UNIST, '전기 먹는 하마' AI 데이터센터 비용 48%·탄소 72% 감축 길 열었다

발전·냉각·포집 하나로… AI 데이터센터 딜레마 푼다

천연가스 저렴 미국 연료전지 발전기 공급망 보다 우위

24시간 가동하는 AI 데이터센터의 전력난과 환경 오염 문제를 동시에 해결할 친환경 에너지 모델이 등장했다.

전력 공급, thermal(열) 관리, 탄소 배출은 AI 데이터센터 운용의 3대 과제다.

UNIST 임한권 교수팀은 이를 하나의 청정 시스템으로 묶었다.

연구진, (좌측부터) 임한권 교수, 이동현 연구원(제1저자), 성제현 연구원. UNIST 제공

핵심은 버려지는 에너지의 재투입이다. 고효율 SOFC 전지로 전력을 공급하고, 이때 나오는 열로 탄소를 포집한다. 동시에 서버 냉각열은 추가 전기 생산에 재투입하는 방식이다.

GPU 2만개 규모를 가정한 시뮬레이션 결과, 연간 8만∼15만t의 온실가스 감축 효과가 나타났다. EU 배출권거래제 기준 연간 최대 1000만달러의 탄소 비용도 아낄 수 있다.

이동현 연구원은 "AI 데이터센터가 늘면서 전력 공급과 냉각에 드는 에너지, 탄소 배출을 함께 고려해야 한다"며 "이번 연구는 전력 공급과 폐열 활용, 탄소 포집을 하나의 시스템으로 묶어 평가했다는 데 의미가 있다"고 설명했다.

임한권 교수는 "데이터센터에 적합한 에너지 시스템은 지역별 에너지 가격과 전력 생산에 따른 탄소 배출량에 따라 달라진다"며 "이번 연구는 데이터센터의 규모와 지역 여건에 맞춰 비용과 탄소 배출을 줄이는 에너지 시스템 설계와 ESG 전략 수립에 도움이 될 것"이라고 말했다.

가운데는 데이터센터, 왼쪽은 전기 공급 연료전지와 이산화탄소 포집 설비, 오른쪽은 서버 폐열로 전기를 만드는 발전 설비. [AI생성이미지]

이번 연구는 한국연구재단과 과학기술정보통신부 지원으로 수행됐으며, 연구 결과는 화학공학 분야 최상위 국제학술지인 '케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)'에 8월 14일 온라인 출판됐다.

영남취재본부 김수로 기자 relationship6007@asiae.co.kr