데이터센터 전력 소비 급증…AI 개발 병목 현상될까

최근 대형 기술 기업이 생성형 AI 툴 개발에 막대한 투자를 하면서 전 세계적으로 AI 전용 데이터센터 건설 프로젝트가 진행되고 있다. 하지만 AI 거품으로 인해 데이터센터 전력 소비가 급격히 증가하면서 전력 공급 문제가 AI 성장에서 병목 현상이 되고 있다고 보도되고 있다.

일론 마스크는 2024년 4월 엑스 스페이스에서 진행한 인터뷰에서 2023년 AI 개발은 칩 제약을 받았지만 앞으로 1~2년 안에 AI에 제약을 가할 건 전력 공급이 될 것이라는 견해를 나타냈다. 앤디 재시 아마존 CEO도 1월 대규모 언어 모델은 많은 전력을 소비하지만 현재로서는 충분한 에너지가 없다며 전력 공급이 AI 개발 과제라고 지적했다.

조사 그룹 디지틀인프라(Dgtl Infra)에 따르면 2024년 전 세계 데이터센터에 대한 투자 규모가 2,250억 달러를 넘을 것으로 추정된다. 또 젠슨 황 엔비디아 CEO는 엄청난 전력을 소비하며 막대한 데이터를 처리하는 생성형 AI를 지원하기 위해 앞으로 몇 년 내 1조 달러 상당 데이터센터 인프라를 구축해야 한다고 말했다.

국제에너지기구 IEA 추산에 따르면 2026년까지 전 세계 데이터센터 전력 소비량이 1,000TWh로 증가한다고 한다. 이에 IEA는 데이터센터 에너지 소비 급증을 완화하려면 최신 규제와 효율성 등 기술적 개선이 필수적이라고 밝히고 있다.

2026년까지 전 세계 데이터센터 전력 소비량이 한 국가 전체 소비 전력에 맞먹게 될 것이라는 전망이 있으며 AI나 가상화폐 등으로 인한 에너지 수요 급증분은 원자력 등 청정 전력원으로 커버해야 한다고 국제에너지기구는 밝히고 있다.

아마존, 마이크로소프트, 구글 등 대기업 기술 기업은 생성형 AI 성능 향상을 위해 데이터센터 등 컴퓨팅 인프라 구축에 수십억 달러를 투자하고 있다. 하지만 데이터센터를 어디에나 건설할 수는 없다. 대량 서버와 칩 등 물리적 구성 요소를 수용할 수 있는 광활한 부지와 함께 컴퓨터 냉각을 위한 물과 안정적인 전력 공급이 필요하다. 이미 버지니아 북부 등 데이터센터 건설 인기 지역은 수용 한계에 직면했다고 한다.

미국 버지니아 북부 전력회사인 도미니온에너지는 2022년 새로운 데이터센터 연결을 일시 중단하고 전력 수요 급증 대응책을 분석했다. 도미니온에너지는 10월 규제 당국에 제출한 문서에서 데이터센터 개발로 인한 부하 증가를 경험했으며 전력 수요 증가가 문제라고 밝혔다.

엔비디아와 공동으로 AI 워크로드 최적화 데이터센터 건축을 하는 산업기계 제조업체인 슈나이더일렉트릭 측은 데이터센터 수요는 항상 있었지만 이렇게 많은 적은 없었다며 현재로선 2030년까지 필요한 모든 데이터센터를 운영할 수 있는 능력이 부족하다고 밝히고 있다.

제조업 컨설팅 업체 ASG(Appleby Strategy Group) 관계자는 새로운 AI 경제 전개를 제한하는 요인 중 하나가 어디에 데이터센터를 건설하고 어떻게 전력을 조달할지라며 일정 시점에서 송전망 현실이 AI의 발목을 잡게 될 것이라고 지적한다. 또 데이터센터 건설 후보지 50곳 중 실제 개발 가능한 곳은 2곳 정도에 불과해 데이터센터 건설 부지 확보도 과제라고 지적하고 있다.

이런 전력 수요 우려로 데이터센터 개발업체 사이에서 현장 발전소나 원자력 에너지 등에 대한 관심이 높아지고 있다. 2023년에는 마이크로소프트가 데이터센터 냉각에 소형 모듈식 원자로를 도입하는 방안을 검토 중이라고 보도된 바 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.