AI, 에너지·토지·물 사용 급증→온실가스·폐기물↑↑ [지금은 과학]

[아이뉴스24 정종오 기자] 유엔대 물·환경·보건연구소(UNU-INWEH)가 3일 ‘인공지능(AI) 에너지 사용의 환경 비용: 탄소, 물, 토지 발자국(Environmental Cost of AI’s Energy Use: Carbon, Water and Land Footprints)’ 보고서를 발간했다.

유엔대(UNU)는 UN 소속 학술전문기관이다. 보고서는 탄소 배출량과 AI가 에너지 사용을 통해 미칠 수 있는 간접적 환경 영향을 분석했다.

전력 소비량의 경우 2025년 예상치는 448테라와트시로 분석했다. AI의 물리적 기반인 데이터센터를 하나의 국가로 가정하면 전 세계 11위에 해당한다. 프랑스와 거의 비슷한 수준이다.

2025년 데이터센터 전체 전력 사용량 중 AI 관련 워크로드(주어진 시간 안에 컴퓨터 시스템이 처리해야 하는 작업의 양과 작업의 성격)가 차지하는 비중은 약 20%였다. 이 비중이 2030년까지 예상되는 40%로 증가한다면 AI 관련 전력 소비량은 약 374TWh에 달할 수 있다.

현재 추세대로라면 이 수치는 2030년 약 두 배인 945TWh로 증가할 수 있다고 내다봤다. 전 세계 예상 전력 사용량의 거의 3%에 해당하거나 사하라 사막 이남 아프리카의 13억 인구 전체에게 5년 이상 전력을 공급할 수 있는 양에 해당한다.

온실가스 배출량 또한 막대했다. 최대 4억톤의 CO₂e(이산화탄소 상당량)에 달할 수 있다. 2025년 영국의 모든 부문 배출량과 맞먹는 수준이다.

2030년에 해당 전력을 생산하는 데 필요한 토지 면적은 1만4000km²를 초과할 것으로 예상됐다. 북아일랜드 면적에 해당한다.

데이터센터에서 사용되는 것으로 추산되는 물은 9조3000억 리터. 지구 인구 81억명이 약 1.6년 동안 마실 수 있는 양에 이른다.

2030년까지 AI 인프라는 매년 최대 250만 톤의 전자 폐기물을 발생시킬 수 있는 것으로 분석됐다. 에펠탑 250개를 매년 버리는 것과 비슷한 양이다.

한편 AI 전문 클라우드 인프라를 보유한 국가는 32개국에 불과하며 그 중 90%는 미국과 중국에 집중돼 있는 것으로 파악됐다. 150개국 이상은 독자적 AI 컴퓨팅 인프라가 전혀 없었다.

유엔대 측은 “이는 환경정의 부분에서 문제가 된다”며 “AI 컴퓨팅 인프라가 부족한 국가들은 광물 채굴과 전자 폐기물 처리 부담을 떠안으면서도 전략적 이점은 다른 곳으로 흘러갈 것”이라고 지적했다.

보고서는 “의도적 개입이 없다면 전 세계 노동 시장은 인공지능 기술과 관련 직무 능력에 대한 접근성을 기준으로 점점 더 양극화될 수 있다”고 경고했다.

끝으로 보고서는 ‘책임 있는 AI를 위한 로드맵’의 6가지 원칙을 내놓았는데 △투명성 △설계 단계부터 고려한 효율성 △형평성과 환경 정의 △생애주기 책임 △글로벌 협력 △지속 가능한 이용 등을 제시했다.

오재호 나노웨더 대표(부경대 명예교수)는 “AI 데이터센터가 막대한 전력과 냉각수를 사용하며 이 과정에서 발생하는 폐열이 주변 지역의 기온을 상승시켜 열섬효과를 유발할 수 있음을 경고하고 있다”며 “과도한 수자원 취수는 가뭄 취약지역의 물 부족을 심화시키고 지역 생태계와 주민 생활에 부정적 영향을 미칠 수 있다”고 지적했다.

데이터센터 입지 선정 이전에 탄소배출뿐 아니라 폐열, 수자원, 토지이용을 포함한 종합적 환경영향평가를 의무화해야 한다고 덧붙였다.