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baranozdemir/iStock

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2022년 10월, Interesting Engineering은 국제 폐전기전자제품(WEEE) 포럼에서 2022년에만 53억 대의 휴대폰이 매립될 것으로 추정했다고 보고했습니다. 이것은 종종 독성이 있는 엄청난 양의 폐기물입니다.

이제 캘리포니아 대학교 샌디에이고 제이콥스 공과대학의 연구자들은 이에 대해 뭔가를 하려고 노력하고 있습니다. 박사 과정 학생이자 제1저자인 Jennifer Switzer는 공동 저자인 컴퓨터 과학 및 공학(CSE) 교수 Ryan Kastner, Pat Pannuto, 박사 과정 학생 Gabriel Marcano와 함께 휴대폰 및 기타 전자 폐기물을 처리하는 혁신적인 방법을 고안했습니다.

이는 지난 주 발표된 기관의 보도자료에 따른 것입니다.

“현대적인 고성능 컴퓨터 기술을 제조하려면 엄청난 양의 에너지가 필요합니다. 이 논문은 사회가 이미 제조에 탄소 비용을 지불한 장치의 새로운 용도를 찾아 컴퓨팅을 더욱 지속 가능하게 만드는 방법을 탐구합니다.”라고 Pannuto는 말했습니다.

저자들은 전통적인 재활용 방법이 에너지 집약적이어서 많은 오염을 일으키고 휴대폰 본체를 재사용하지 않는다고 주장합니다. 따라서 연구진은 보다 친환경적인 옵션을 제안합니다.

그들의 계획은 폐기된 장치를 작동하는 프로세서로 재배포하는 것입니다. "그들의 접근 방식은 탄소 집약적인 제조 공정을 피하는 동시에 스마트폰 프로세서 수명의 75%를 활용하는 것으로 생각됩니다"라고 언론 성명은 밝혔습니다.

새로운 연구에서는 "비소비자 응용 프로그램에 프로세서를 재사용할 때의 실용성과 환경적 이점"을 모두 고려합니다. 보다 구체적으로, 연구원들은 소셜 미디어 웹사이트를 위한 마이크로서비스용 클라우드렛과 야생동물 모니터링 센서로서 오래되고 낭비되는 프로세서에 새로운 생명을 불어넣었습니다.

이는 스마트폰 프로세서의 평균 수명이 폐기 후 10년 이상이고 기능 수명의 25%만 사용한 후 폐기되는 경우가 많다는 점을 고려하면 특히 유용합니다.

그들의 노력을 평가하기 위해 연구원들은 새로운 측정 기준을 고안했습니다. 특정 장치 컴퓨팅의 실제 수명 영향을 평가하고 비교하는 CCI(계산 탄소 강도)입니다.

이 새로운 지표를 오래된 서버, 노트북 및 스마트폰에 적용한 후 팀은 스마트폰이 다양한 귀중한 구성 요소로 인해 탄소 영향 감소에 대한 최고의 잠재력을 제공한다는 사실을 발견했습니다. 이러한 구성 요소는 강력한 전원 공급 장치, 귀중한 네트워킹 하드웨어 및 사용할 수 있는 많은 유틸리티를 갖춘 용도 변경된 프로세서를 제공합니다.

Pannuto는 “스마트폰과 같이 수명이 짧은 장치의 경우 평생 탄소 발자국의 80% 이상이 장치를 작동하는 동안 사용한 에너지가 아니라 장치를 만드는 데 소비된 에너지에서 비롯됩니다.”라고 말했습니다. “얼마나 많은 오래된 휴대폰, 노트북, 데스크톱이 먼지를 모으고 있습니까? 그들에게 유용한 제2의 삶을 찾을 수 있을지 한번 볼까요!”

이 연구는 오랫동안 지속되어 온 심각한 문제를 해결할 수 있는 잠재력으로 주목을 받고 있습니다. 저자들은 이미 2023 ASPLOS(Architectural Support for 프로그래밍 언어 및 운영 체제 지원) 컨퍼런스에서 우수 논문상(Distinguished Paper Award)을 수상했으며, 그들의 작업은 컨퍼런스 28년 역사상 기록적인 양인 50,000회 이상 다운로드되었습니다.

점점 커지는 전자 폐기물 문제를 고려할 때, 재활용이 문제를 해결하는 데 충분한 여유를 주지 못하기 때문에 연구원들의 새로운 연구가 더 나은 시기에 나올 수는 없습니다.

연구 개요:

매년 15억 대의 스마트폰이 판매되며 대부분은 2년 이내에 폐기됩니다. 이러한 원치 않는 스마트폰의 대부분은 폐기되거나 재활용되지 않고 정크 서랍과 보관 장치에 시들게 됩니다. 이러한 컴퓨팅 비축량은 상당한 낭비 가능성을 나타냅니다. 최신 스마트폰에는 점점 더 성능이 뛰어나고 에너지 효율적인 프로세서, 광범위한 네트워킹 기능, 안정적인 내장 전원 공급 장치가 탑재되어 있습니다. 이 프로젝트에서는 이러한 원치 않는 스마트폰을 "폐차장 컴퓨터"로 재활용할 수 있는 능력을 연구합니다. 폐차장 컴퓨터는 장치 수명을 연장하여 글로벌 컴퓨팅 용량을 늘리고 새로운 장치 제조를 대체하여 탄소를 절약합니다. 우리는 10년이 지난 스마트폰의 기능도 현대 클라우드 마이크로서비스에서 요구되는 수준에 있음을 보여주고 점점 복잡해지는 작업을 수행하기 위해 휴대폰을 결합하는 방법에 대해 논의합니다. 현재 운영 중심 지표가 컴퓨팅의 실제 탄소 비용을 포착하지 못하는 방식을 설명합니다. 이 문제를 해결하기 위해 우리는 구형 장치의 지속적인 서비스와 최신 기계의 초선형 런타임 개선 사이의 균형을 맞추는 성능 지표인 전산 탄소 강도(Computational Carbon Intensity)를 제안합니다. 우리는 이 지표를 사용하여 탄소 효율성 측면에서 장치 서비스 수명을 재정의합니다. 우리는 재사용된 Pixel 3A 휴대폰의 클라우드렛을 개발하고 이러한 스마트폰에 대규모 엔드투엔드 마이크로서비스 기반 애플리케이션을 배포할 때 발생하는 탄소 이점을 분석합니다. 마지막으로, 수백, 수천 대의 스마트폰을 갖춘 클라우드렛으로 확장하기 위한 시스템 아키텍처 및 관련 과제에 대해 설명합니다.