'청정에너지 혁신' 마이크로소프트, 데이터센터에 연료전지 활용

수백만 대의 서버로 가 득찬 데이터 센터는 인터넷의 중추를 제공한다. 필요한 때와 장소에서 고양이 비디오를 비롯해서 금융 거래, 온라인 게임에 이르기까지 시간과 장소를 망라하여 모든 것을 정리한다.

데이터 센터의 중요성을 감안할 때, 마이크로소프트, 아마존, 고글을 포함한 데이터 센터의 운영자들은 데이터 센터를 계속 가동할 수 있도록 항상 전력을 공급하기 위해 많은 노력을 기울인다. 이는 정전 시 디젤 발전기와 배터리로부터 충분한 백업 에너지를 확보한다는 의미다.
그러나 기술 회사들은 화석 연료로부터 디젤을 태우는 것과는 동조하지 않는 기후목표를 약속하고 있다.

마이크로소프트(MS)는 더 청정한 대안을 연구하고 있다. 지난 28일(현지시간) 데이터센터산업을 위한 ‘달 착륙의 순간’을 발표했다. 이것은 수소 연료 전지로 작동하는 대규모 발전기를 성공적으로 시연한 것이다.

"이 연구 프로젝트를 시작하고 연료 전지 회사들이 정지된 전력에 대해 진정으로 생각하도록 고무시키기 전에는 이런 것들이 어떤 것도 존재하지 않았다,"고 마이크로소프트의 주요 인프라 엔지니어인 마크 먼로는 외신과의 인터뷰에서 말했다.

수소는 다재다능하고 깨끗하게 연소되는 연료로서 세계적으로 점점 더 많은 화제를 일으키고 있다. 마이크로소프트는 연료 전지와 수소에너지를 전문으로 하는 플러그 파워와 함께 이 시험 프로젝트 발전기를 개발했다.

예비 발전기는 최대 3메가와트의 전력을 생산할 수 있다. 이는 디젤 발전기 한 대를 교체하기에 충분한 양이다. 연료전지는 40피트 길이의 컨테이너 2개 안에 들어있다.

미국 워싱턴주 레드먼드에 본사를 둔 마이크로소프트는 전세계적으로 200개 이상의 데이터 센터를 운영하고 있다. 이 데이터 센터는 수익성이 높은 애저 클라우드 서비스의 하드웨어 역할을 한다.
런던에 본사를 둔 데이터센터분석 공급업체인 데이터센터 다이니믹스의 세바스틴 모스는 “기술 회사들이 깨끗한 백업 전력을 추구해야 하는 데는 많은 이유가 있다”고 말한다.

모스는 "디젤에서 벗어나는 것은 기본적인 도덕적 의무 이상의 여러 가지 이점을 가지게 되지만 디젤에서 벗어나는 것은 기본적인 도덕적 의무 이상의 여러 가지 이점을 가질 수 있다"고 말했다.

데이터 센터는 오염미립자에 대해 걱정할 필요가 없기 때문에 허가를 받기가 더 쉬우며, 이는 점점 더 기후에 민감한 고객에게 배출량을 줄여준다는 것을 의미한다.

사실, 마이크로소프트는 고객들이 애저(Azure)기반 배출량을 계산할 수 있는 도구를 가지고 있다. 그리고 탄소 네거티브가 되겠다는 2030년의 목표를 세웠다. 즉, 방출되는 탄소보다 더 많은 탄소를 제거한다는 의미이다.

지난 4년 동안 마이크로소프트는 더 작은 버전의 수소 연료 전지 발전기를 테스트해 왔다. 이 회사는 콜로라도 주 골든에 있는 국립재생에너지연구소 및 솔트레이크 시티에 있는 전력 혁신 연구소 소속 연구원들과 협력했다. 뉴욕에 본사를 둔 플러그 파워가 참여한 최신 프로젝트는 초기 노력보다 36배 더 많은 에너지를 생산한다.

마이크로소프트 관계자들은 더 효율적이고 더 오래 지속되는 배터리를 추구한다. 이 회사는 스웨덴에 데이터 센터를 추가로 두고 있다. 이 데이터 센터는 부분적으로 재생 가능한 원자재로 만들어진 기후 친화적인 디젤로 구동되는 발전기를 사용한다.

플러그 파워로 개발된 시스템은 양성자 교환막 또는 연료전지 기술인 PEM을 사용한다. PEM 연료전지는 수소와 산소를 결합하여 전기와 열을 발생시킨다. 여기서 발생한 ‘폐기물’은 물이다.

세포는 염소와 수산화나트륨의 산업 제조 과정에서 부산물로 생성되는 수소를 공급받다. 이 공급원은 ‘푸른 수소’로 여겨지는데, 이것은 연료로부터 약간의 기후 영향이 있다는 것을 의미한다. 마이크로소프트는 기후 중립적인 ‘녹색 수소’를 연료로 사용할 계획이지만, 현재 공급이 제한되어 있다.

MS관계자들은 디젤 발전기를 몇 대 사용하고 있는지에 대해 "수백 대 이상"이라며 말을 아낀다. 데이터 센터 다이나믹스의 모스는 "구글은 전 세계에 약 20기가와트의 예비 디젤 발전기가 있다고 추정했다"고 말했다.

하지만 그 수준에서도, 발자국은 거대하지 않다.

"디젤 백업 발전기의 배출량은 많은 대형 데이터 센터 운영자의 운영 배출량 중 작은 부분이므로 즉각적인 기후 혜택은 작을 것"이라고 국제 에너지기구 (IEA)의 파리에 본사를 둔 디지털 에너지 분석가 인 조지 카미야는 말한다.

카미야는 이메일을 통해 더 큰 영향은 디젤 발전기에 의존하는 병원과 같은 분야로이 기술을 확장 할 수 있는 잠재력이라고 말했다.

카미야는 "이 기술은 차례로 전력망에 이익을 줄 수 있다"면서 "장기적으로 배출량을 줄일 수 있다"고 말했다.

그러나 수소 연료 전지가보다 광범위한 솔루션이 되기 전에 극복해야 할 장애물이 더 많다.

"마이크로소프트는 수소 충전을 주도해 왔지만 수소는 디젤과 동일한 에너지 밀도를 가지고 있지 않으므로 동일한 양의 에너지를 저장하기 위해 더 많은 공간을 사용해야 한다. 견고한 공급망 만큼 가까운 곳이 없기 때문에 매장량이 건조 할 때 지속적인 공급을 보장 할 수 없다."고 모스는 말한다.

마이크로소프트 관계자는 연료 전지 하드웨어 및 녹색 수소 공급 업체가 부족하다는 데 동의했다. 그러나 많은 잠재적 인 응용 프로그램이 있다. 소프트웨어와 클라우드 거대 기업이 성장을 촉진 할 수 있는 부문의 수요를 창출에 도움이 될 수 있기를 희망하고 있다.

마이크로소프트의 브라이언 자너스는 "이 주제는 우리에게 흥미로운 일이다. 이유는 시범 프로젝트를 훨씬 넘어서서, 수소 경제를 실제로 가속화하기 위해 마이크로소프트가 어떻게 의지 할 것인가에 관한 것이기 때문이다"고 말했다.


김진영 글로벌이코노믹 기자