AI와 기후위기: 데이터센터부터 메가 프로젝트까지, AI 경쟁이 탄소 배출을 늘리는 이유 🤖🌳

뉴니커, 혹시 인공지능(AI)으로 에너지·환경 문제를 해결할 수 있다는 이야기나, 빅테크 기업들이 탄소 배출을 ‘제로’로 만들겠다고 약속하는 걸 본 적 있나요? 이런 소식에 익숙했다면, 최근 나온 기사를 보고 의아했을 수도 있는데요. 최근 구글·아마존 같은 빅테크 기업들이 AI 데이터센터 등 인프라를 키우면서 그들이 배출하는 탄소량도 엄청나게 늘고 있기 때문.

“AI 데이터센터는 재생에너지도 많이 쓰고, 꽤나 친환경적이라고 들었는데?”라는 생각이 든다면, 오늘 아티클을 읽어봐요. AI는 간편하게 ‘딸깍’ 한 번으로 작동되는 것처럼 보이지만, 사실 그 뒤에서는 많은 과정이 필요하거든요. AI 기술과 데이터센터가 탄소 배출·기후위기와 어떤 관련이 있는지, 이 이야기가 지금 중요한 이유는 뭔지, 우리나라는 어떤 방향으로 나아가고 있는지 정리했어요.

AI랑 탄소 배출이랑 무슨 상관인데? 

AI는 재난 상황을 예측하거나, 공장 에너지 효율을 높이는 등 에너지 문제를 해결하고 기후위기에 대응하기 위한 도구로 종종 언급되곤 하잖아요. 하지만 “AI 서비스를 많이 쓸수록 기후위기 문제가 심각해질 수 있어!”라는 반론이 나오는데요. 이게 무슨 말이냐면:  

• AI는 ‘전기 먹는 하마’? ⚡️: 거대한 AI 서비스를 운영하기 위해서는 24시간 돌아가는 여러 대의 컴퓨터로 가득 찬 데이터센터가 필요해요. 사용자가 입력하는 질문 하나하나가 에너지 시스템에 영향을 미치고요. 과거 샘 올트먼 오픈AI CEO는 이용자들의 “GPT야 고마워~”와 같은 인사말이 생각보다 큰 전력 사용으로 이어진다고 말했을 정도라고. 전력의 출처도 중요한데요. 데이터센터가 있는 지역의 전력망이 화석연료 중심인 경우, 저탄소 전원을 사용하는 경우보다 배출량이 더 많아진다고 해요.   
• ‘딸깍’ 뒤에 있는 것들 🛢️: 또 AI는 화면 안에만 존재하는 디지털 서비스처럼 보이지만, 서비스를 운영하기 위해서는 현실에서도 많은 기반 시설이 필요하잖아요. 데이터센터를 짓기 위해서는 넓은 부지가 필요하고, 주변에는 많은 전력 사용을 감당하기 위한 변전소나 송전선이 있어야 해요. 이를 위해 공사 과정에서 나무를 베거나 건축물을 올릴 때 온실가스를 내뿜게 된다는 우려가 나오고요. 또 24시간 돌아가는 데이터센터의 서버에서 나오는 열을 식히려면 엄청난 양의 물을 써야 하는 등 다양한 AI 인프라를 만드는 과정에서 환경에 영향을 줄 수 있다고.
• 모든 제조 과정에서 환경에 부담이라고? 😖: 인프라 구축뿐만 아니라 AI가 만들어지고 폐기되는 모든 과정에서도 환경 부담이 일어나요. AI의 재료인 GPU·HBM(고대역폭 메모리)을 만드는 과정에서 많은 물·전력·화학 공정이 필요하기 때문. 거대한 AI 서비스에는 많은 수요가 한 번에 몰리다 보니, 데이터센터에서 사용하는 전력이 지역 전력망에도 부담을 주고요. 또 최근에는 GPU가 나올 때마다 서버를 빠르게 교체하는 추세라, 여기에서 발생하는 전자·반도체 폐기물 처리와 희토류 재활용 문제도 떠오르는 중이라고.

AI와 기후위기, 지금 이 이야기가 왜 중요한 거야?

여기까지 읽었다면, “근데 AI는 지난 몇 년 동안 잘 써왔고, 해결할 기술도 발전하고 있지 않아? 이게 왜 지금 문제인데?”라는 생각이 들 수 있는데요. 현재 시점에서 AI와 기후위기의 관계에 관한 이야기에 더욱 관심이 몰리는 이유가 있어요. 최근 전 세계적으로 AI 수요가 늘었고, 빅테크 기업과 국가들 간의 ‘AI 패권 경쟁’이 치열해지고 있기 때문:

• AI로 탄소 배출량이 급증했다고? 📈: 최근 AI 투자가 늘어나면서 글로벌 빅테크 기업들이 데이터센터 건설 등 AI 인프라 확장에 속도를 내고 있어요. 이에 따라 전력 사용과 온실가스 배출량도 급증하고 있고요. 아마존은 지난해 배출량이 전년 대비 16% 증가했고, 구글도 데이터센터를 확장하며 지난해 직접 배출(스코프 1)이 전년 대비 20% 늘어났다고. 특히 아마존의 지난해 온실가스 배출량은 약 8100만 톤(t)인데, 이는 휘발유 차량 약 1900만 대가 1년 동안 내뿜는 양과 비슷한 수준이에요. 구글은 청정에너지 활용을 늘려 간접 배출(스코프 2)은 소폭 줄었지만, 공급망에서 발생하는 배출(스코프 3)은 전년 대비 25% 늘었다고.
• 빅테크들의 ‘넷제로’ 달성할 수 있을까? 🌱: 이런 상황이 이어지면서 빅테크들이 내걸었던 친환경 목표를 달성하기 어려울 거라는 분석이 나와요. 아마존은 2040년까지, 구글과 메타는 2030년까지 ‘탄소 순 배출량 제로’(넷제로)를 달성하는 걸 목표로 삼고 있기 때문. 즉 구글과 아마존을 비롯한 빅테크 기업들은 AI 수요 증가에 대한 대응과 탄소중립 목표를 동시에 이뤄야 하는 과제를 안고 있는 거예요.

점점 속도가 빨라지는 AI 패권 경쟁에는 기업뿐 아니라 국가들도 뛰어들고 있어요. 많은 나라들이 AI를 국가 안보나 경제 성장을 위한 자산으로 여기면서 경쟁적으로 AI 산업을 성장시키는 건데요. 데이터센터 건설로 각국의 전력 소비가 갑자기 늘어나면서 탄소 배출에 관한 부담도 함께 커지고 있어요. 유엔도 보고서를 통해 데이터센터의 전 세계 전력 소비 비중이 2025년 1.5%에서 2030년 3%까지 늘어날 걸로 봤는데요. 이런 AI 경쟁이 계속된다면 물과 에너지 소비, 오염 규모가 향후 4년 안에 2배 증가할 수 있다고.   

근데 우리나라도 여기서 자유롭지 않다고?

최근 우리나라 정부도 “우리나라의 미래 먹거리는 AI야, 한국형 AI 생태계 만들어보자!”라며 ‘3대 메가 프로젝트’를 추진 중이잖아요. 메가 프로젝트는 정부가 삼성·SK그룹 등과 손잡고 반도체, 피지컬 AI, AI 데이터센터 3개 분야에 초대규모 투자를 한다는 내용인데요. 그런데 환경단체들은 이런 흐름에 “기후위기에 대한 대응은 전혀 고려되지 않고 있어!”라고 말한다고. 

환경단체들은 메가 프로젝트를 추진하면서 대규모 산업시설들이 배출할 온실가스나 지역사회가 입을 피해는 제대로 고려하지 않았다고 지적해요. 실제로 정부는 대규모 데이터센터를 짓기 위해 부지 인허가 절차를 단축하고, 늘어날 전력 수요를 재생에너지와 계속운전을 추진 중인 원전 9기를 활용해 대응하겠다 밝혔는데요. 하지만 프로젝트를 위해 새로 필요한 전력만 최신 대형원전 18기에 달하는 25기가와트(GW) 규모라고 알려져 있어요. 막대한 양의 전기를 생산하려면 가스·석탄 발전에 의존할 가능성이 있고, 결국 온실가스를 감축하는 목표와 충돌할 수 있다는 우려가 나오고요. 호남 반도체 산업단지가 지어질 광주 군공항 지역에 대한 환경영향평가 기간이 부족하다는 비판도 나오면서, 환경단체들은 “이 계획은 사실상 기후위기 대응을 포기하겠다는 말이야!”라고 지적해요.  

AI가 기후위기에 주는 영향, 대안은 있는 거야?

많은 전문가들은 기업들이 AI 연구개발 과정에서 발생하는 온실가스 배출량을 투명하게 공개해야 한다고 말해요. 구체적인 수치가 공개되어야, 더 효율적인 방향성을 논의해볼 수 있다는 것. 더불어 갈수록 전력을 더 많이 소모하는 AI 개발 경쟁 대신, 작고 효율적인 인공지능을 개발하는 게 대안이라는 주장도 있고요. 

AI와 탄소중립이라는 두 마리 토끼를 잡기 위해 지속 가능한 모델이 필요하다는 말도 나와요. AI를 기후위기 대응을 위한 도구로 사용해, 에너지 효율이나 재난 예측과 같은 분야에 활용하면 탄소중립에 도움이 될 수 있다는 기대도 있다고. 혹은 프랑스의 ‘디지털 환경법(Loi REEN)’처럼 AI를 둘러싼 다양한 주체에게 환경적 책임을 지워 기후위기에 미치는 영향을 최소화하는 방안에서 실마리를 찾을 수 있을 거란 분석도 나와요.