[AI는 돈 먹는 하마?④]충격적인 'AI 전력 청구서’

[산업일보]
지금까지 골드만삭스(이하 GS)가 6월 발표한 ‘생성 AI:너무 많은 비용, 너무 작은 이익?(이하 보고서)’를 통해 인공지능(AI)을 둘러싼 회의론과 낙관론을 살펴봤다.

회의론자들은 빅테크 기업의 막대한 AI 투자가 수익으로 돌아오기 어려울 것이라 우려했다. 낙관론자들은 AI 기술의 진화에 따라 비용이 낮아지고, 다양한 분야의 생산성과 효율을 높일 것으로 내다봤다.

낙관론자의 전망대로 AI가 세계 경제에 혜택을 창출할 수 있다 해도 문제점은 또 있다. 전력 공급이 급성장하는 AI를 뒷받침할 수 있느냐다.

AI발 전력 수요 증가, “20년 만에 처음 겪는 수준”

Brian Janous 클로버리프 인프라스트럭처 공동 창업자는 20년 간 전력 소비 증가가 없었던 미국의 낡은 전력망이 AI가 촉발한 전력 수요 증가에 대응할 수 없을 것이라 우려했다.

그는 보고서에서 ‘2022년 말 챗GPT-3.5가 출시되면서 AI 관련 전력 수요가 증가하기 시작했고, 연간 수백 메가와트(MW)의 데이터센터용 전력을 추가해야 할 것으로 보인다’면서 ‘전력 수요는 향후 몇 년간 계속해서 급증할 것으로 예상된다’라고 분석했다.

데이터 센터의 전력 사용량을 줄이는 것도 한계가 있다는 진단이다. Brian Janous 공동 창업자는 ‘클라우드 데이터센터의 평균 전력효율지수(PUE, 데이터센터 총 전력량을 IT 장비 전력량으로 나눈 값)는 약 1.3으로 지난 10년 간 약 0.2 감소하는데 그쳤다’라고 설명했다.

전력망을 빠르게 확충하는 것도 쉽지 않다. 전력회사가 새로운 용량을 생산하려면 긴 허가 과정을 거쳐야 하고, 변압기 등 인프라 장비도 빠르게 공급받을 수 없어서다.

Brian Janous 공동 창업자는 ‘미국 빅테크 기업은 전력 공급 문제가 AI 발전의 가장 큰 제약이 될 것으로 의견을 모았지만, 문제를 인식하는 건 한 단계일 뿐 해결하는 것은 훨씬 어렵다’라고 지적했다.

한국도 마찬가지…AI 수요 대응하려면 ‘원전 53기’ 필요

전력 공급이 급증하는 수요를 따라가지 못하는 건 한국도 마찬가지다. 국회입법조사처가 5월 발표한 ‘AI 혁명에 부응한 선제적 전력공급·전력망 확충 긴요’ 보고서는 ‘2029년까지 건설을 요청한 데이터센터의 전력 사용량을 감당하려면 1기가와트(GW)급 발전기 53기를 추가 건설해야 한다’라고 지적했다.

보고서에 따르면 지난해 12월 기준 국내 데이터센터는 150개로 1GW급 원자력 발전소 2기 이상의 전력을 사용한다. 서버 연산과 냉각, 기기 작동에 더 많은 전력을 소모하는 AI 데이터센터는 기존 데이터센터보다 6배 많은 전력이 필요하다.

산업통상자원부가 5월 말 공개한 ‘제11차 전력수급기본계획’은 2038년 최대 128.9GW의 전력 수요가 발생하고, 특히 AI의 영향으로 2030년의 반도체 및 데이터센터의 전력 수요가 지난해 수요의 2배 이상으로 증가할 것으로 전망했다.

보고서는 ‘2029년까지 신규 데이터센터 수요는 732개, 소요 전력 용량은 4만9천397MW에 달한다’면서 ‘부동산 개발을 선점하기 위한 우선 신청 용량을 제외하면 실제 수요는 줄어들겠지만, AI 데이터센터의 설치가 전력 생산과 전력망 운용에 부담으로 작용할 것은 분명하다’라고 짚었다.