전력 효율 실험 – 24시간 서버 유지 시 전기요금 비교

“스마트폰을 24시간 서버로 운영하며 실제 전력 소모량을 측정한 전력 효율 실험 보고서.
갤럭시 S9·라즈베리파이·NUC 비교, 전기요금 환산, 발열 분석, 효율 유지 세팅까지 완전 공개.”

 

구형 스마트폰 안 쓰는 스마트폰 서버의 전력 효율, 직접 실험해 보다

출처:pixabay

구형스마트폰 안쓰는 스마트폰을 서버로 사용하기로 마음먹은 순간,
가장 먼저 떠오른 질문은 하나였다.
“24시간 돌리면 전기요금이 얼마나 나올까?”

이론적으로 스마트폰은 저전력 기기지만,
실제로 장시간 구동 시 발열과 소비 전력이 얼마나 될지는
데이터로 검증하지 않으면 알 수 없었다.
그래서 나는 직접 전력 효율 실험을 진행했다.

목표는 간단했다 — 하루 24시간 동안 서버를 유지하면서
소비 전력, 발열, 안정성을 수치로 기록하고
일반 PC 서버와 비교하는 것이다.

테스트에 사용한 기기는 갤럭시 S9(배터리 제거, USB 전원 연결),
운영환경은 Termux + Nginx + rsync 자동 백업 서버 조합이다.
실험은 총 3일간 진행했으며,
매일 같은 조건에서 평균 전력 소비량을 측정했다.

비교군으로는 인텔 NUC 미니 PC와 라즈베리파이 4B(4GB 모델)를 함께 테스트했다.
전력 효율의 차이가 체감될 만큼 클지, 그 결과가 궁금했다.
추가로, 일정 시간 서버 부하를 높이는 스트레스 테스트를 병행해
실제 서비스 환경에서도 수치가 유지되는지 확인했다.

측정은 매시간 자동으로 기록되었고,
온도와 소비 전력이 동시에 로그에 저장되도록 설정해 정확도를 높였다.
이런 세밀한 과정 덕분에 단순 비교가 아닌
‘운영 가능한 전력 효율’을 평가할 수 있었다.

---

실험 방법과 측정 도구 세팅

먼저 측정 장비는 콘센트형 스마트 전력 측정기(와트스위치)를 사용했다.
이 장치는 순간 전력(W), 누적 소비량(Wh), 전기요금 환산값까지 실시간으로 표시해 준다.
측정 환경은 다음과 같이 통일했다.

• 스마트폰 서버: 갤럭시 S9 / Nginx 웹서버 + 백업 스크립트 구동
• 미니 PC: 인텔 NUC i3 / Ubuntu 22.04 / Nginx 동일 세팅
• 라즈베리파이: 4B 모델 / Raspbian OS / Nginx 구동
  전력 공급은 동일한 멀티탭을 통해 이루어졌으며,
  각 기기별로 24시간 켜두고 실제 서비스 요청(파일 접근, 페이지 로드, 백업 실행)을 10분 간격으로 자동 발생시켰다.
  스마트폰의 평균 전력 소비량은 약 1.2W~1.5W,
  라즈베리파이는 3.8W, NUC는 12.6W 수준이었다.
  즉, 동일한 웹 트래픽 환경에서 스마트폰이 약 NUC 대비 1/8의 전력만 사용한 셈이다.
  이 수치는 충전기 출력 기준이 아닌 실제 소모 전력 기준이다.
  스마트폰은 절전 모드 기반 하드웨어라
  부하가 높지 않은 경우 자동으로 전력 사용량을 조정한다.
  결과적으로 저부하 환경에서는 스마트폰 서버가 압도적으로 효율적이었다.
  또한 실험 중 평균 CPU 사용률은 32% 수준에 머물러
  여유 있는 리소스 운영이 가능했다.
  이 덕분에 백그라운드 작업이나 자동 백업이 돌아가도
  전력 소모에 큰 변동이 없었다.
  라즈베리파이는 동일 부하에서 순간 5.2W까지 치솟는 반면,
  스마트폰은 최대 부하에서도 1.8W를 넘지 않았다.

---

전기요금 환산 및 경제성 분석

실험 결과를 전기요금으로 환산해 보면 더 명확하다.
2025년 기준 가정용 전력요금은 kWh당 약 150원으로 계산했다.
스마트폰 서버(1.3W 평균)는 하루 24시간 x 30일 동안
약 0.94 kWh를 소비한다.
즉, 한 달 전기요금은 약 140원 수준이다.

라즈베리파이는 3.8W로 약 410원,
NUC는 12.6W로 약 1,360원 정도가 나왔다.
단순 전력비만 봐도 스마트폰이 가장 경제적이었다.
여기에 하드웨어 초기비용과 냉각팬 전력,
전원 어댑터 효율까지 감안하면
구형 스마트폰 안 쓰는 스마트폰 서버의 총유지비는 일반 서버의 10분의 1 수준이다.

또한 발열도 현저히 낮았다.
NUC는 24시간 구동 시 CPU 온도 58~62℃,
라즈베리파이는 47℃,
스마트폰은 39~42℃로 유지되었다.
USB 팬을 추가하지 않아도 열관리에 문제가 없었다.

결국, 열효율과 전력비를 동시에 만족하는
저전력 서버의 최적 해법이 스마트폰임을 입증한 셈이다.
이 수치를 연간으로 환산하면 차이는 더욱 극명해진다 —
구형 스마트폰 안 쓰는 스마트폰 서버는 1년 동안 약 1,680원의 전기요금으로
365일 가동이 가능했다.

같은 기간 NUC는 약 16,000원을 소모하므로
경제성 측면에서 거의 10배 차이가 났다.
특히 다중 서버 운영 시에는 이 격차가 누적되어
장기적인 유지비 절감 효과가 매우 크다.

---

효율을 유지하기 위한 추가 세팅

전력 효율을 극대화하려면 하드웨어뿐 아니라
소프트웨어 환경도 세밀히 조정해야 한다.
나는 Termux 환경에서 프로세스 우선순위(nice 값)와
autosuspend 기능을 활용해
부하가 없을 때는 CPU 클록을 자동으로 낮추도록 했다.

또한 불필요한 백그라운드 앱을 모두 종료하고
adb shell pm disable-user 명령으로 시스템 리소스 점유를 줄였다.
이 조치만으로도 전력 사용량이 평균 0.2W 줄어드는 효과가 있었다.
네트워크 설정도 중요하다.

와이파이는 일정 시간 미사용 시 절전 모드로 진입하므로
서버 연결이 끊기지 않게 고정 IP와 “Wi-Fi always on” 옵션을 활성화해야 한다.
저전력 블루투스, GPS 등 불필요한 센서 기능은 모두 꺼두었다.
이런 세부적인 튜닝이 쌓이면 24시간 연속 구동 시
수십 퍼센트의 전력 절약으로 이어진다.

추가로, SSD 대신 스마트폰 내부 스토리지를 사용하는 것이
데이터 접근 속도와 소비 전력 모두에서 효율적이었다.
또한 다중 프로세스 대신 단일 서버 역할에 집중하면
CPU 스케줄링 부하가 줄어들어 안정성이 향상된다.

즉, 단순함이 곧 효율로 이어진다.
이런 관리 노하우는 향후 IoT 기기나 홈랩 환경에도
그대로 확장 적용할 수 있다.

---

결론 – 작지만 강력한 지속 가능한 서버

실험 결과는 명확했다.
구형 스마트폰 안 쓰는 스마트폰 서버는 저전력·저소음·저비용의 세 박자를 모두 갖춘
가장 현실적인 개인 서버 설루션이었다.

하루 24시간 구동해도 전기요금은 커피 한 잔 값에도 미치지 않았고,
발열이나 시스템 다운도 거의 없었다.
환경적인 측면에서도 큰 의미가 있다.

기존 전력 소모형 장비를 대체함으로써
탄소배출을 줄이는 친환경 서버 운영 모델로 평가할 수 있다.
물론, 스마트폰은 대규모 트래픽이나 고성능 연산에는 한계가 있다.

그러나 백업 서버, 파일 호스팅, 개인 클라우드 등
경량 워크로드에서는 오히려 효율성이 극대화된다.
기술은 꼭 크고 복잡해야만 발전이 아니다.

작은 장치 하나가 환경과 비용, 효율의 균형을 이룬다면
그것이 바로 진짜 스마트한 기술의 미래다.

구형 스마트폰 안 쓰는 스마트폰 서버는 실험을 넘어 일상적 인프라로 발전할 가능성이 충분하다.
이미 많은 개발자들이 이러한 경량 서버 구조를 실험 중이며,
향후 더 많은 자동화 도구가 등장하면
누구나 손쉽게 ‘하루종일 켜져 있는 개인 서버’를 가질 수 있을 것이다.

그날이 오면, 스마트폰은 단순한 통신 기기가 아니라
지속 가능한 디지털 생태계의 핵심 노드가 될 것이다.

---