울산캠퍼스 자동화시스템과
2004년 2월, 하버드대 학생이던 마크 저커버그가 자신의 기숙사에서 1대의 서버를 놓고 시작했던 ‘페이스북’이 전 세계를 들썩이게 하고 있다.
초창기 ‘더 페이스북’이라는 이름으로 시작한 것으로 알려진 소셜네트워크서비스(SNS)는 2010년에 구글을 누르고 방문객이 가장 많았던 웹사이트로 등극했다. 페이스북은 이제 인류의 일상생활을 지배하는 막강 미디어로 떠오르고 있는 것이다.
현재 페이스북은 매월 한 번 이상 로그인하는 이용자수가 16억5,000여만 명에 달하는데, 이 수십억 명의 사람들이 자신들의 ‘페이스북’ 친구들과 담벼락을 통해 이야기를 나누고, 사진을 공유하기 위해선 바로 서버와 네트워크 등 인프라스트럭처의 지원이 절대적이라고 할 수 있다.
마크 저커버그가 페이스북을 운영하는 과정에서 가장 신경 썼던 점 중 하나가 바로 원활한 서비스를 위한 인프라 운영이다. 아무리 좋은 서비스라고 하더라도, 서비스가 느려지고 장애가 잦아지면 수많은 이용자들을 잃게 될 것이다. 이 수십억 명에 달하는 사람들이 SNS 등의 담벼락을 통해 이야기하고 사진을 공유할 수 있는 것은 바로 이러한 대량의 트래픽과 용량을 지원하는 데이터센터로 인해 가능한 것이다.데이터센터란 IT 기기(컴퓨터 시스템)와 부가적 기기(통신장비, 저장장치인 스토리지) 등이 설치된 시설을 말한다(Roebuck, 2011). 이는 인터넷 검색과 이메일, 온라인 쇼핑 등의 작업을 처리하고 빅데이터를 저장하고 유통시키는 핵심 공간이다. 그러므로 잠시라도 전원 공급이 중단되면 데이터센터 기능이 마비되기 때문에 대규모 전력 및 예비 전력 공급 장치와 예비 데이터 통신장비를 갖추고 있어야 한다. 또한 컴퓨터 장비에서는 열기가 배출되기 때문에 냉방 시설이 중요하며 소방 시설과 보안 장치 등을 갖추고 있어야 한다.
현재 페이스북은 적어도 미국 내 약 9~10개의 데이터센터를 임대해서 사용하고 있으며, 최근에 건립된 오레건주 프린빌과 노스캐롤라이나주 포레스터시티에 직접 데이터센터를 운영하고 있는 것으로 전해지고 있다. 이곳의 데이터센터들은 전력 및 냉각에 최적화되어 있고, 실제 데이터센터에서 소비되는 전력의 절반 이상이 IT 기기에 사용되는 것보다는 부가적 기기들에서 발생하는 열을 냉각시키는데 사용되고 있기 때문에, 현재 대부분의 데이터센터들은 냉각에 가장 많은 신경을 쓰고 있는 상황이다.
이러한 서버들을 시원하게 유지하는 것은 쉬운 일이 아니다. 데이터센터의 에너지 소비는 각 기업 기술력의 총력전이라 할 수 있다. 관련 기업들의 솔루션을 살펴보면 구굴은 AI 전문 지식을 줄이고, 마이크로소프트는 수중 데이터센터로, 페이스북은 추운 나라로 이동함으로써 더욱 단순화 하는 것을 채택하고 있다. 실제로 페이스북은 몇 년 전 북극권 70마일 남쪽인 북부 스웨덴 지역에 있는 롤레오 데이터센터를 사회적 네트워크를 설립하기도 했다.
데이터센터 건립 등은 정전에 대비해 디젤 배기가스를 배출하는 발전시설에 대한 의존도가 높아 공해 문제와 에너지 효율성 및 온실가스 증가에 대한 문제도 대두되고 있다. 이에 따른 다양한 연구가 진행 중에 있다.
이 중 한 가지 대체 안으로 에너지 하베스팅 기술이 있다. 이 기술은 태양광, 진동, 열, 풍력 등과 같이 자연적인 에너지원으로부터 발행하는 에너지를 전기 에너지로 전환시켜 수확하는 기술이다.
일상적으로 버려지거나 사용하지 않은 작은 에너지(신체, 광, 진동, 열, 전자파, 중력, 위치)를 수확해 사용 가능한 전기 에너지로 변환해주는 기술로 신재생에너지 원천기술로 각광을 받고 있다. 에너지 하베스팅 기술의 과정은 다음과 같이 요약된다.
[에너지 발생] → [에너지 변환장치] → [에너지 저장장치] → [에너지 소비장치].
현재까지 가장 많이 쓰이는 에너지 하베스팅 소자는 압전효과, 열전효과, 광전효과, RF(Radio frequency) 등의 4가지 물리 현상을 이용하고 있다. 이와 같이 에너지 하베스팅 기술은 자연에서 직접 전기 에너지를 수집할 수 있기 때문에 안정성, 보안성, 지속성 등을 유지한 친환경 에너지 활용 기술이다. 오늘날의 공해 문제와 온실가스 감소를 위해 관련 산업 및 인력양성이 시급하다.
우리 지역에는 미래성장동력학과로 지정된 한국폴리텍대학 울산캠퍼스 전기과에서 시장 환경 변화에 맞추어 신재생에너지 산업에서 빠르고 유연하게 대처해 2017년부터 도입 운영된다. 또한, 미래신성장동력학과로 지정된 자동화시스템과는 신재생에너지 자원을 활용하여 산업용자동화시스템의 첨단화를 구축하여 운영 중에 있다.
동남권 기술혁신의 거점으로 우리 지역의 한국폴리텍대학에서 신쟁생에너지 및 산업자동화시스템의 경쟁력과 전문 인력 양성을 좌우할 것으로 전망된다.