AI산업 급성장에 전력난 가중, 미국의 대책은?

 

= 픽사베이

막대한 전기를 소모하는 AI 산업이 급성장함에 따라 세계 각국에서 AI로 인한 전력난이 일어날 수 있다는 우려가 나오고 있다. 특히 주요 AI 개발사가 위치한 미국에서는 AI의 전력 소비량에 대한 업계와 전문가의 경고가 잇따르고 있다.

 

AI의 전력 소비량이 늘어나는 가장 큰 이유는 기술기업들이 AI를 구동하기 위해 데이터센터를 잇따라 신설하고 있기 때문이다. 예를 들면 마이크로소프트와 오픈 AI는 1,000억 달러(약 137조 원)을 들여 AI 구동을 위한 슈퍼컴퓨터 데이터센터를 구축하는 ‘스타게이트 프로젝트’를 진행 중이며, 아마존 역시 향후 15년간 데이터센터 건립에 1,500억 달러를 투자할 계획이다. 국제 에너지 기구에 따르면 이용자가 구글 검색을 1회 수행할 경우에는 0.3와트의 전력이 소비되지만, 챗 GPT를 사용할 경우 AI에 질문을 한번 할 때마다 2.9와트의 전력이 소비된다. 

 

뱅크오브아메리카가 18일 내놓은 보고서에 따르면 미국의 데이터센터가 소비하는 전력은 올해 시간당 172테라와트에서 2030년에는 205테라와트로 2배 이상 증가할 것으로 예상된다. 또 데이터센터의 전력 소비량이 전체 공급량에서 차지하는 비중 역시 4.2%에서 8.1%로 2배 가까이 높아질 것으로 예측되었다. 

 

영국의 반도체 설계 회사 ARM의 아미 바다니(Ami Badani)는 현지시간 15일 런던에서 열린 컨퍼런스에서 “챗 GPT는 기존 웹 검색보다 15배 많은 에너지를 필요로 한다. 전력 문제를 해결하지 않고서는 AI의 발전을 지속할 수 없다.”라고 경고했다. 또 바다니는 생성AI가 주류로 자리잡게 되면 결국 2030년에는 AI를 구동하기 위한 전력이 미국 전체의 전력 소비량의 4분의 1을 차지하게 될 것이라고 경고했다.

 

현지시간 17일 미국 워싱턴에서 개최된 ‘AI: 새로운 에너지 시대에 힘을 더하다 (AI: Powering the New Energy Era)’ 회담에서 전력산업 관계자들은 미국의 전력 시스템이 급격히 발전하는 생성 AI 기술의 전력 수요를 빠르게 따라잡지 못하고 있다고 불만을 토로했다. 

 

회담에 참석한 업계 관계자들은 전력 부족의 주된 이유로 미국 내의 복잡한 규제와 허가 절차, 그리고 환경단체와 지역사회와의 법적 갈등을 들었다. 이로 인해 새로운 전력 프로젝트의 전력망 연결이 지연되고 AI 산업의 발목을 잡고 있다는 주장이다. 그러면서 현재 급증하는 데이터센터에 원활히 전력을 공급하려면 혁신적인 솔루션이 필요하다고 주장했다. 관계자들은 소형 모듈형 원자로, 효율적인 전력 분배를 위한 AI 기반 데이터 분석 적용, 냉각 방식의 전환 등을 들었다.

 

미국 정부는 화석연료 발전소 가동 중단을 연기하고 신재생에너지 공급 설비를 확충하는 등 대책 마련에 나섰다. 미국 내 전체 전력 공급량을 올해 4000TW에서 2030년 5000TW까지 늘린다는 계획이다. 이에 더해 신재생에너지 발전에 대한 투자와 소형 원자로 상용화도 함께 추진한다.

 

이러한 우려는 다른 나라에서도 나오고 있다. 국제에너지기구에 따르면 현재 전 세계 8,000개가 넘는 데이터센터의 약 33%는 미국에 있으며 유럽에 16%, 중국에 약 10%가 있다. 특히 유럽의 경우 2022년 기준 데이터센터의 전력 소비량은 약 100 테라와트시에 달하고 있으며 특히 데이터센터의 상당수가 몰려있는 프랑크푸르트, 런던, 암스테르담, 파리, 더블린 등의 지역은 2026년에는 전력 수요가 150 테라와트시에 달할 것으로 예측된다. 또 아일랜드의 경우 2022년 기준 전체 전력의 17%를 데이터센터에서 소모하고 있는데, 이를 방치할 경우 2026년에는 아일랜드 전체 전력의 32%를 데이터센터가 사용할 것으로 예상되고 있다.

 

국제에너지기구는 AI나 암호화폐와 같은 신기술의 유행이 전력 수요를 부풀리고 있으며, 구글 검색과 같은 검색 도구가 모든 검색에 AI 기능을 도입할 경우 전력 수요가 10배 증가해 연간 10 테라와트시의 전력이 추가로 필요할 수도 있게 될 것이라고 밝혔다.

 

국내에서도 AI 산업의 발전으로 전력수급 대책이 필요하다는 목소리가 나온다. 이종호 과학기술정보통신부 장관은 지난 3월 대전 유성구 한국원자력연구원을 방문해 AI 발달로 전기 에너지의 수요가 급증할 것이며, 이에 대한 대책으로 차세대 원자로 연구개발을 제시했다. 이 장관은 "인공지능 시대가 본격적으로 도래하며 데이터센터, 반도체 공장 증설 등 굉장히 많은 전기에너지 수급이 필요하다."라며 "AI 기술을 도울 에너지 대책 중 하나로 차세대 원자로와 원자력 이용 증가에 따른 사용 후 핵연료 처리를 포함할 필요가 있다."라고 밝혔다.

 

 

 

현기호 기자

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