'AI 시대' 전력부족…빅테크 에너지 확보에 몰두

[이데일리 이소현 기자] 생성형 인공지능(AI) 개발 경쟁이 치열해지면서 빅테크(거대 기술 기업)들이 데이터센터 가동에 필요한 전력 확보에 몰두하고 있다. ‘AI 시대’ 필수 인프라인 데이터센터의 성패를 결정할 요소로 전력이 꼽히는 가운데 자본력이 뒷받침되는 빅테크는 화석연료에 기반을 둔 에너지를 넘어 친환경 재생 에너지 확보에도 열을 올리고 있다.

데이터센터 내 네트워크 스위치 및 이더넷 케이블(사진=게티이미지)

◇AI 붐에 증가하는 전력 수요

6일(현지시간) 이코노미스트는 알파벳과 아마존, 마이크로소프트(MS) 등 세계적인 클라우드 컴퓨팅 기업들이 올 1분기 총 400억 달러 규모를 투자한 가운데 대부분은 AI 구동을 위한 데이터센터에 투자했다고 전했다.

클라우드 사업뿐 아니라 모든 분야에서 AI 인프라에 대한 투자 규모를 늘리고 있다. 페이스북 모회사 메타는 지난달 AI 관련 프로젝트 확대에 따라 올해 자본지출은 기존 예상치보다 최대 100억달러 늘어난 최대 400억달러에 달할 것이라고 밝혔다. 기반 시설 투자를 위해 대규모 자본이 투입되는 것으로 유명한 사우디 아람코의 올해 투자 규모(500억달러)와 비교해보면 AI에 막대한 자금이 몰리고 있다는 것을 확인할 수 있다고 이코노미스트는 짚었다.

‘챗GPT’와 같은 고성능 AI 모델을 개발하기 위해선 AI에 학습시킬 막대한 데이터를 저장하고 정보 처리 능력을 갖춘 데이터센터가 필수적이며, 원활한 가동을 위해선 전력량이 관건이다. 에너지 생산기업인 도미니언 에너지의 밥 블루 최고경영자(CEO)는 “데이터센터 개발자들이 정기적으로 ‘몇 기가와트(GW)’를 요청하고 있다”고 전했다. 와트(W)는 1초 동안 소비하는 전력 에너지이며 GW는 10억 와트다.

금융업체 JP모건체이스는 MS와 아마존웹서비스(AWS), 알파벳, 메타가 2022년 중남미 콜롬비아의 전력 사용량과 맞먹는 90테라와트시(TWh)를 소비한 것으로 추산했다. 이는 AI 혁명이 일어나기 전이며 앞으로 필요한 전력량은 급증할 전망이다. AI 붐으로 인해 국제에너지기구(IEA)는 오는 2026년 전 세계 데이터센터의 전력 소비량은 2022년의 2배가 넘는 800TWh 이상의 전력량을 소비할 것으로 예측했다.

AI 기술 개발을 둘러싼 경쟁이 치열해지는 가운데 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)는 “AI 발전의 제약은 변압기 공급과 전력 확보”라며 “현재 전력망은 AI 기술 발전에 따른 증가한 수요를 맞추지 못하고 있다”고 지적한 바 있다.

데이터센터 내부 모습(사진=게티이미지)

◇AI 기업들 앞다퉈 친환경 에너지에 투자

이처럼 AI 붐으로 전력 수요는 늘어나지만, 빅테크에 전력을 공급하는 일은 아무나 할 수 있는 일은 아니라고 이코노미스트는 짚었다. 전 세계적 흐름에 따라 기후 변화 대응을 위한 친환경 에너지로의 전환도 신경 써야 하기 때문이다. 실제 미국 조지아 전력이 지난달 1.4GW 규모의 새로운 화석 연료 발전소 건설을 시작하자 업계는 탄소배출 문제를 경고했다.

AI에 막대한 투자를 단행한 빅테크는 ‘탈(脫) 탄소 전력’의 큰손으로 미국 내에서 재생에너지 붐을 이끌고 있다. MS는 지난 1일 세계 최대 인프라 투자자 중 하나인 브룩필드와 계약을 체결해 오는 2030년까지 미국과 유럽에서 MS를 위해 10.5GW의 재생에너지를 공급받을 예정이다. 이는 세계 최대인 미국 버지니아주 북부의 데이터센터가 소비하는 전력(3.5GW)의 3배다. 이를 위해 MS는 100억 달러 이상을 투자하기로 했다. 오는 2030년까지 탈탄소 전력으로만 운영하겠다고 선언한 구글은 최근 지열 스타트업 페르보와 파트너십을 체결했다.

다만 데이터센터는 늘 일정한 속도로 전력량을 필요로 하기에 빅테크들은 풍력·태양광 등 친환경 발전시설뿐 아니라 원자력 등 다양한 에너지원에도 관심을 두고 있다.

AWS는 지난 3월 펜실베이니아에 있는 데이터센터에 원자력 공급을 위해 6억5000만달러를 투자했다. MS도 풍력과 태양열을 사용할 수 없을 때를 대비해 버지니아에 있는 데이터센터에 원자력을 공급하는 계약을 작년 5월 체결했다. 챗GPT 개발사 오픈AI의 샘 올트먼 CEO가 2021년 3억7500만 달러를 투자한 핵융합 스타트업 헬리온 에너지와 전기 공급계약을 체결했으며, 오는 2028년부터 핵융합 발전을 통해 매년 최소 50MW의 전기를 공급받기로 했다.