[EE칼럼] AI는 재생에너지와 함께 가야한다.

▲조용성 고려대 식품자원경제학과 교수

인공지능이 전 세계 화두어가 된 가운데 우리나라는 유럽에 이어 전 세계에서 두 번째로 인공지능기본법을 작년 12월에 제정하였다. 현재 정부는 인공지능기본법의 시행령을 준비하고 있는데 여러 쟁점 사안들에 대한 이해당사자 간의 논쟁이 거세다. 대부분의 쟁점사안은 에너지 분야에 직접적인 영향을 주는 것은 없지만 초미의 관심사는 어떻게 해야 인공지능이 에너지 분야에 가져올 부정적인 영향은 줄이고 긍정적인 효과는 극대화할 수 있을까 하는 점이다.

올 해 1월 세계경제포럼(WEF)은 '인공지능의 에너지 역설(AI's Energy Paradox)'이라는 흥미로운 보고서를 발표했다. 주요 내용은 인공지능의 급속한 확장은 전력수요를 증가시키는 반면, AI 활용으로 에너지 효율성이 개선되어 에너지 소비를 줄일 수 있다는 것이다, 언뜻 들어서는 이해가 안가는 내용이지만 천천히 생각해보면 AI의 이용은 에너지 소비를 증가시키기도 하고 줄이기도 하는 양면성을 갖고 있다는 점을 강조한 것이다.

실제 생활에서 ChapGPT와 같은 프로그램이 원활하게 작동하기 위해서는 데이터센터가 필요하다. AI의 핵심요소인 데이터센터는 규모에 따라 전력소비가 다양한데 최대 규모로 건설될 경우 작은 도시 하나가 사용하는 전력량에 맞먹는 전기를 사용한다. 국제에너지기구(IEA)가 올 해 4월 발표한 보고서, '에너지와 AI'에 따르면 2024년 기준, 전 세계에는 약 1.1만개의 데이터센터가 운영 중이고, 작년 한 해 동안 전 세계 전력소비의 약 1.5%를 사용했다. 향후 데이터센터의 전력소비는 2030년까지 2.5배 이상 증가할 것으로 전망되는데 이로 인해 발생하는 온실가스 배출량 역시 2035년이 되면 약 3～5억 톤 수준으로 증가가 예상된다.

반면, AI 활용으로 기대하는 온실가스 절감량은 2035년에는 10～15억톤으로, 데이터센터에서 발생하는 온실가스 배출량을 상쇄하고도 남는다. 결국, 에너지 분야에서의 AI 활용은 얻는 것이 잃는 것보다 많다. 그런데 이러한 효과를 얻기 위해서는 재생에너지의 역할이 매우 중요하다. 단기적으로는 증가하는 AI와 데이터센터의 전력소비를 석탄과 천연가스 발전이 상당부분 담당하지만 2030년 이후 추가로 증가하는 AI용 전력공급의 절반 이상은 재생에너지로 충당한다는 전제조건을 바탕으로 한 결과다.

우리나라에는 2023년 기준 153개의 데이터센터가 있는데 이중 59%가 수도권에 집중되어 있다. 국내 데이터센터는 계속 늘어날 것으로 예상되는데 2029년에는 지금보다 약 5배 증가한 732개에 달할 것으로 전망된다. 이에 따라 제11차 전력수급기본계획에서는 데이터센터의 전력소비 전망을 별도로 추정하기도 했다. 이처럼 데이터센터가 필요로 하는 전력을 무엇으로 어떻게 공급할 것인가는 중요한 이슈다. 앞서 언급했듯이 데이터센터의 전력공급은 재생에너지를 통해 우선적으로 공급하는 것이 AI 활용에 따른 효과를 극대화할 수 있다. 하지만 우리의 현실은 사뭇 다르다. 태양광과 풍력을 이용한 재생에너지 기반 데이터센터 유치를 추진하고 있는 전라남도가 어려움을 겪고 있는 가운데, 최근 SK가 울산에 초대형 AI 데이터센터를 구축하기로 결정하였는데 이곳의 전력공급원은 원자력발전소 1기 규모에 맞먹는 LNG열병합발전소다. 수도권이 아닌 울산에 데이터센터가 설립된다는 점은 매우 긍정적이다. 하지만 필요로 하는 전력을 화석에너지로 공급하는 것은 어쩔 수 없는 선택이겠지만 결국 2030 NDC와 2050 탄소중립 달성에 부정적인 영향을 주게 된다.

인공지능을 이용하여 불필요하게 낭비되는 에너지를 줄이고 효율성을 개선하여 온실가스 배출량을 줄이는 것은 세계적인 흐름이다. 하지만 인공지능을 위한 데이터센터의 전력공급원이 화석에너지를 기반으로 하게 되면, AI를 사용할수록 온실가스 간접배출량이 증가하게 되어 AI 활용 효과가 작아질 수밖에 없다. 향후 AI 산업의 확대에 따라 필요해지는 전력은 재생에너지 혹은 최소한 무탄소 전원으로 공급하는 것이 기후변화에 미치는 영향을 최소화하고 AI의 긍정적 효과를 높이는 방법이다.

이제 인공지능은 피할 수 없는 미래이다. 인공지능의 긍정적인 효과가 부정적인 효과를 압도할 수 있도록 하는 것은 우리의 선택이다. 막연하게 잘될 것이라는 기대보다는 냉철한 판단과 치밀한 준비가 필요하다. 새정부 공약 중 하나인 'AI중심 산업정책' 역시 충분한 논의와 철저한 준비, 공감대 형성을 통해 좋은 결실을 맺길 기대한다.

조용성