데이터센터, AI와 암호화폐 채굴로 에너지 사용량 증가

암호화폐와 인공지능(AI)이 자리를 잡으면서 데이터센터의 전력 소비량이 급증하는 것으로 나타났다.

국제에너지기구(IEA)의 새로운 보고서에 따르면 2026년까지 데이터센터가 암호화폐와 인공지능 덕분에 2배의 전력을 소비할 수 있다고 한다.

우리의 모든 이메일, 사진, 고양이 동영상 등 클라우드에 떠다니는 모든 것은 저장하기 위해 데이터센터에 의존하고 있으며, 비트코인을 채굴하고 인공지능을 훈련시키는 데이터센터가 점점 더 늘어나고 있다.

이러한 데이터센터는 전기 사용과 관련된 온실가스 배출에 책임이 있기 때문에 이미 암호화폐와 챗GPT(ChatGPT) 같은 AI 도구가 환경에 미치는 영향에 대한 반발을 불러일으키고 있다. 전 세계는 전력망에서 발생하는 오염을 정화하는 동시에 데이터센터의 급증하는 전력 수요를 충족하기 위해 더 많은 재생 에너지가 필요할 것이다.

지난달 25일 발표된 IEA의 연례 전력 보고서에 따르면 데이터센터, 암호화폐, AI는 2022년 전 세계 전력수요의 약 2%를 차지하며, 460테라와트시(TWh)의 전력을 사용할 것으로 예상하고 있다. 암호화폐 채굴만 해도 2022년에 110TWh의 전력을 소모하여 전체 전력 소비량의 거의 4분의 1을 차지할 것으로 추정된다.

2026년까지 암호화폐와 인공지능에 사용되는 데이터센터의 전력 소비량은 기술 발전 속도에 따라 최대 1,050TWh까지 증가할 수 있다. 이러한 증가는 한 국가의 전력 수요를 추가하는 것과 맞먹으며, 더 완만한 시나리오에서는 스웨덴, 기껏해야 독일 정도다.

현재 미국은 전 세계 약 8,000개의 데이터 센터 중 33%를 차지하며, 가장 많은 데이터 센터를 보유하고 있다. 또한 비트코인 채굴이 가장 많은 나라이기도 하다. IEA는 향후 몇 년 동안 미국의 데이터센터 전력 소비가 2022년 미국 수요의 약 4%에서 2026년에는 6%로 빠른 속도로 증가할 것으로 전망한다. 5G 네트워크와 클라우드 기반 서비스의 확장이 이러한 성장의 또 다른 원동력 역할을 하고 있다.

유럽연합에서 법인세율이 가장 낮은 국가 중 하나인 아일랜드는 새로운 데이터센터가 붐을 이룰 것으로 예상된다. 아일랜드의 82개 데이터센터는 이미 2022년 아일랜드 전력 소비량의 17%를 차지할 것으로 예상된다. 또 다른 54개는 건설 중이거나 최근 건설을 시작하도록 승인되었다. 2026년까지 이 모든 데이터센터가 연간 전력 수요의 거의 3분의 1을 소비할 것으로 예상된다.

IEA 보고서는 "데이터센터 부문의 급속한 확장과 전력 수요의 증가는 전력 시스템에 문제를 야기할 수 있다"고 경고하고 있다. 이러한 위험은 아일랜드에만 국한된 것이 아니다. 런던에서는 데이터센터의 전력 수요로 인해 더 많은 주택을 개발하기가 더 어려워졌다. 미국의 비트코인 채굴 허브인 텍사스는 새로운 암호화폐 채굴장(일명 암호화폐 데이터 농장)으로 인해 이미 노후화되고 스트레스를 받고 있는 전력망에 압력을 가하는 문제를 해결해야 한다.

데이터센터는 기본적으로 컴퓨터를 보관하는 창고이기 때문에 전력 수요의 40%가 컴퓨팅에서 발생한다. 모든 장비를 시원하게 유지하는 것이 수요의 또 다른 40%를 차지하며, 나머지는 다른 IT 장비가 차지하고 있다.

여기에 AI를 도입하면 데이터센터의 전체 전력 수요가 증가하게 된다. IEA 보고서에 따르면 AI가 완전히 통합된 시나리오에서 구글 검색은 최대 10배의 전력을 더 사용할 수 있다. 마찬가지로 2026년에는 AI 산업이 지난해보다 10배 더 많은 전력을 소비할 수 있다고 예측하고 있다.

암호화폐에 대한 전력 수요는 2026년까지 40% 증가할 것으로 예상된다. 그리고 암호화폐의 에너지 및 환경 발자국을 제한한 성공 사례가 몇 가지 있다. 이더리움 블록체인은 새로운 거래 블록을 검증하는 훨씬 더 에너지 효율적인 방법으로 전환하여 전기 사용량을 99% 이상 줄일 수 있었다. 그럼에도 불구하고 비트코인 네트워크는 이를 따르지 않았고, 암호화폐 채굴로 인한 탄소배출의 대부분을 책임지고 있다.

다행히도 IEA는 전 세계적으로 재생에너지의 성장이 가속화되어 2025년까지 재생에너지가 석탄을 제치고 전 세계 전력의 3분의 1 이상을 생산할 것으로 전망했다. 그렇다고 해서 새로운 데이터센터가 가져오는 모든 과제가 해결되는 것은 아니다. 전력 수요가 너무 많이 증가하면 재생에너지의 증가 속도를 능가할 수 있기 때문에 고효율 냉각 시스템을 도입하는 등 에너지 효율을 개선하는 것 역시 중요하다.