대규모 데이터 센터가 소비하는 전력

평균기온 상승이라는 난치병에 걸린 오늘의 지구에는 감당하기 어려운 기상재난이 날이 갈수록 심하게 발생하고 있다. 과학자들이 여러 가지 온실가스 감축 방안을 발표하고 있지만 배출량은 증가만 한다. 오늘날의 디지털 시대를 열어준 대규모 컴퓨터들이 대량의 전력을 소비하여 더 많은 온실가스를 발생시키고 있다. 그에 따라 과학자들은 전력 소비가 적은 컴퓨터 칩과 시스템을 개발하고 있다.​

화석연료를 가장 많이 소비하는 곳은 화력발전소일 것이다. 발전소에서 생산된 전력은 어디에 가장 많이 쓰일까? 일반인들은 대규모 정보회사의 컴퓨터 시스템을 동작시키는 데이터 센터에서 고비되는 전력에 대해서는 잘 생각하지 못할 것이다.​

오늘날 선진 나라의 사회 구조는 컴퓨터 시스템으로 움직이도록 변하고 있다. 이런 디지털 시대를 가능하게 하는 것은 데이터 센터라 불리는 전산 시설이다. 학생들이 개인의 컴퓨터나 휴대폰으로 인터넷 검색을 하고, 비디오 게임을 즐기고, 지인과 온갖 통신을 하고, 각종 방송과 틱톡 등을 시청하도록 뒷받침해주는 것은 바로 엄청난 디지털 정보를 저장해두고 유선과 무선으로 제공해주는 거대 정보회사의 데이터 센터이다.

데이터 센터는 사람들의 시선을 끌지 않는 교외에 주로 설치하고 있으므로 잘 인식하지 못하지만, 전력 소비가 많기 때문에 ‘전기를 먹는 하마’라는 소리를 듣는다.​

데이터 센터의 전력 소비

구글, 아마존, 챗GTP, 네이버 등의 정보회사는 수요에 따라 끊임없이 대규모 데이터 센터를 확대한다. 그들의 시설 확장은 어디까지 계속될 것인가? 더 이상 시설하지 않아도 될 날이 올까? 하지만 디지털 시대에 진입한 인류는 인터넷 검색, 쇼핑, 게임, 교육, 방송, 번역과 통역, 교통 시스템, 우주개발과 국방 등에서 디지털 시스템을 갈수록 더 적극적으로 활용하고 있다. 또한 개인의 데이터 이용량 역시 급증한다. 따라서 더 많은 전력, 더 많은 화석연료가 필요하기 때문에 온실가스 배출은 계속 증가한다.

데이터 센터 내부에 들어가면 여기저기 반짝이는 불빛과 윙윙거리는 소리가 들린다. 그리고 대형 건물 내부에 가득 설치된 컴퓨터 장비는 대량의 전력을 소비하는 동시에 회로에서 열이 발생하므로, 안전한 관리를 위해 냉각시설과 습도조절 시설을 갖춘다.​

컴퓨터 시설 자체도 전력을 소비하지만 냉각시설 또한 별도로 대량의 전력이 필요하다. 그래서 일부 정보회사는 데이터 센터를 북극 지역에 시설하여 냉각비를 절약하기도 하고, 어떤 센터에서는 시설 내부에 물을 순환시켜 냉각하는 시스템도 활용하고 있다.

최대 정보회사인 구글의 데이터 센터는 각국에 설치되어 있다. 사진은 네덜란드에 있는 구글의 데이터 센터이다. 챗GPT의 컴퓨터는 구글의 컴퓨터보다 10배나 많은 전력을 소비한다고 한다.​

인류가 맞이한 인공지능(AI) 시대는 온실가스를 감축하려는 노력을 더 어렵게 만들고 있다. 데이터 센터는 24시간 1초도 중단 없이 서버와 저장 데이터를 가동해야 한다. 잠시라도 멈추면 상상도 하기 어려운 혼란이 일어난다. 1개의 데이터 센터가 쓰는 연간 평균 전력소비량은 25GWh(기가와트시)라고 한다. 이 정도의 전력은 4인 가족 6,000세대가 1년 동안 사용하는 전력에 해당하는 것이다.​

보도에 의하면, 2023년 말 현재 우리나라에서만 147개의 데이터 센터가 가동되고 있고, 2029년까지 총 732개가 증설될 것이라고 한다. 2024년 2월 초에 보도된 뉴스에 의하면, 미국의 아마존(Amazone Web Service)은 앞으로 $100억를 들여 2개의 대규모 데이터 센터를 새로 건설할 것이라고 한다.

온실가스 증가를 염려하여 컴퓨터나 휴대전화의 전원을 끈다는 것은 불가능한 현실이다.

​각 나라의 정보회사들이 데이터 센터를 증설함에 따라 기후 재난은 더욱 심해질 전망이다. 다수의 과학자들은 전력 소비가 적은 컴퓨터 칩과 빅데이터를 수집, 저장, 분석하는 시스템도 연구하고 있다. 온실가스 감축이 실현되지 못한다면 인류는 이상기후의 재난을 면하기 어렵다. 이것은 화석연료를 사용하지 않는 원자력발전소와 같은 그린 에너지 시설이 중요한 이유이기도 하다. – YS