안녕하세요! 위클리어스 킹크랩입니다🌊

최근 마이크로소프트, 구글, 아마존 등의 미국의 빅테크 기업들이 탄소 감축과 관련해서 공개했던 장기 기후 목표 달성이 어려워졌다고 밝혀 논란이 일었습니다. 그 배경에는 'AI 사업의 확대'가 있었는데요. AI는 대량의 데이터를 저장하고 복잡한 알고리즘을 연산하여 실행하여 단순 검색보다 많은 에너지가 소요된다는 것입니다. 에너지가 많이 사용되면 일반적으로 온실가스 배출량도 늘어나게 되는데요. 구글은 AI 사업으로 데이터센터 의존도가 커져 지난 5년간 온실가스 배출량이 48% 늘어났고 마이크로소프트는 지난 5월 데이터센터를 건설하며 배출량이 2020년 이후 1/3가량 늘어났습니다. 아마존은 향후 15년간 데이터센터에 1,500억 달러 투자 계획을 밝히며 기존 기후 목표 달성에 대해 AI 관련 어려움이 있을 것이라 밝혔습니다. 이번 위클리어스에서는 데이터센터의 전력 및 물 사용에 대해 알아보겠습니다!

최근 AI 산업 등이 크게 발전하면서 대규모 데이터센터인 하이퍼스케일 데이터센터가 늘어나고 있는 추세입니다. 데이터센터는 전력사용량도 매우 큰데요. 그중에서도 AI 데이터센터는 기존 데이터센터의 6배의 전력을 소비하는 것으로 알려져 있습니다. 국제에너지기구(IEA)에 따르면 2022년 글로벌 데이터센터 전력사용량은 240~340TWh로 전 세계 전력사용량의 1~1.3%입니다. 데이터센터의 데이터 처리량이 급증하면서 전력사용량도 지난 몇 년간 20~40% 가량 증가하고 있습니다. IEA는 데이터센터, AI, 가상화폐 관련 전력사용량이 2026년까지 2022년 대비 2배가 될 것이라고 추산했습니다. 2024년 5월, 미국 전력연구원(EPRI)이 발간한 ‘파워링 인텔리전스: 인공지능과 데이터 센터 에너지 소비 분석’ 보고서’에 따르면 구글 검색창에 생성형 AI가 접목되면 검색당 전력사용량이 0.3Wh에서 6.9~8.9Wh로 증가할 수 있다고 관측되기도 했습니다.

데이터센터 건설은 계속되는 추세입니다. 아마존, 마이크로소프트, 구글, 메타(페이스북)의 2021년 전력사용량은 72TWh로 2017년 대비 2배 이상 늘어났습니다. 마이크로소프트 오픈AI와 2028년까지 1,000억 달러(약 135조 원)를 투입하여 초대형 데이터센터를 구축하는 ‘스타게이트’ 프로젝트 추진하고 있습니다. 이는 현재 가장 큰 데이터센터에 투입된 금액보다 100배 많은 규모입니다. 아일랜드의 경우, 데이터센터와 비산업군 전력다소비자의 전력사용량이 2022년 총 전력사용량의 18%를 차지하기도 했으며, 발전 설비가 늘어나지 않는 경우 2031년에는 그 비율이 28%까지 늘어날 것으로 전망되었습니다.

국내에서도 데이터센터는 늘어날 것으로 보입니다. 산업부에 따르면 국내 데이터센터는 22년 12월 기준 147개로 전력 수요는 1,762MW입니다. 향후 2029년까지 신규 데이터센터는 총 732개, 전력 수요는 49,397MW까지 증가할 것으로 전망됩니다. 한국에서도 아마존웹서비스(AWS)가 인천 서구에 첫 자체 데이터센터를 짓고 2027년까지 국내 클라우드 인프라에 약 8조 원의 투자계획을 밝히기도 했습니다. 국내에서도 데이터센터가 늘어나면서 2029년까지 신규 데이터센터의 82.1%가 수도권에 집중될 것으로 예상되어 등 전력 수급 외에도 전력 인프라 부족, 전력계통 혼잡 문제 등도 우려되고 있습니다.

AI 산업의 발전으로 데이터센터의 급증이 예상되는 가운데, 데이터센터의 전력 사용을 인한 '탄소 발자국'과 '물 발자국'을 줄이기 위한 기업의 꾸준한 노력이 필요할 것입니다. 우선 데이터센터의 탄소 발자국을 줄이기 위해 사용한 전력의 에너지원을 탄소 배출량이 거의 없는 재생에너지로 전환해야 합니다. 글로벌 빅테크 기업인 아마존, 마이크로소프트, 메타(페이스북), 구글 등은 합하여 약 50GW 규모의 재생에너지 전력구매계약(PPA)을 체결했으며 이는 스웨덴 전체의 전력 발전 용량과 맞먹습니다. 이처럼 국내에서도 급증할 데이터센터의 전력 수요를 고려하여 재생에너지의 조속한 확대가 필요합니다. 또한 물 발자국을 줄이기 위하여 기업은 데이터센터의 수자원 사용이 주변 생태계에 미치는 영향을 분석하고 이를 고려한 지속가능한 수자원 관리 방안을 마련해야 할 것입니다.

이르게 찾아온 '녹조라떼'

작년보다 열흘 가량 일찍 전북 용담호에 녹조 경보가 발령되었습니다. 지난 22일 용담호 취수구 두 곳에서 유해 남조류 기준치인 1000셀을 훌쩍 넘기고, 29일에는 5000셀을 넘겼습니다. 이른 녹조현상의 원인으로 지난달 장마 기간에 내린 500mm 호우로 영양물질이 다량 유입되고, 지속된 폭염으로 수온이 상승하여 조류 번식이 급증한 것으로 분석됐습니다.