인공지능(AI)을 구동하는 데에는 많은 것들을 필요로 하죠. 데이터와 전기는 물론이고 일 하느라 달아오른 기기를 식히기 위해서는 엄청난 양의 냉각수도 필수입니다. 이 때문에 AI의 자원 대량 소비는 세계적으로도 중요한 과제로 떠올랐습니다. 약 2주 앞으로 다가온 대통령 선거에서도 대선 주자들이 앞다퉈 AI 확대를 공약으로 내건 만큼 국내에서도 관련 문제에 대한 관심이 높아지고 있습니다.
전력 수요 전망 ‘신기록 행진’
AI는 ‘전기 먹는 하마’로 흔히 비유되죠. 전력 수요 전망은 AI로 인해 기록 경신을 이어가고 있다고 해도 과언이 아닙니다. 최근 전망을 살펴 보면요. 미국 블룸버그NEF가의 지난달 전망에 따르면 데이터센터의 전력 소비량은 올해 449테라와트시(TWh)에서 2035년 1596TWh로 3.5배 이상 껑충 뛸 것으로 예상됩니다.
AI는 24시간, 말 그대로 쉴 새 없이 돌아가기 때문에 이를 지탱할 전력 수요는 폭발적으로 늘어날 수밖에 없습니다. 전기를 무엇으로 만들 것이냐, 즉 발전원에 대한 고민도 자연스럽게 커지고 있죠. 상대적으로 재생에너지 비중이 높은 유럽 지역에서 원전 건설을 다시 늘리는 ‘유턴’이 이어지고 있는 이유도 AI발(發) 전력 수요 급증 때문입니다.
이와 관련해 블룸버그NEF는 AI가 화석연료 사용 기한을 더욱 연장할 것이라는 전망을 내놓았는데요. 컴퓨팅 수요 증가로 향후 10년 동안 누적 탄소 배출량은 현재 전 세계 배출량의 10%에 해당하는 3.5 기가톤이 추가될 것이라는 얘기입니다. 안정적이 전력 공급원으로 석탄이나 천연가스가 더 적합하기 때문입니다.
하루 만에 1000만 명분 물 소비
AI로 인한 엄청난 물 소비를 어떻게 해결하느냐 역시 큰 과제입니다. 지난해 7월 세계경제포럼(WEF)이 내놓은 분석에 따르면, 1메가와트(㎿) 규모의 데이터센터를 냉각시키는 데 드는 물의 양은 연간 2550만 리터입니다. 약 30만 명이 1년 동안 쓸 수 있는 양인데요. 15㎿ 크기의 중형 데이터센터가 한 해 동안 사용하는 물 소비량은 18홀 골프장 2곳의 물 소비량과 맞먹는다고 합니다.
국제에너지기구(IEA)가 지난달 내놓은 보고서를 보면 전 세계적으로 데이터 센터는 1년에 약 5600억 리터의 물을 소비하고 있으며, 2030년까지 소비량은 무려 1조2000억 리터로 급증할 것으로 전망했습니다. 실로 어마어마한 양의 물이 소비되는 것입니다.
현지 매체에 따르면 유럽연합(EU)은 데이터센터의 물 소비 ‘상한선’을 정하는 방안을 검토하고 있기도 합니다. 한정된 물 자원을 데이터센터가 대량으로 사용하면 다른 공장이나 농장, 식용 등 다른 물 수요는 피해가 불가피하다는 이유 때문이겠죠. 특히 전문가들은 국내의 경우 전력 사용량이 많은 도시에 데이터센터가 집적되는 구조이기 때문에 대안이 필요하다고 지적합니다. 도시화는 물순환을 저해하는 요소이죠. 환경부에 따르면 지난해 기준 아스팔트나 콘크리트로 포장된 불투수면의 비중은 서울이 54.2%로 가장 높고 부산 28.2%, 광주 25% 등 순으로 나타났습니다.
AI는 팽창중
금속과 광물도 예외가 아닙니다. 데이터센터에는 많은 반도체가 필요하죠. 반도체는 실리콘과 철, 석영, 구리 등 다양한 물질들이 필수입니다. 구리는 반도체뿐 아니라 전기 장비와 냉각 장치 등에 널리 사용되고요. 반도체 웨이퍼 연마에는 희토류 화합물이 쓰이는데, 희토류 화합물은 중국이 글로벌 공급선을 쥐고 있습니다. 희토류 문제는 미국과 중국이 첨예하게 대립하고 있는 무역 분쟁에서 큰 변수이기도 합니다.
이렇듯 자원 소비량이 많은 AI는 앞으로 계속 확대될 전망입니다. 세계 AI 산업을 주도하는 알파벳과 아마존, 마이크로소프트, 메타 등은 올해 데이터센터 등 AI 인프라 구축에 각각 100조 원 안팎의 투자를 이어간다는 방침입니다. 한 때 업계에서 일었던 AI ‘거품론’이 무색할 정도로 투자 확대를 외치고 있는 것입니다. 자원 소비량을 급속도로 늘리며 거침없이 확장하고 있는 AI는 이제 경제 성장과 팽창을 대표하는 상징이 된 것이 아닌가 하는 인상마저 줍니다.
※석유(Petro)에서 전기(Electro)까지. 에너지는 경제와 산업, 국제 정세와 기후변화 대응을 파악하는 핵심 키워드입니다. 기사 하단에 있는 [조양준의 페트로-일렉트로] 연재 구독을 누르시면 에너지로 이해하는 투자 정보를 만나보실 수 있습니다.
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