동아대학교(총장 이해우)는 컴퓨터공학과 박정현·김대로 석사과정생이 클라우드 컴퓨팅 분야 최우수학술대회로 꼽히는 ‘IEEE International Conference on Cloud Computing (CLOUD) 2024’에서 우수한 논문을 발표했다.

최근 중국 선전시(Shenzhen)에서 열린 이번 학술대회는 한국연구재단(NRF) 지정 우수학술대회이기도 하다.

동아대 연구팀이 발표한 논문 제목은 ‘Carbon-Aware and Fault-Tolerant Migration of Deep Learning Workloads in the Geo-distributed Cloud(지리적으로 분산된 클라우드에서 딥러닝 작업의 탄소인지와 결함 감내형 마이그레이션)’이다.

동아대 컴퓨터·AI 공학부 한정규 교수와 천세진 교수가 지도한 이 논문은 박 석사과정생과 김 석사과정생이 제1 저자로, AI 학과 김지선 학생이 참여 저자로 이름을 올렸다.

이번 논문에서 연구팀은 전 세계의 주요 화두이자 부산시 주요 현안 중 하나인 탄소 배출량 감소 문제를 다뤘다.
AI 학습은 주로 클라우드 환경에서 이뤄지는데, OpenAI의 ChatGPT(챗지피티)와 같은 대규모 언어 모델(Large Language Model, LLM)은 방대한 전력을 소비하며 탄소를 배출한다.
특히 데이터센터를 위한 전력발전에서의 탄소배출은 해마다 지속적으로 높아지고 있다.

동아대 연구팀은 이를 해결하기 위해 클라우드 데이터센터가 전 세계적으로 분포하고 연관된 전력망이 시간에 따라 다른 탄소배출량을 가진다는 특징을 인지했다.
이러한 특징을 바탕으로 딥러닝 모델이 학습할 때 전력과 최소 탄소배출량이 예상되는 클라우드로 모델 훈련을 이전하는 마이그레이션 방법을 제안했다.

기존에는 고정된 지역의 클라우드에서 전력 소비만을 감소하거나 탄소배출량만을 감소하는 연구가 주류를 이뤘으나, 이번 연구는 분산된 데이터센터의 특징과 일시적인 전력피크를 수용하는 클라우드 미들웨어 내 핵심 기술을 제안했다는 의의가 있다.

이는 도메인별 탄소배출량이 다르기 때문에 효과적으로 시공간에 따라 데이터센터별로 서비스를 분배해 탄소배출량을 최소화할 수 있고 클라우드에 배치된 공공기관, 기업의 다양한 웹호스팅·앱 서비스 등에 대한 디지털 탄소배출량 측정과 감소 대책을 수립하는 데 기술적으로 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

박 석사과정생은 “연구실에서 밤낮으로 고생한 노력이 값진 성과 얻어 기쁘게 생각한다”며 “앞으로 부산시 데이터센터 탄소배출량 감소에 핵심 기술에 기여할 수 있는 인재가 되고 싶다”고 말했다.

김 석사과정생은 “이번 국제학술대회를 통해 세계 우수 연구자들과 교류, 디지털 탄소배출 절감 문제가 세계적으로 급부상하는 큰 이슈임을 파악했다”며 “제안한 기술이 클라우드 미들웨어에 핵심 기술로 적용될 수 있다는 부분이 뜻깊다”고 말했다.

천 교수는 “클라우드 등 디지털 탄소배출량 감소를 위한 지속가능한 컴퓨팅(Sustainable Computing) 연구가 국외에서는 매우 활발히 연구되고 있음에도 불구하고 국내 기관·기업에서는 소수 연구자만 진행하고 있다”며 “국내에서도 디지털 탄소배출 분야에 대해 체계적으로 협업하고 기술개발을 위한 연구조직이 필요하다고 생각한다”고 말했다.