AI 열풍의 그림자…데이터센터, 원자로 9기 분량 전력 소모한다

생성형 인공지능(AI)의 수요 증가로 오는 2030년 전 세계 데이터센터 운영 비용이 2천억 달러(한화 약 286조원), 에너지 소비량은 20% 증가할 것이라는 전망이 나왔다.

25일 테크크런치에 따르면 조지타운·에포크AI·랜드 연구소 연구원들은 2019년부터 올해까지의 전 세계 AI 데이터센터 성장 상황과 6년 뒤의 시장 전망을 담은 공동 연구 보고서를 발표했다.

공동 연구진이 500개가 넘는 AI 데이터센터 프로젝트의 데이터 세트를 수집·분석한 결과, 데이터센터의 연산 성능은 매년 두 배 이상 증가하는 반면 지출 자본과 전력 요구량도 크게 증가해 왔다.

데이터센터의 운영 비용이 2천억 달러에 육박할 것이라는 전망이 나왔다. (사진=위키커먼스)

대표적으로 챗GPT 개발사인 오픈AI는 소프트뱅크 등과 협력해 AI 데이터센터 네트워크를 구축하기 위해 최대 5천억 달러를 모금할 예정이다. 아마존웹서비스(AWS), 마이크로소프트(MS), 구글 등 빅테크들도 올해 데이터센터 확장에 수억 달러를 투자하겠다고 발표한 바 있다.

테크크런치는 "현재의 추세가 지속되려면 AI를 훈련·운영하는 데이터센터에 수백만 개의 칩이 탑재돼야 한다"며 "이는 수천억 달러의 비용이 들며 대도시의 전력량과 맞먹는 전력 수준이 필요할 수 있다"고 설명했다.

실제 이번 연구에 따르면 약 70억 달러 규모에 달하는 xAI의 콜로서스와 같은 AI 데이터센터의 하드웨어 비용은 2019년부터 현재까지 매년 1.9배씩 증가한 것으로 나타났다. 같은 기간 동안 전력 수요는 매년 2배씩 증가했다.

콜로서스는 약 300메가와트(MW)의 전력을 사용하는데 이는 약 25만 가구가 사용할 수 있는 전력량이다.

이와 함께 지난 5년간 데이터센터의 에너지 효율 역시 향상돼 온 것으로 조사됐다. 핵심 지표 중 하나인 와트당 연산 성능이 2019년부터 매년 1.3배씩 증가한 것이다. 하지만 이같은 수준의 개선으로는 지속적으로 증가하는 전력 수요를 감당하기에 충분치 않다는 게 연구지들의 의견이다.

연구에 따르면 향후 2030년까지 주요 AI 데이터센터는 200만 개의 AI칩을 보유하고 2천억 달러의 비용을 지출하며 9기가와트(GW)의 전력을 필요로 할 것으로 예상된다. 이는 원자로 9기의 분량과 맞먹는 수준이다.

금융 서비스 기업 웰스파고에서는 데이터센터의 에너지 소비량이 2030년까지 20% 증가할 것이라는 전망도 내놨다. 이 때문에 신재생 에너지원의 용량이 한계에 달할 수 있으며 화석 연료와 같은 비친환경적인 전력원의 사용량 증가를 촉진할 수 있을 것으로 업계는 우려하고 있다.

시민 사회에서는 AI 데이터센터가 높은 물 소비량과 같은 환경적 위협을 초래하고 부동산을 점유하며 세수 기반을 약화시킨다는 비판도 제기한다.