AI는 사람들이 말하는 만큼 환경에 나쁘지 않다

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TL;DR

AI는 전력을 사용하고 데이터센터와 냉각 설비를 필요로 하므로 환경 부담이 없지 않다. 그러나 2024년 전체 데이터센터 전력 소비는 세계 전력의 약 1.5%였고, 그 안에는 AI 외의 클라우드와 웹 서비스도 포함된다. AI 질문 하나의 전력이나 물 사용량은 모델, 작업 복잡도, 하드웨어, 냉각 방식, 지역에 따라 달라지며 GPT-3의 물 사용량 추정도 특정 조건에 한정된다. 따라서 AI의 환경 비용은 인정하되 모든 요청에 단일 수치를 적용하거나 세계적 재난으로 과장하지 않는 접근이 필요하다.

섹션별 상세

글은 AI가 전력을 소비한다는 비판 자체는 사실이지만, 전 세계 전력의 상당 부분을 AI가 사용한다는 식의 표현은 데이터센터 전체 사용량과 AI 사용량을 섞는다고 봅니다. 국제에너지기구에 따르면 모든 데이터센터의 2024년 전력 소비량은 약 415TWh로 세계 전력 소비의 약 1.5%였고, 여기에는 클라우드 서비스와 웹사이트, 저장 공간, 스트리밍, 업무용 소프트웨어가 함께 포함됩니다. 2030년에는 약 950TWh에 이를 전망이며 AI가 증가의 주요 요인이지만, 현재 전체 규모가 상대적으로 작다는 점과 증가 속도가 빠르다는 점을 함께 봐야 한다는 취지입니다.

모든 AI 질문에 동일한 전력 비용을 붙이는 방식은 모델과 작업의 차이를 반영하지 못합니다. 실제 소비량은 모델, 하드웨어, 데이터센터, 냉각 방식, 요청 길이, 작업 복잡도, 전력원에 따라 달라지며 단순한 텍스트 요청과 고해상도 영상 생성 또는 여러 단계를 수행하는 작업은 같은 조건으로 볼 수 없습니다. 하드웨어와 소프트웨어 개선으로 AI 작업의 에너지 효율이 크게 향상됐다는 국제에너지기구의 보고가 있는 만큼, 과거 추정치를 현재 시스템 전체에 그대로 적용해서는 안 되지만 고급 AI 작업의 소비량이 훨씬 클 가능성도 남아 있습니다.

물 사용량은 실제 환경 문제이지만, 모든 AI 질문이 같은 양의 물을 소비한다고 볼 수는 없습니다. 데이터센터 냉각과 전력 생산의 물 사용량은 위치, 기후, 냉각 기술, 전력원, 기반시설에 좌우되며 물 부족 지역과 물이 풍부한 지역의 영향이 다르게 나타납니다. GPT-3 관련 연구는 특정 조건에서 중간 길이 응답 약 10~50개에 물 약 500mL가 대응할 수 있다고 추정했지만, 이는 특정 모델과 가정을 적용한 모델링 결과이지 오늘날 모든 AI 질문의 보편적인 수치가 아닙니다.

용어 해설

데이터센터(Data Center): — AI 모델과 클라우드 서비스가 실행되는 서버 시설입니다. 전력 공급과 냉각 설비를 함께 사용하므로 AI의 전력 소비와 물 사용량을 평가할 때 전체 시설 운영과 AI 작업을 구분해야 합니다.
테라와트시(TWh): — 전력 사용량을 나타내는 단위로, 1시간 동안 1테라와트의 전력을 사용한 양입니다. 글에서는 전 세계 데이터센터가 소비한 전력과 향후 증가 전망을 비교하는 기준으로 쓰였습니다.
냉각 시스템(Cooling System): — 서버에서 발생하는 열을 낮추는 설비입니다. 냉각 방식과 지역의 기후에 따라 데이터센터의 물 소비량이 크게 달라지므로 AI의 물 발자국을 단일 수치로 환산하기 어렵게 만듭니다.
물 발자국(Water Footprint): — 제품이나 서비스의 운영 과정에서 직접 또는 간접적으로 소비되는 물의 규모입니다. 데이터센터 냉각뿐 아니라 전력 생산 과정의 물 사용도 포함할 수 있어 지역과 전력원에 따라 결과가 달라집니다.