패스트 이더넷보다 속도는 10배 빠르고 소비전력은 6배에 불과
o 네트워크 벤더들은 ROHS, WEEE, REACH 등의 환경규제를 고려한 기술개발, 친환경 제품 생산 및 서비스 개선에 주력
- 시스코 : 저전력·고성능 네트워킹 기술, 가상화·고집적도 포트 제공을 통한 효율적인 전력 사용과 배분 등의 전력관리 기술, IT 자원의 효율적 관리·운영을 위한 로드 밸런싱 기술 개발
※ 실제 70~80% 이상 전력 효율성 향상
- 익스트림 네트웍스 : Universal Port Manager를 이용해 네트워크의 통합관리 기능을 제공, 네트워크 상에서 사용되지 않고 있는 디바이스에 흐르는 전력을 자동 차단해 전력 낭비 방지
o 미래 인터넷의 에너지 효율성 제고를 위해 네트워크 인터페이스, 라우터, 스위치 등에 sleep 기능을 부가하는 인터넷 아키텍처와 프로토콜 체계 개선 필요
- 개별 스위치와 라우터에서 하드웨어 사용정지 중에는 라인카드 (line card)와 같은 서브 컴포넌트를 정지, 미래 스위치와 라우터 에는 정지기능(sleeping) 추가 개발
- 네트워크 활동량이 낮을 때 라우터를 변경, 몇 개의 라우터로 트래픽을 모으고, 사용정지(idle) 중인 라우터는 정지, 정지기능은 TCP와 같은 레이어 4 프로토콜에 영향 미치므로 이에 적합한 솔루션 개발
o 이더넷 속도 증가에 따라 네트워크 칩셋의 소비전력은 증가하나 네트워크 링크 활용도 측면에서는 최대 속도를 필요로 하는 경우는 많지 않아 네트워크 트래픽 기반의 가변전송 속도의 실행가능성 연구
※ IEEE, 로렌스 버클리 국립연구소 등에서 관련 연구 진행 미래 네트워크(NGN) 환경지속성 이슈
▶ 미래 네트워크(Next Generation Network)의 환경 영향력 최소화
- 신·구 네트워크 전환기간
신·구 네트워크 전환시 2개 네트워크 동시 운영으로 인한 전력 소비 급증 예상, 가능한 신구 네트워크 전환 기간 최소화 필요
- 에너지효율 장비 구매
에너지 효율이 클수록 환경에 대한 영향은 줄기 때문에 새로운 네트워크 디자인 단계에서부터 에너지 효율화를 위해 공급자(supplier)와 협업 중요
- 전력인프라에 대한 용량 증가
차세대 네트워크는 장비와 냉각 전력량 증가로 건물의 전력 용량 증가
차세대 네트워크 설계 프로젝트에 전력 전문가의 참여 필요
※ 통신회사 에너지 소비 비중 : 네트워크 빌딩(통신 스위칭 장비 건물) 81.24%, 일반 사무실 빌딩 18.75%
- 컨버전스
융합으로 하나의 네트워크를 통해 모든 서비스가 전달되어 유선·모바일·브로드밴드 비용이 동일해 24시간 서비스 이용 유발, 서비스 제공자는 이용자에게 제품 전력소비 정보를 제공, 불필요한 에너지 소비 예방 필요
□ 이동통신 기지국
o 친환경 기지국이 향후 수년간 아프리카의 전기공급이 원활하지 않은 지역에 약 4만 개가 설치 될 것으로 전망(스웨덴 기지국 기반시설사 플렉센클로저)
- 기지국 운영비 70%가 연료비, 연료운송 등에 막대한 추가비용 소요됨에 따라 대체에너지 개발과 기지국 운영 효율화 필요
- 태양열 전기 생산효율 4배 증가, 식물에서 기름 추출하는 신기술, 풍력 발전기와 태양열 집전판을 효과적으로 배치해 전기 생산성을 높이는 새로운 설계 기술 등장
- 인도의 이통사 아이디어 셀룰러는 에릭슨, GSM협회와 공동으로 디젤과 생물원료를 동시에 이용하는 기지국 4곳을 시범 운영 중
※ 요리용 기름을 연료로 사용, 현지 식물인 자트로파(Jatropha·과테말라대황)에서 연료를 뽑아내는 연구도 진행 중
- 노키아지멘스 : 인도에서 태양열과 풍력을 동시에 활용할 수 있는 최적의 장소 물색 중
- 에릭슨 : 인도에 설치하는 기지국 배터리를 땅에 묻고 냉각장비를 없애 전기 사용량 감축 시도. 무선송출 장비를 안테나 바로 옆에 배치해 연결 케이블 길이를 줄이는 것으로 전력소비 감소
□ 정부·공공 부문
o‘10년경 환경은 정부의 5대 IT 이슈 중 하나
- 정부·공공부문은 IT의 최대 이용자, IT 기기, 사무실 운영(냉·난방, 조명 등), 운송과 관련한 IT 온실가스 배출 비율은 민간
보다 클 것으로 예측
※ 온실가스 감축, 에너지 절감에 있어 산업 부문에 비해 공공 부문이 취약
- 온실가스 감축, 대기·수자원 등의 환경오염 방지를 위한 IT 프로젝트가 고도화·활성화 될 전망
※ 실시간 유무선 센서기반의 환경 모니터링 시스템, RFID 전자요금지불 시스템, 정부건물자동화, 원격근무, 원격검침, 차량관리시스템(쓰레기수거 트럭, 경찰차, 공무차량 등), 온라인서비스 등
o 미국 연방 정부는 그린IT 활용으로 향후 5년간 약 13억 달러 정도의 에너지 비용 절감 예상18)
※ PC 전력 비용 연간 2억 9,300만 달러, 데이터센터 전력비용(전원공급+냉각시스템) 연간 4억 7,950만 달러 지출
- 친환경 PC(에너지스타 4.0 사양) 사용시 3억 3,000만 달러
※ 약 130만 배럴의 원유 절약 효과
- 에너지 효율적인 데이터센터 구축시 9억 5,990만 달러
※ 146만대 차량들의 한 해 운영 원유 절약 효과
※ 스마트쿨링 15%~20%, 가상화/통합화 12~15%, 에너지 효율적인 IT 시스템 8~15%, 전력분배 효율성 제고 5~10% → 총 40% 절감 효과(HP 기준)
☞ 정부는 환경오염자이면서 동시에 환경오염 규제자로서 선도적으로 적극적인 그린 IT 추진 필요
정부 온라인서비스 효과
▶ 영국 Sunderland City Council 웹 서비스
o 시의회의 온라인서비스로 CO2배출량 연 80톤 감축, 시 전체를 기준으로 산정하면 약 1만 4천톤 감축
※ 영국에서 스페인까지 항공기 5,362회 왕복시 배출량과 비슷
- 이용자의 방문 횟수 감소, 서류 제출 감축, 직원들의 사무실 내에서의 이동 감소 등으로 인한 효과
- 온라인서비스 분야 : 기획, 취학, 등기확인, 환경서비스 문의, 의회세금 지불 등
- 온라인서비스로 인한 절감량이 서버 증가에 따른 CO2 배출량을 초과
▶ 영국 자동차 및 운전면허 온라인서비스
o‘06/’07 한 해 동안 운전면허 시험, 면허증 발급에서 자동차세까지 14 종의 온라인서비스 5천만건 처리되어 약 3,300만 파운드 비용 절감(영국 감사원 분석)
- 이용자들의 서비스에 대한 접근성 향상과 방문 감소 등의 효과

4. 공공부문 적용 시사점

□ '그린 전자정부'를 추진하여 공공 부문을 비롯해 국가사회 전반의 그린 IT 선도 필요
o 정부통합전산센터 중심으로 그린 IT 추진
- 장비 사용율, 불필요한 장비, 전력 소비 등에 대한 종합적이고 환경영향평가를 실시하여 에너지 절감 등 개선 요소 도출
- 절전형 IT 장비 사용 등 비용 대비 효과를 고려하여 단계적으로 추진
※ 사용하지 않는 장비의 전원 차단, 송풍경로 개선, 항온 항습기 재배치, 케이블 정리 등은 우선적으로 실시
o 그린 IT 자문 등을 통해 정부․공공부문 그린 IT 지원
- 그린 IT 실행 가이드라인 작성 및 보급․PC, 네트워크, 프린터 등에 대한 에너지 절감 방안 제시 ․친환경 PC 등 친환경 IT 제품 구매 가인드라인 제시
- NIA 등의 전문기관을 활용한 그린 IT 전문 컨설팅 지원 ․정부․�공공기관 IT 환경영향평가 및 대응 방안 자문 등
o 그린 IT는 이용행태․비즈니스 활동 개선이 중요하므로 이에 대한 인식 제고 및 확산 추진
- 정부․공공기관의 정보화담당자에 대한 교육 실시
- 그린 IT 사례 발굴 및 동향 정보 제공 ․국내외 공공기관, 기업 등의 사례 전파, 그린 IT 관련 신기술 등
동향 정보 제공
- PC․프린터 사용 등에 대한 국민 의식․행동 전환을 위한 대국민 홍보 실시 ․국민 대상으로 국가․�개인 차원에서 온실가스 감축과 에너지 절약 필요성 인식 제고를 위해 전국적인 캠페인 실시
□ 미래인터넷 연구에 환경 지속가능 요소를 반영하여 추진
o 미래 인터넷 아키텍처 및 프로토콜은 에너지 절감형으로 개발
o 지속적인 해외 연구 동향 및 주요 기술 동향 파악
- IEEE, 로렌스 비클리 국립연구소 등은 트래픽 수준, 장비가 사용 정지 중일 경우 등의 이더넷 네트워크의 에너지 절감 방법 연구 중
- NSF/FIND 프로젝트는 호스트가 전력을 유지하면서 절전할 수 있는 네트워크에 선택적으로 연결할 수 있는 새로운 네트워크 구조(Network Architecture) 연구 중