AI 데이터 센터 증가로 인한 환경과 경제적 영향 분석

미국 전역에 걸쳐 인공지능(AI)을 지원하기 위한 데이터 센터가 급증하고 있으며, 이로 인해 물과 전기 사용량이 폭발적으로 늘어나고 있다. 비즈니스 인사이더(Business Insider, BI)의 최근 보고서에 따르면, 2022년 말 기준으로 미국 내에서 이미 건설되었거나 건설이 승인된 데이터 센터는 총 1,240개에 달하며, 이는 2010년 대비 4배에 해당한다. 이 중 수백 개는 AI를 주로 처리하기 위해 설계된 '하이퍼스케일러' 데이터 센터다. 데이터 센터는 현대 디지털 경제의 핵심 인프라로, 스트리밍 비디오부터 암호화폐까지 다양한 서비스를 지원한다. 아마존, 마이크로소프트, 메타, 구글의 모회사 알파벳 등 기술 회사들은 올해만 3,200억 달러 이상을 시설과 장비에 투자할 계획이다. 이들 기업은 AI가 의료, 재난 예측, 교육, 개인 비서, 심지어 동반자 역할까지 할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 라이나비의 최고 정보 책임자(CIO)이자 공동 창립자인 코트니 탤러슨은 "창조력을 발휘할 수 있는 자원이 필요하다. 그것은 다른 플랫폼이든 자체 인프라이든 상관없다"라고 말했다. 그러나 이러한 긍정적인 전망 뒤에는 숨겨진 비용이 존재한다. BI의 분석에 따르면, 미국의 데이터 센터 중 40%가 물 부족 문제가 심각한 지역에 위치하거나 건설될 예정이다. 이들 시설은 하루에 수백만 갤런의 물을 사용할 수 있는 허가를 받았으며, 그로 인해 물 부족 지역에서는 물 공급이 더욱 어려워질 가능성이 있다. 2018년 기준으로 미국의 데이터 센터는 연간 340억 갤런의 물을 소비했으며, AI 붐 이후로 용량이 두 배로 늘어났다. 전력 사용량도 큰 문제다. BI는 미국의 데이터 센터가 앞으로 불과 몇 년 안에 폴란드(3,660만 명 인구)가 2023년에 사용한 전력보다 더 많은 전기를 소비할 것이라고 추산한다. 연방 정부의 예측에 따르면, 이 수요는 1980년대 이후 가장 큰 증가율을 보일 것으로 예상되며, 일부 계산 결과에 따르면 데이터 센터가 이 증가량의 44%를 차지할 수 있다고 한다. 이 새로운 수요를 충족시키기 위해서는 오래되고 더럽게 전기를 생산하는 발전소들이 계속 운영되어야 한다. 데이터 센터는 24시간 가동되어야 하므로, 주 전력망이 끊기면 디젤 또는 천연가스를 연료로 하는 백업 발전기를 사용한다. 이 과정에서 발생하는 배출물은 데이터 센터의 전력 수요와 직접적으로 관련되어 있다. BI는 전국 1,240개의 허가서를 통해 각 데이터 센터 운영자의 잠재적인 환경 영향을 계산했다. 아마존은 계획된 모든 데이터 센터를 건설할 경우 연간 30~48테라와트시(TWh)의 전력을 사용할 것으로 추정된다. 이는 네바다 주가 2023년에 사용한 전력량과 유사한 규모다. 기업 대표들은 이러한 부작용을 줄이거나 상쇄하기 위해 노력하고 있다고 주장한다. 그들은 매년 수십억 달러를 재생에너지 인프라에 투자하고, 수원을 복원하거나, 더 효율적인 기술을 구축하고 있다. 그러나 아직도 많은 데이터 센터가 물 부족 지역에 건설되고 있으며, 이들 지역에서는 공기 냉각 기술을 선호하고 있다. 공기 냉각은 전력을 많이 필요로 하므로, 데이터 센터의 전력 수요는 지역 전기 요금을 상승시키는 주요 원인이 되고 있다. 데이터 센터의 냉각 팬은 낮과 밤을 가리지 않고 작동하여, 주변에 사는 사람들의 삶의 질을 저하시키는 경우가 많다. 또한, 데이터 센터에 사용되는 물은 가정이나 다른 산업, 농업 용도로 사용될 수 있었던 물이므로, 지역 수질 오염의 위험도 크다. 미래에 대한 재평가 기술적 진보가 이러한 문제를 해결할 가능성은 있다. 더 효율적인 열교환기는 냉각 문제를 해결할 수 있고, 더 유연한 전력망이나 에너지를 덜 소비하는 AI는 전력 문제를 완화할 수 있다. 일부 유틸리티 회사는 새로운 화석 연료 발전소를 가동하지만, 재생에너지 솔루션도 등장하고 있다. 예를 들어, 셴예엔의 데이터 센터 근처에는 수백 개의 풍력 터빈과 함께 거대한 태양광 발전소가 건설되고 있다. 우리는 실시간 언어 번역이나 더 정확한 암 진단 같은 새로운 응용 프로그램에 감탄할 수 있지만, 동시에 이해되지 않는 알고리즘에 의해 결정되는 정책이나 군사 결정에 대해 우려할 수도 있다. 모든 이들이 AI 혁명의 성공을 기대하며, 각 주마다 기업들에게 더 많은 돈을 제공하고, 전반적인 규제 구조를 재편성하고 있다. 만약 AI 혁명이 성공한다면, 장기적으로 이 비용들이 상쇄될 가능성이 있지만, 실패하면 우리는 도달하지 못한 미래를 위해 지불해야 할 영수증을 남겨두게 될 것이다. 산업 전문가들은 이러한 투자가 결국 가치가 있을 것이라고 믿지만, 현재의 환경적 및 사회적 비용이 무시될 수 없다고 경고한다. 데이터 센터 건설을 주도하는 기업들은 고객과 기업의 수요에 응답하고 있으며, 이 기술이 단순히 앱이나 기기뿐만 아니라 사회 전체를 변화시킬 수 있다고 강조한다. 그러나 이들 기업이 제시하는 미래가 현실화되기 위해서는 물과 에너지의 지속 가능한 이용 방안이 절실하게 필요하다.