최근 챗GPT를 활용한 이미지 생성이 크게 유행하면서 많은 사람들이 인공지능의 힘을 빌려 애니메이션 속 주인공이 되고 있습니다. 이용자 입장에서는 클릭 한 번으로 이미지가 생성되니 아주 간단한 일 같지만, 인공지능은 전 세계 이용자가 보내는 수많은 데이터를 다루고 활용해야 하니 실제로는 아주 복잡한 코드가 보이지 않는 곳에서 처리되고 있습니다.

이처럼 인공지능은 어느새 우리 생활에 서서히 녹아들기 시작했습니다. 그러나 인공지능은 방대한 양의 데이터를 다뤄야하기 때문에 고성능 서버, 저장 시스템, 네트워크 인프라, 특수 하드웨어 등으로 구성된 데이터센터가 필요합니다. AI는 데이터센터를 기반으로 딥러닝과 같은 고급 기술을 구현할 수 있죠.

폭증하는 데이터센터 수요

AI의 보급에 따라 전 세계적으로 데이터센터의 수요가 급격히 증가하고 있습니다. 특히 이미지 생성과 같은 생성형 AI의 등장으로 데이터센터의 수요는 더욱 가파르게 증가할 것으로 예상됩니다.

현재 전 세계 데이터센터의 수는 약 11,800개로 추산되고 있는데요. 골드만삭스 리서치에 따르면 데이터센터의 글로벌 전력 수요가 2023년과 비교해 2027년까지 약 50% 증가하고, 2030년 말까지는 최대 165%까지 증가할 것으로 전망됩니다.

데이터센터가 사용하는 전력의 양은?

AI의 전력 소모량은 기존 인터넷 사용 시 소모되는 전력량에 비해 10배 이상 많은 것으로 알려져 있습니다. 구글 검색에 평균 0.3Wh의 전력이 쓰이는 반면, 챗GPT는 한 번에 2.9Wh를 소모합니다. 특히 텍스트 생성형 AI보다 전력이 많이 소모되는 이미지 생성형 AI의 경우 이미지 하나를 만드는 데 스마트폰 한 대를 충전할 수 있는 양의 전력이 필요합니다.

국제에너지기구(IEA)에 따르면 생성형 AI가 상용화되기 시작한 2022년에 전 세계 데이터센터가 사용한 연간 전력량이 460테라와트시(TWh)에 달하는 것으로 나타났습니다. 2015년에 비해 두 배 이상으로 늘어난 것이죠. IEA는 2026년에는 데이터센터가 1000TWh 이상의 전력을 소비할 것으로 추정하고 있습니다. 이는 일본의 연간 전력 소비와 맞먹는 수치입니다.

데이터센터 운영, 전력 확보가 관건

빅테크들은 앞으로 닥칠지 모르는 전력 부족 사태에 대비하기 위해 나서고 있습니다. 아마존은 원자력발전소에서 전력을 공급받는 데이터센터를 6억5000만 달러에 인수했고, 마이크로소프트는 원자력 개발 가속화를 담당하는 임원을 채용했습니다. 구글 또한 하이퍼스케일(Hyperscale) 데이터센터를 만들고 이에 사용되는 전력을 충당하기 위해 천문학적 비용을 들이고 있죠.

한편, 국내에서도 여러 기업들이 데이터센터 시장에 뛰어들어 시공과 운영 등에 집중하고 있습니다. 국내 데이터센터 건설 시장규모는 2021년 기준 약 5조 원에 이르렀으며, 2026년까지 매년 16%씩 성장할 것으로 예상했습니다. 

이에 따라 전문가들은 데이터센터 전력 수요 증가에 대한 대책 마련이 필요하다고 보고 있습니다. 2023년 12월 기준 국내 데이터센터의 수는 150개이며, 전력 수요는 1986MWh입니다. 산업통상자원부는 2029년에는 데이터센터 수가 637개까지 늘어날 것으로 전망했고, 데이터센터에 필요한 전력량은 4만9397MWh까지 폭증할 것으로 내다봤습니다.

지금까지 데이터센터 건설 현황과 데이터센터에 소모되는 전력량에 대해 알아보았습니다. 앞으로 AI를 사용하면서 내 요청에 얼마나 많은 전력이 소모될지에 대해서도 한 번쯤은 생각해보면 좋을 것 같습니다.