[기고] IT 인프라의 전력 사용량 절감 솔루션

기업의 지속성장을 위한 고려사항 ‘전력 사용량 절감’

작년 갑작스런 대규모 정전사태로 인해서 전력 예비율에 대한 관심이 집중되고 더 이상 우리나라가 전력을 넉넉히 안심하고 쓸 수 있는 실정이 아님을 온 국민이 인식하게 됐다. 이에 향후 전력 요금의 원가상승이 부담으로 작용하게 될 것이라는 예측은 앞으로 기업 경쟁력의 새로운 도전으로 인식되고 있다.

유럽 및 미국의 경우 전력 사용량을 줄여 비용 절감은 물론 이산화탄소(CO2) 배출량을 줄이는 노력에 따라 환경을 살리는 기업의 이미지를 대외에 노출함으로써 가장 중요한 업무영역으로 자리매김한지 오래됐다. 더욱이 스마트 그리드(Smart Grid)가 큰 산업군으로 성장하고 있으며, 각 기업은 미래성장사업으로 Green 에너지 개발에 몰두하고 있다.

특히, IT 업계에서는 모바일 유저의 증가 및 폭증하는 데이터 처리를 위해 대다수 업체에서는 데이터 센터에 입주하여 IT 자원을 운영하거나 자체 데이터 센터를 보유하여 효율적인 IT인프라 운영에 투자하고 있으나 아래와 같은 IT인프라 운영에 필요한 전력 사용 트렌드가 전력 사용량을 더욱 증가시키는 요인으로 대두되고 있으며 세부 내용은 아래와 같다.

·IT인프라의 데이터센터 집중화

·서버 가상화에 따른 고사양 시스템 증가로 발열량 증가

·기후온난화에 따른 냉각 비용 증가

·스마트폰 및 모바일 유저에 의한 데이터 사용량 증가에 따른 스토리지 증설

·재택근무 및 모바일 오피스 증가로 24시간 IT인프라 운영이 필수

하지만 늘어나는 전력 사용량에 따른 기업의 비용지출은 늘어나지만 전력 매니지먼트의 현실은 아래와 같이 전무하거나 어려움에 직면해 있는 실정이다.

·통합 에너지 관리 시스템 부재

·7일×24시간×365일 에너지 소비 지속

·에너지 사용량 측정 및 관리의 어려움 대두

·사용자는 자발적으로 스위치 off하지 않음

·평균 30% 서버는 실제 운영하지 않음(dead)

·평균 약 8~12%의 서버 이용량

·가장 전기를 많이 소모하는 요소파악의 어려움

·데이터센터의 고 사양 시스템 도입에 따른 전력 수요 증가

따라서 전 세계적으로 기업의 지속성장을 고민하는 CEO, CIO 그리고 CFO가 가장 고민하게 되는 분야가 바로 전력 사용량 절감을 위한 노력이며 아래와 같은 형태로 진행되고 있다

1) 데이터센터 통합 : 미국 연방정부는 현재 보유중인 2000개 데이터센터 중 800곳을 향후 4년 내에 통폐합 한다는 방침이며, 국내 최대 사업자인 KT도 데이터센터 구조조정에 착수한 상태이다

2) 절전형 장비 도입 : 이미 가전 제품에는 적용하여 시행하는 절전형 장비 및 에너지 절감형 서버 및 스위치를 도입함으로써 전력 사용량 감축노력이다.

3) 전력 관리 및 절감 솔루션 구축 : 위의 2가지 노력에도 불구하고 모든 IT 인프라의 비효율적인 전력 사용량을 모니터링하고 절감하는 전력 매니지먼트 솔루션 도입이 또 하나의 주요한 이슈이다.

실제로 조사기관에 따르면 기업 내 운영되는 서버의 사용률은 8~15% 수준에 불과하며 사용하지도 않는 상태에서 높은 대기전력에 따른 불필요한 전력비용 지출이 이루어지고 있는 실정이다. 또한, 데이터센터에 입주하여 IT 서비스를 제공하는 기업은 제한적인 전력 공급 량 때문에 수요증가에 따른 인프라 확장에 애를 먹고 있는 실정이다.

본고는 위의 3번째 형태인 전력 관리 및 절감 솔루션 업체 중에서 미국의 기술 선도업체인 Joulex사의 솔루션의 개념 및 도입사례를 알아보고자 한다.

Joulex(www.joulex.net) 전력 절감 솔루션 개요

아래 <그림 1>을 보게 되면 실제 사용되는 에너지 사용량과 실제로 필요한 사용량의 차이 만큼 낭비되는 에너지가 발생하므로 이것을 줄이게 되면 많은 전력비용을 줄이는 개념이다.

그림 1

미국의 Joulex사는 네트워크 기반으로 IP address를 갖고 있는 모든 IT 디바이스의 전력량을 모니터링하고 전력 절감 정책을 적용하여 40~60%의 전력을 절감하는 솔루션을 개발하여 전 세계 고객에게 공급하고 있다.

추가적인 하드웨어나 에이전트 소프트웨어의 설치 없이 네트워크를 통해 각각의 디바이스 특성에 맞추어 전력 사용량을 최소화시키며 실시간으로 IT인프라의 전력 사용량과 비용을 리포팅함으로써 기업의 원가 절감에 기여할 수 있는 솔루션이다.

이러한 솔루션의 동작 원리는 대다수 인프라를 구성하는 서버와 네트워크장비에 적용되어 있는 에너지 절감 기술을 활용하고 벤더간의 기술을 연동함으로서 가능하다.

예를 들어 인텔 CPU와 BCM(Board Control Management)가 탑재된 서버의 경우 CPU의 Utilization을 측정하여 평균값을 찾고 성능에 지장이 없는 수준까지 공급되는 전력의 양을 제어하는 개념이다. 다시 말하면 CPU의 Utilization이 30%라면 전력량도 거기에 맞추어 30% 사용량에 필요한 전력만 공급하게 하는 Power capping 기술이 적용된다.

또한, 시스코의 경우는 Energy Wise라는 자체 프로토콜을 탑재하고 있어서 사용하지 않거나 낮은 전력량으로 운영가능한 시간대, 휴일과 공휴일에는 대기전력만 공급하는 식으로 전력을 제어하므로 전체 전력사용량을 줄이는 것이 가능하다.

Joulex 솔루션을 통해 전력 사용량을 제어할 수 있는 벤더와 디바이스 종류는 아래와 같으며 IP address를 갖고 있는 대다수의 장비를 모니터링 및 제어 가능하다.

·서버군 : HP, IBM, Intel, Dell, Fujistu, Window PC

·네트워크 제품군 : Cisco, Juniper, Enterasys, Avaya

·주변기기 : Printer, IP phone, Wireless AP

위에 언급되지 않은 벤더 및 장비들은 SNMP, SSH, WinRM, WMI를 통해서 전력사용량 모니터링 및 제어가 가능하다.

Joulex Energy Manager의 적용가능한 디바이스들

Load Adaptive Computing

Joulex 사의 독특한 기술중에서 Load Adaptive Computing을 이용한 전력 절감 기술이 있다. 클라우드 컴퓨팅이 일반화 되면서 가상화되고 있는 데이터센터의 서버들의 실제 work load에 따른 리소스를 한쪽으로 집중시킨 후, 유휴서버들의 전력을 절감하는 방안이 하나이며 이러한 기술과 연동하여 유휴서버들이 연결되어 있는 네트워크 장비들의 전력도 절감하는 일거양득의 기술이다.

스마트폰을 이용한 전력 절감 방안

Joulex사는 아이폰의 어플리케이션을 이용하여 아이폰의 사용자가 사무실을 일정 거리를 벗어나게 되면 스마트폰의 GPS와 연동하여 사용자와 관련된 PC, VoIP폰, 프린터, 복사기, 조명까지 모두 전원을 Off하는 식으로 전력절감을 자동화하는 기능을 제공하고 있다.

따라서 불필요한 대기전력 사용을 사용자가 사무실을 떠나게 되면 자동 차단함으로써 에너지비용을 절감하게 되는 방식이며 사원증을 이용한 출입통제 시스템과 연동하여도 활용할 수 있다.

도입사례

2만5천명의 직원과 400여개 지점을 보유한 유럽의 대형은행은 1,000대의 네트워크장비, 250,000대의 PC 및 모니터 특히 58,000대에 이르는 ATM기를 운영하고 있으나 각 장비들의 에너지 소비량에 대한 가시성이 없는 상황에서 에이전트 없이 비즈니스에 어떠한 영향도 없는 상태로 PoE 스위치와 ATM기에 솔루션을 적용하여 한해 $26.5M의 비용을 절감하고 지속적인 탄소배출량(CO2) 리포팅도 가능했다.

[글 _ 차승욱 (주)윌스텍 이사(swcha@iwst.co.kr)]

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