AI 데이터센터 시대를 향한 도시광산의 진화

SK에코플랜트의 생성형 AI를 활용해 요약·편집한 내용입니다
AI 데이터센터 확산으로 고성능 서버와 IT 장비의 교체가 늘어나면서, 사용이 끝난 AI 서버가 새로운 '도시광산'으로 주목받고 있다. GPU와 HBM 등 데이터센터에 탑재된 서버에는 다양한 핵심 광물이 집약돼 있어 자원안보와 공급망 경쟁력을 좌우하는 미래자원으로 떠오르는 상황. 데이터 삭제부터 재사용·재활용까지 아우르는 ITAD(IT Asset Disposition)의 중요성과 AI 인프라의 순환경제 생태계를 살펴보자.

(출처: 클립아트코리아)




1. 스마트폰 1톤에 금이 200~400g? 도시광산의 시작
도시에 광산이 있다고 하면 어떤 모습이 떠오를까. 높은 굴뚝과 거대한 굴착기가 있는 광산이 아니라, 우리가 매일 사용하는 스마트폰과 가전제품, 자동차가 그 대상이다. 사용이 끝난 제품 속에는 금·구리·니켈·코발트 등 다시 꺼내 쓸 수 있는 다양한 자원이 남아 있다. 이를 도시광산(Urban Mining)이라고 한다.

1980년대에 처음 제창된 도시광산 개념은 오늘날 순환경제(Circular Economy)의 핵심 축이자 글로벌 국가 전략 산업으로 자리 잡았다. ▲천연자원 고갈과 자원 민족주의 심화 ▲전자폐기물(E-waste)의 급증 ▲높은 경제성 ▲탄소중립 대응 등이 도시광산이 주목받는 이유다.




특히 도시광산의 경제성을 보여주는 대표적인 사례가 스마트폰이다. 천연광석 1톤에서 약 1g의 금을 얻는 것과 달리, 스마트폰 1톤(약 6,000~7,000대)에서는 약 200~400g의 금을 회수할 수 있는 것으로 알려져 있다. 버려진 스마트폰이 금광석보다 높은 자원 가치를 가질 수 있는 셈이다.

도시광산을 통해 회수되는 자원은 크게 범용금속(Base Metals), 귀금속(Precious Metals), 희소금속(Rare Metals)으로 구분된다. 이들은 제조업과 반도체, 전기차 등 첨단 산업 전반에 다시 투입되는 핵심 소재로 활용되고 있다.



2. 도시광산의 다음 광맥, AI 서버
그렇다면 AI 시대 새로운 도시광산이 될 수 있는 것은 무엇일까. 

2000년대 들어 유럽연합(EU)의 RoHS(전자제품유해물질관련법), WEEE(전자제품처리관련법), ELV(자동차처리관련법) 등 환경 규제가 강화되면서 국내 가전·자동차 산업 역시 자원순환 체계를 구축하기 시작했다. 이후 전기차와 신재생에너지 산업이 급성장하면서 전기차 배터리와 태양광 패널 등으로 자원순환의 대상이 확대됐다.

최근에는 그 대상이 다시 한 번 넓어지고 있다. 

수소차 연료전지, 풍력발전 부품, 전기차 전력변환 장치 등 첨단 산업의 고부가가치 부품에 이어 AI 데이터센터(AI DC)와 통신 인프라에서 발생하는 서버와 전자장비가 새로운 미래 자원으로 주목받기 시작한 것이다.

최근 2~3년 사이 인공지능(AI) 열풍에 따른 생성형 AI 서비스 확대와 AI 데이터센터의 증설로 인해 ‘데이터센터 서버’와 ‘통신장비’가 새로운 미래 자원으로 주목받고 있다.

데이터센터에 설치된 AI 서버가 새로운 도시광산으로 주목받는 가장 큰 이유는 서버 자체에 첨단 산업에 필요한 다양한 자원이 집약되어 있기 때문이다.

AI 서버의 핵심 부품인 GPU(그래픽처리장치), 고성능 인쇄회로기판(PCB), 고용량 메모리(HBM 등)에는 구리, 네오디뮴, 팔라듐, 코발트, 탄탈럼, 니켈 등 다양한 핵심 광물이 사용된다. AI 연산 성능이 높아질수록 서버의 성능과 부품 집적도가 높아지는 만큼, 사용이 끝난 서버 역시 회수 가치가 높은 자원으로 활용될 가능성이 커지고 있다.



(출처: 클립아트코리아)


여기에 AI 서버만의 또 다른 특징이 있다. 

기존의 가전이나 전기차 배터리, 태양광 패널 등은 전국에 분산돼 발생하기 때문에 수거와 운송에 상당한 비용이 소요된다. 반면 AI 서버와 통신장비는 데이터센터와 기지국 등 특정 거점에서 집중적으로 발생하기 때문에 효율적인 회수 체계를 구축하기에 유리하다.

한국방송통신전파진흥원(KCA)의 추산에 따르면 기지국, 중계기 및 데이터센터 등에서 발생하는 통신장비의 양은 연간 약 1만3,600톤(2023년 배출량 기준)에 달하며, 국내 서버 등에서 회수할 수 있는 핵심광물의 가치만 해도 연간 약 1,800억 원에 이를 것으로 전망된다.

생성형 AI 확산에 따라 앞으로 AI 데이터센터와 서버가 지속적으로 증가할 것으로 예상되는 만큼, 수명이 다한 서버를 어떻게 회수하고 다시 산업에 투입할 것인지는 자원 확보와 공급망 안정성 측면에서도 중요한 과제가 될 전망이다.



3. AI 서버, 그냥 뜯어버리면 안 되는 이유 
여기서 AI 서버가 기존 도시광산과 다른 점이 하나 더 드러난다. 

AI 서버에는 금속과 부품만 들어 있는 것이 아니다. 기업의 중요 데이터도 저장돼 있다. 따라서 서버를 폐기하거나 재활용하는 것만으로는 충분하지 않다. 데이터를 안전하게 삭제하면서 재사용 가능한 자산의 가치를 최대한 보존하고, 이후 부품 회수와 재활용까지 연결하는 전 과정의 관리가 필요하다.




이에 따라 데이터 보안과 자산 재사용·재활용을 함께 관리하는 IT자산처리 서비스인 ITAD(IT Asset Disposition)의 중요성이 더욱 커지고 있다.

ITAD는 단순히 사용이 끝난 IT 장비를 폐기하는 것이 아니다. ①데이터 삭제(Data Sanitization)를 시작으로 ②IT 자산 재사용(Reuse) ③부품 회수 ④자원 회수(Recycling)까지 IT 자산의 생애주기를 관리하는 개념이다.

서버가 데이터센터에 도입된 시점부터 부품 교체와 폐기, 재활용에 이르는 전 주기를 관리하면 자산의 이동 경로와 핵심 광물의 활용 현황을 보다 투명하게 추적할 수 있다. 특히 데이터가 저장된 HDD와 SSD는 완전 삭제(Wiping)를 통해 정보 유출을 방지하고, GPU나 메인보드 등 재사용 가능한 고가 부품은 원형을 유지한 채 회수하는 관리 체계가 중요하다.



구글(Google) 데이터센터 내부 서버 모습. (출처: datacenters.google)


무엇보다 중요한 것은 ‘재활용’보다 먼저 ‘재사용’을 고려하는 것이다.

모든 서버를 곧바로 파쇄하거나 제련하는 것이 아니라, 성능이 유지되는 서버와 GPU는 다른 용도로 활용할 수 있다. 서버의 수명을 연장하고 필요한 부품만 교체하는 방식은 전자폐기물을 줄이는 동시에 자원의 활용 가치를 높이는 방법으로 주목받고 있다.

재활용 단계에서도 기술 고도화가 필요하다. AI 서버는 구조가 복잡하고 핵심 부품이 고밀도로 집적돼 있어 파쇄 방식으로는 희소금속의 회수율을 높이기 어렵다. 이에 따라 AI와 로봇을 활용한 정밀 해체 공정과 친환경 습식 정련 기술이 핵심 광물의 회수 효율을 높이는 기술로 주목받고 있다.



4. 버려지는 서버에서 다시 산업의 자원으로
이러한 변화는 개별 기업의 노력만으로 완성되기 어렵다.

글로벌 주요국들은 핵심 광물 공급망을 안정화하고 자원의 순환을 촉진하기 위해 재활용과 재사용을 제도화하는 방향으로 정책을 확대하고 있다. 유럽연합(EU)은 핵심원자재법(CRMA)을 통해 핵심 원자재의 공급망 안정성과 역내 재활용 역량을 강화하고 있으며, 제품의 수리와 부품 교체를 확대하는 '수리할 권리(Right to Repair)' 지침도 본격화하고 있다.

글로벌 기업들도 제품과 자원의 생애주기를 관리하는 체계를 강화하고 있다. 배터리와 전자부품 등의 생산·유통·재활용 이력을 관리하기 위한 디지털 제품 여권(DPP) 대응과 재생원료 인증을 강화하는 한편, 핵심 스크랩의 회수와 재활용을 통해 '수거-회수-재가공'으로 이어지는 순환루프(Closed-loop) 공급망을 확대하는 움직임도 나타나고 있다.



미국 버지니아 주에 위치한 SK테스 하이퍼스케일 데이터센터 ITAD 시설 전경.


우리나라 역시 AI 데이터센터와 통신 인프라에서 발생하는 수명이 다한 서버와 통신장비를 안정적으로 회수하고 활용할 수 있는 순환 체계를 지속적으로 고도화할 필요가 있다.

그렇다면 버려지는 서버를 다시 산업의 자원으로 연결하는 역할은 누가 할 수 있을까.

SK에코플랜트 ITAD 서비스 전문 기업 SK테스는 전 세계에서 ITAD 서비스를 제공하며 데이터 삭제, IT 자산 재사용, 자원 회수를 통합적으로 수행하는 글로벌 기업이다. 데이터센터와 기업 IT 자산의 안전한 처리뿐 아니라 재사용 가능한 장비와 부품의 가치를 최대한 활용해 순환경제를 구현하고 있다.

SK에코플랜트는 ITAD 역량을 기반으로 AI 데이터센터 구축부터 운영 이후 발생하는 IT 자산의 순환까지 연결하는 밸류체인을 구축하고 있다. 데이터 삭제, 자산 재사용, 부품 회수, 재활용을 아우르는 통합 순환 시스템을 통해 AI 데이터센터 운영 과정에서 발생하는 공급망 과제에 대응하고, 핵심 광물의 순환 활용을 지원하는 지속가능한 AI 인프라 생태계를 만들어가고 있는 것이다.

도시광산은 더 이상 버려지는 자원을 처리하는 개념에 머물지 않는다. 스마트폰에서 시작된 도시광산이 전기차 배터리와 태양광 패널을 거쳐 이제 AI 서버로 확장되고 있다.

AI 데이터센터에서 발생하는 서버와 IT 자산을 다시 자원과 가치로 연결하는 순환경제의 출발점이자, 자원안보와 공급망 경쟁력을 뒷받침하는 새로운 산업 기반으로 진화하고 있는 것이다. AI 인프라의 경쟁력은 더 많은 서버를 구축하는 데서 끝나는 것이 아니라, 사용이 끝난 IT 자산을 얼마나 효율적으로 순환시키는지에 의해 완성될 것이다.




배재근 교수는 1990년에 동경공업대학에서 석·박사 학위를 받고, 한국과학기술연구원, 서울과학기술대학에서 45년간 폐기물재활용, 처분 등에 관한 기초연구 및 정책연구를 수행해 왔다. 환경부 및 한국환경공단, 협회 등에서 발주하는 250여개의 정책연구보고서를 통하여 폐기물관리의 선진화에 기여해왔다. 현재는 서울과학기술대학에서 석좌교수로서 탈플라스틱사업단의 단장직을 수행중에 있다.

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