AI 데이터센터 물 사용량 논쟁 — 챗봇 질문 한 번에 드는 물은 과연 얼마나 되나

핵심 메시지

• 오픈AI 측은 챗봇과의 상호작용 한 번에 드는 물이 찻숟갈 15분의 1 정도라고 밝혔지만, 일부 전문가는 근거가 부족하다며 회의적인 입장을 보였다.
• 한 전문가는 중간 규모 언어모델 기준으로 질의 10~50번이면 약 500밀리리터가 든다고 계산했다. 냉각뿐 아니라 발전 과정에 쓰이는 물까지 포함한 수치다.
• 액체 냉각에는 세균과 막힘, 부식을 막기 위해 깨끗한 물이 필요해 대체로 식수가 쓰인다. 냉각탑을 거치며 최대 80%가 증발해 순환계에서 사라진다.
• 국제에너지기구는 AI에 최적화된 데이터센터의 전력 수요가 2030년까지 400% 늘어 300테라와트시에 이를 것으로 봤다. 영국 전체의 연간 전력 소비에 맞먹는 규모다.
• 스페인, 인도, 칠레, 우루과이, 미국 일부에서 반대 시위가 벌어졌고, 주요 기업들은 2030년까지 물 사용의 중립을 달성하겠다고 약속한 상태다.

쉽게 이해하기

BBC 월드서비스가 AI가 소비하는 물 문제를 정면으로 다뤘다. 출발점은 오픈AI 최고경영자 샘 올트먼이 밝힌 수치다. 챗봇과의 평균적인 상호작용 한 번에 드는 물이 찻숟갈의 15분의 1 정도라는 것이다. 하루에 오가는 메시지가 10억 건이라는 그의 언급을 함께 놓고 보면, 다른 챗봇들까지 더했을 때 AI는 상당히 목이 마른 기술이라는 결론이 나온다.

그러나 이 수치를 그대로 받아들이지 않는 전문가도 있었다. 한 연구자는 판단할 근거가 충분치 않다며, 그 숫자가 아주 작은 모델을 기준으로 한 것일 수 있다고 지적했다. 그의 계산으로는 중간 규모의 대형 언어모델 기준에서 이메일을 쓰거나 질문을 던지는 정도의 사용, 즉 10~50회의 질의에 약 500밀리리터가 든다. 냉각에 쓰는 물과 전기를 만드는 데 쓰는 물을 모두 합한 값이다. BBC가 오픈AI에 산출 근거를 물었지만 회사는 답변을 거절했다.

왜 물이 필요한지도 짚었다. 프롬프트를 보낼 때마다 데이터센터 안의 고성능 칩이 복잡한 계산을 수행하고, 모델을 학습시키는 단계에서는 더 강도 높은 연산이 이어진다. 그만큼 열이 나기 때문에 제대로 식히지 않으면 장비가 손상된다. 과거에는 공기 냉각으로 충분했지만 설비가 훨씬 전력 집약적으로 바뀌면서 액체 냉각이 도입되고 있다.

액체 냉각의 구조는 이렇다. 냉각액이 칩 위를 지나며 열을 흡수해 열교환 장치로 옮기고, 그곳에서 물이 냉각액의 온도를 낮춘다. 뜨거워진 물은 냉각탑으로 보내져 팬과 수증기로 열을 날린 뒤 여러 차례 재순환하다가 인근 수원으로 방류된다. 문제는 이 과정에서 최대 80%의 물이 증발한다는 점이다. 한 전문가는 이렇게 사라진 물은 관개와 식수, 위생에 필요한 순환계에서 그대로 빠져나간 것이라고 설명했다.

수치를 정확히 파악하기는 어렵다. 구글과 메타, 마이크로소프트는 데이터센터가 매년 수십억 리터의 물을 쓴다는 연간 자료를 공개하지만, 그중 얼마가 AI 때문인지는 밝히지 않는다. 다만 기업들은 영향을 인정하고 2030년까지 물 사용의 중립을 이루겠다고 약속한 상태이며, 전문가들은 갈 길이 멀다고 평가했다.

주요 인사이트

• 물 문제는 데이터센터 담장 안에서 끝나지 않는다. 석탄과 가스, 원자력 발전소는 물을 끓여 증기를 만들어 터빈을 돌리기 때문에 전기를 만드는 단계에서도 물이 든다. 반도체를 제조하고 원자재를 정제하는 과정 역시 물을 쓴다. AI의 물 사용은 공급망 전체에 걸쳐 있는 셈이다.
• 지역 사회의 반발은 이미 현실이 됐다. 수원과 전력망에 부담을 준다는 이유로 스페인, 인도, 칠레, 우루과이, 미국 일부 지역에서 시위가 열렸다. 데이터센터 입지 선정이 기술 문제가 아니라 지역 정치 문제로 옮겨가고 있다는 신호다.
• 해법 실험도 진행 중이다. 물을 전혀 증발시키지 않는 냉각 방식이 시험되고 있고, 발생한 열을 주택 난방에 쓰는 시도도 있다. 더 나아가 데이터센터를 바닷속이나 북극, 심지어 우주로 옮기려는 구상도 나왔다. 다만 위성으로 백업 성격의 작업을 처리할 수 있을지 살펴보는 초기 단계라는 것이 관계자의 설명이다.
• 낙관론의 근거는 기술의 나이다. 생성형 AI는 지수적으로 빠르게 성장했지만 산업으로서는 아직 매우 젊다는 점에서, 사회 전체가 함께 물과 에너지 사용을 줄이는 방법을 배워갈 여지가 있다는 견해가 제시됐다.

자주 묻는 질문

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