정책/윤리

AI가 지구를 삼키고 있다... 칩 생산 발전소 연기 4배로 폭증

댓글 0 · 저장 0 2025.04.11 21:22

기사 3줄 요약

1 그린피스 연구, AI 반도체 생산 배출량 4배 증가 확인
2 2030년 데이터센터 전력 소비량, 일본 전체와 맞먹는 규모 예상
3 AI 반도체 전력 수요 2030년까지 170배 급증 전망

AI, 환경의 적이 되나? 4배 증가한 반도체 생산 탄소 배출량

인공지능(AI)이 빠르게 발전하면서 환경에 미치는 영향도 점점 커지고 있습니다. 최근 그린피스가 발표한 연구에 따르면, 2024년 AI 관련 반도체 생산으로 인한 전 세계 탄소 배출량이 작년 대비 무려 4배나 증가했다고 합니다. 이는 AI 산업이 환경에 미치는 부담이 생각보다 훨씬 심각하다는 것을 보여줍니다. 특히 문제가 되는 점은 AI 반도체 생산이 주로 화석 연료에 크게 의존하는 아시아 국가들에 집중되어 있다는 사실입니다. 세계 최대 반도체 생산국인 대만을 비롯해 한국, 중국 등 동아시아 지역에서는 아직도 석탄과 가스 발전에 많이 의존하고 있어 탄소 배출량이 더 증가하는 요인이 되고 있습니다.

일본 전체가 사용하는 전력량이 AI로 들어간다고?

국제에너지기구(IEA)의 전망은 더 심각합니다. IEA는 2030년까지 데이터센터의 전력 소비량이 현재보다 두 배 이상 증가해 약 945TWh(테라와트시)에 이를 것으로 예측하고 있습니다. 이 수치는 일본 전체의 연간 전력 소비량과 맞먹는 규모입니다. 결국 AI 발전은 전 세계 탄소 감축 목표를 크게 위협할 가능성이 있습니다. 더 큰 문제는 일부 아시아 정부들이 친환경 에너지 대신 가스 발전 용량을 계속 확대하고 있다는 점입니다. 이는 재생에너지로의 전환을 지연시키고, AI 산업의 탄소 발자국을 더욱 키우는 결과로 이어질 수 있습니다.

2030년까지 AI 반도체 전력 수요, 170배 증가 예상

그린피스의 보고서에 따르면, 2030년까지 AI 반도체 생산을 위한 전 세계 전력 수요는 약 37,238GWh(기가와트시)에 이를 것으로 예상됩니다. 이는 2023년 대비 무려 170배 증가한 수치입니다. 이러한 급격한 증가는 AI 기술의 폭발적 성장과 함께 반도체 수요가 계속해서 늘어날 것이라는 전망을 보여줍니다. 현재 AI 산업에서 가장 큰 탄소 배출원은 반도체 제조 과정이지만, 곧 AI 데이터 처리 과정의 에너지 소비가 제조 과정을 넘어설 것으로 예상됩니다. 이는 AI 기술이 발전할수록 더 많은 연산과 데이터 처리가 필요하기 때문입니다.

어떻게 해결할 수 있을까?

AI 산업의 환경 영향을 줄이기 위해서는 여러 방면의 접근이 필요합니다. 전문가들은 다음과 같은 방안을 제시하고 있습니다:

분야	해결 전략	예시/실행 방법
AI 반도체 제조	워크플로우 최적화	AI 기반 설계를 통해 생산 파라미터 개선 및 잠재적 문제 예측
AI 반도체 제조	고급 저감 시스템	반도체 생산 중 배출되는 유해물질을 포집, 중화하는 효과적인 저감 시스템 설치 및 운영
AI 반도체 제조	GaN 반도체로 전환	전통적인 실리콘보다 우수한 전기 전도성과 스위칭 효율을 제공하는 질화갈륨(GaN) 반도체 활용
데이터센터	재생에너지 전환	전력구매계약(PPA) 체결 및 태양광, 풍력을 이용한 현장 재생에너지 생산
데이터센터	고급 냉각 기술	액체 냉각 시스템과 첨단 공기흐름 관리를 통한 전력사용효율(PUE) 개선
데이터센터	효율적인 AI 모델	에너지 소비와 탄소 배출을 줄이기 위한 효율적인 AI 모델 개발 및 배포

정책적으로는 각국 정부가 화석 연료 확장보다 재생 에너지 인프라에 투자하고, 에너지 효율적인 데이터센터 운영을 장려하며, 친환경 AI 기술 연구 개발을 지원하는 것이 중요합니다. 특히 동아시아 정부들은 가스 발전을 확장하는 대신, 반도체 제조를 위한 재생 에너지로의 전환을 서둘러야 합니다.

기업들의 노력은?

대만의 반도체 제조 기업 TSMC는 저탄소 제조에 전념하고 있으며, 내부 데이터에 따르면 2024년 단위당 배출량이 감소했다고 합니다. 엔비디아(Nvidia)는 공급망 배출량 감소를 위해 제조 공급업체들과 협력하여 과학 기반 감축 목표 채택을 장려하고 있습니다. 이러한 기업들의 노력은 긍정적이지만, AI의 환경 영향을 효과적으로 줄이기 위해서는 이러한 이니셔티브가 더 가속화되고 널리 채택되어야 할 것입니다. 특히 테크 기업들은 공급업체들이 재생에너지 조달을 늘리도록 지원하고, 2030년까지 공급망 전체에서 100% 재생에너지 사용을 목표로 해야 합니다. 환경을 생각한다면 AI 기술 발전 속도만큼이나 친환경 에너지로의 전환도 빠르게 이루어져야 합니다. 그렇지 않으면 AI의 발전이 가져올 이점보다 지구 환경에 미치는 부정적 영향이 더 커질 수도 있습니다.