데이터센터의 탄소중립
숙명여대 SEM 이현 기자
요즘 다양한 분야에서 디지털 전환이 일어나면서 AI의 사용 분야가 넓어지고 사용이 보편화되었다. AI에는 가장 접근성이 좋다고 평가되는 것 중 하나인 챗지피티(GPT)를 비롯해 사용자의 요구에 맞춰 영상이나 이미지를 제작해주는 다양한 생성형 AI가 존재한다. 이들은 다양한 방면에서 사용되어 이용자들의 편의성을 증대해준다.
편리성과 높은 접근성 덕분에 수많은 사람들이 생성형 AI를 사용하고 있으며, 앞으로 그 수는 더욱 증가할 것으로 예상된다. 그러나 여러 연구는 AI 사용량 증가가 곧 탄소 배출 증가로 이어질 수 있음을 경고하고 있다. 과제나 업무에 일상적으로 활용되는 생성형 AI가 환경 오염에 기여할 수 있다는 사실을 인식하는 사람들은 많지 않을 것이다. 내가 무심코 사용하는 AI가 얼마나 탄소 배출에 기여하는지, 기술 발전과 보편화에 따라 어떤 변화가 필요한지에 대해 관심을 가질 필요가 있다.
그렇다면 이토록 편리한 AI는 환경에 어떻게, 어떤 영향을 주는 것일까? 이는 데이터센터의 에너지 소비와 관련지을 수 있다.
“생성형 AI를 이용한 검색은 일반 검색의 10배에 해당하는 전력을 소모한다.”
국제에너지기구에 따르면 전 세계 데이터센터의 전력 소비량이 2022년에는 460TWh였으나 2026년에는 최대 1050TWh로 증가할 것으로 예측했다. 이는 4년간 2배가 넘는 전력 소모의 증가를 예측하고 있는 것이다. 따라서 생성형 AI의 사용량 증가는 기하급수적인 전력 소모량 증가로 이어짐을 암시한다고 해석할 수 있다. 또한 일례로 구글의 ‘2024 환경 보고서’에 따르면, 구글의 2023년 온실가스 배출량은 전년 대비 13% 늘었다. 구글도 챗봇 ‘바드’를 가지고 있기에 생성형 AI의 영향이 없다고 보기 힘들다.
“챗지피티를 한 번 이용하면 물 한 병이 소모된다”
미국 리버사이드 콜로라도대와 앨링턴 텍사스대 연구진은 챗지피티와 한 번 대화를 할 때 물 500㎖가 소비된다는 계산 결과를 발표했다. 그 이유는 이렇다. 데이터 센터는 기기 오작동을 방지하기 위해 섭씨 10~25도의 온도를 유지해야 하는데, 이를 위해선 Kwh 당 약 1갤런(3.8ℓ)의 물이 소비되는 것으로 추정된다고 한다. 하지만 이는 데이터센터의 에너지 효율에 따라 그 양이 달라진다고 한다. 따라서 에너지 효율이 낮은 데이터센터는 탄소 배출에 더불어 방대한 물 낭비까지 야기하여 환경오염에 일조할 수 있는 것이다.
그렇다면 데이터센터의 에너지 효율을 높이기 위해선 어떻게 해야할까?
먼저, 데이터센터의 탄소 중립을 위해서는 저전력 기술의 도입이 필요하다. 데이터센터의 에너지 효율을 높이고 재생에너지 사용을 확대해야한다. 데이터센터의 에너지효율을 높인다면, 전력소비량뿐만 아니라 물 소모량 또한 줄일 수 있다.
일례로 구글은 데이터센터의 무탄소 에너지 운영을 목표로 다양한 노력을 하는 중이다. 이를 위해 구글은 냉각 시스템 최적화, 신소재 서버 도입, 머신러닝 기반 예측 알고리즘 개발 등 다양한 기술적 접근을 시도하고 있다. 전력 효율이 뛰어난 NPU를 개발하는 방법도 있는데, 리벨리온의 ‘아톰’ NPU는 에너지 효율이 뛰어나 데이터센터의 전력 소모량을 감소시킨다.
생성형 AI의 사용은 이제 일상이 되었다. 하지만, AI로 사진이나 영상을 만들거나 간단한 대화를 주고받는 것만으로도 막대한 전력과 담수가 소모된다는 사실은 많은 사람들에게 충격적으로 다가올 것이다. 그러나 많은 사람들이 AI가 환경에 미치는 영향에 관심을 가진다면 정부의 제도나 기업에 영향을 미쳐 문제해결에 도움이 될 것이다.
AI의 발전도 중요하지만, 더 시급한 과제는 데이터센터의 에너지 효율을 높이거나 재생에너지로 전환하는 것이다.
[참고]
곽노필, 한겨레, 대화 한 번에 ‘생수 한 병씩’…챗GPT의 불편한 진실, 2024.06.29.
https://www.hani.co.kr/arti/science/technology/1090180.html
김지연, 그리니엄, 2024 환경 보고서 공개, AI 탄소배출 증가에 대처하는 구글의 자세는?, 2024.7.10.
https://greenium.kr/news/52937/
황혜진, 문화일보, 데이터센터 전력소비 4년간 2배 ↑… 전세계 ‘에너지 전쟁’, 2024.5.31
https://munhwa.com/news/view.html?no=2024053101070209294001
데이터센터의 탄소중립
숙명여대 SEM 이현 기자
요즘 다양한 분야에서 디지털 전환이 일어나면서 AI의 사용 분야가 넓어지고 사용이 보편화되었다. AI에는 가장 접근성이 좋다고 평가되는 것 중 하나인 챗지피티(GPT)를 비롯해 사용자의 요구에 맞춰 영상이나 이미지를 제작해주는 다양한 생성형 AI가 존재한다. 이들은 다양한 방면에서 사용되어 이용자들의 편의성을 증대해준다.
편리성과 높은 접근성 덕분에 수많은 사람들이 생성형 AI를 사용하고 있으며, 앞으로 그 수는 더욱 증가할 것으로 예상된다. 그러나 여러 연구는 AI 사용량 증가가 곧 탄소 배출 증가로 이어질 수 있음을 경고하고 있다. 과제나 업무에 일상적으로 활용되는 생성형 AI가 환경 오염에 기여할 수 있다는 사실을 인식하는 사람들은 많지 않을 것이다. 내가 무심코 사용하는 AI가 얼마나 탄소 배출에 기여하는지, 기술 발전과 보편화에 따라 어떤 변화가 필요한지에 대해 관심을 가질 필요가 있다.
그렇다면 이토록 편리한 AI는 환경에 어떻게, 어떤 영향을 주는 것일까? 이는 데이터센터의 에너지 소비와 관련지을 수 있다.
“생성형 AI를 이용한 검색은 일반 검색의 10배에 해당하는 전력을 소모한다.”
국제에너지기구에 따르면 전 세계 데이터센터의 전력 소비량이 2022년에는 460TWh였으나 2026년에는 최대 1050TWh로 증가할 것으로 예측했다. 이는 4년간 2배가 넘는 전력 소모의 증가를 예측하고 있는 것이다. 따라서 생성형 AI의 사용량 증가는 기하급수적인 전력 소모량 증가로 이어짐을 암시한다고 해석할 수 있다. 또한 일례로 구글의 ‘2024 환경 보고서’에 따르면, 구글의 2023년 온실가스 배출량은 전년 대비 13% 늘었다. 구글도 챗봇 ‘바드’를 가지고 있기에 생성형 AI의 영향이 없다고 보기 힘들다.
“챗지피티를 한 번 이용하면 물 한 병이 소모된다”
미국 리버사이드 콜로라도대와 앨링턴 텍사스대 연구진은 챗지피티와 한 번 대화를 할 때 물 500㎖가 소비된다는 계산 결과를 발표했다. 그 이유는 이렇다. 데이터 센터는 기기 오작동을 방지하기 위해 섭씨 10~25도의 온도를 유지해야 하는데, 이를 위해선 Kwh 당 약 1갤런(3.8ℓ)의 물이 소비되는 것으로 추정된다고 한다. 하지만 이는 데이터센터의 에너지 효율에 따라 그 양이 달라진다고 한다. 따라서 에너지 효율이 낮은 데이터센터는 탄소 배출에 더불어 방대한 물 낭비까지 야기하여 환경오염에 일조할 수 있는 것이다.
그렇다면 데이터센터의 에너지 효율을 높이기 위해선 어떻게 해야할까?
먼저, 데이터센터의 탄소 중립을 위해서는 저전력 기술의 도입이 필요하다. 데이터센터의 에너지 효율을 높이고 재생에너지 사용을 확대해야한다. 데이터센터의 에너지효율을 높인다면, 전력소비량뿐만 아니라 물 소모량 또한 줄일 수 있다.
일례로 구글은 데이터센터의 무탄소 에너지 운영을 목표로 다양한 노력을 하는 중이다. 이를 위해 구글은 냉각 시스템 최적화, 신소재 서버 도입, 머신러닝 기반 예측 알고리즘 개발 등 다양한 기술적 접근을 시도하고 있다. 전력 효율이 뛰어난 NPU를 개발하는 방법도 있는데, 리벨리온의 ‘아톰’ NPU는 에너지 효율이 뛰어나 데이터센터의 전력 소모량을 감소시킨다.
생성형 AI의 사용은 이제 일상이 되었다. 하지만, AI로 사진이나 영상을 만들거나 간단한 대화를 주고받는 것만으로도 막대한 전력과 담수가 소모된다는 사실은 많은 사람들에게 충격적으로 다가올 것이다. 그러나 많은 사람들이 AI가 환경에 미치는 영향에 관심을 가진다면 정부의 제도나 기업에 영향을 미쳐 문제해결에 도움이 될 것이다.
AI의 발전도 중요하지만, 더 시급한 과제는 데이터센터의 에너지 효율을 높이거나 재생에너지로 전환하는 것이다.
[참고]
곽노필, 한겨레, 대화 한 번에 ‘생수 한 병씩’…챗GPT의 불편한 진실, 2024.06.29.
https://www.hani.co.kr/arti/science/technology/1090180.html
김지연, 그리니엄, 2024 환경 보고서 공개, AI 탄소배출 증가에 대처하는 구글의 자세는?, 2024.7.10.
https://greenium.kr/news/52937/
황혜진, 문화일보, 데이터센터 전력소비 4년간 2배 ↑… 전세계 ‘에너지 전쟁’, 2024.5.31
https://munhwa.com/news/view.html?no=2024053101070209294001