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생각해보세요. 두 팩의 마기 인스턴트 국수를 요리하는 데 반 리터의 물이 필요할 수 있습니다. 이제 AI 도구인 ChatGPT와 같은 챗봇과의 단 한 번의 대화가 같은 양의 물을 소비한다고 하면 어떨까요? 작게 느껴질 수 있지만, 매일 수백만 명이 챗봇을 사용할 때, 이는 상당한 양이 되고, 전체 물 발자국을 증가시킴.
정보통신기술(ICT) 전문가인 A. Shaji George의 연구에 따르면, AI 챗봇은 사용자와의 긴 대화 중에 0.5리터의 물을 소비함. 이는 모든 AI 시스템과 대형 언어 모델(LLM)에 해당.
캘리포니아 대학교 리버사이드의 Pengfei Li와 Shaolei Ren의 연구 'AI 모델의 비밀 물 발자국'에 따르면, AI 작업이 담수 자원에 미치는 압력이 예상됨.
2027년 예측에 따르면, 전 세계의 AI 수요가 물 부족에 대한 우려와 맞물려, 지하수나 표면수 자원에서 물을 일시적 또는 영구적으로 인출하게 될 것임. 이 인출량은 덴마크와 영국의 연간 물 인출량에 해당하며, 42억에서 66억 입방미터에 달할 것임.
유엔 세계 물 개발 보고서와 식량농업기구(FAO)에 따르면, 인간의 연간 담수 소비량은 약 40억 입방미터임을 고려할 때, 이는 특히 중요함.
AI 훈련 데이터 센터는 물 사용의 상당 부분을 차지함. 연구 논문에 따르면, 제3자 시설의 물 사용을 제외하더라도, '구글의 자사 데이터 센터만으로도 2022년에 250억 리터의 물을 직접 인출하고, 현장 냉각을 위해 거의 200억 리터의 물을 소비함. 이 중 대부분은 식수임.'
AI는 어떻게 물을 사용하는가?
AI 시스템의 물 사용은 세 가지 영역으로 분류됨. 첫째, AI 작업을 수용하는 데이터 센터의 물 소비가 포함됨. 이 센터는 고성능 서버를 포함하고 있으며, 지속적인 열 발생으로 인해 상당한 냉각제가 필요함. 대부분의 냉각 시스템은 물에 민감함. 냉각탑은 피크 시간 동안 소비되는 에너지 1kWh당 최대 9리터의 물을 사용할 수 있음.
둘째, 열전기 발전소에서의 물 사용이 포함됨. 이 발전소는 데이터 센터에 전기를 공급하며, 전기 생성에 물이 필요함. 미국에서 전기 생성에 대한 평균 물 인출량은 약 43.8리터/kWh임.
이 두 가지 외에도 AI 칩 제조에도 물이 필요함. 이 과정은 특히 초순수 물이 필요한 물 제조와 같은 과정에서 매일 수백만 리터의 물을 소비할 수 있음.
AI의 끊임없는 갈증은 증가하는 것 같음
데이터 센터의 경제적 영향에 대한 연구 논문은 규제가 덜한 지역에 데이터 센터를 설립하는 장점을 설명함. 이는 데이터 센터가 경제 성장, 일자리 창출 및 경쟁력에 영향을 미치기 때문에 더 빠르고 효율적인 개발을 촉진할 수 있음.
인도에서는 기후 변화의 영향이 이미 나타나고 있으며, 라자스탄과 나가랜드와 같은 주에서 물 부족으로 인해 열파와 가뭄이 증가하고 있음. 이는 향후 공공 및 산업 사용을 위한 물 가용성에 대한 우려를 불러일으킴.
2022년 AIM의 보고서는 물 부족 지역에서 데이터 센터에 의한 인도의 상당한 물 소비를 제시함. 이 연구는 라자스탄의 Pali 지역을 포함했으며, 이 지역에서는 인근 도시에서 특별 기차를 통해 물을 운반해야 했음.
'2019년 Niti Ayog 보고서에 따르면, 인도의 6억 명 이상이 물이 부족함. 또한, 2021년에는 첸나이, 하이데라바드, 델리, 방갈로르 등 21개 도시가 지하수 자원을 고갈시켰음.'
그렇지만, GenAI 기업들은 지속 가능한 개발을 촉진하고 환경 영향을 줄이기 위해 에너지 효율적인 자원 관리 기법인 그린 AI를 채택하고 있음.
수중 데이터 센터가 해결책인가?
2024년 6월, 마이크로소프트는 수중 데이터 센터 프로젝트인 Project Natick의 중단을 공식 발표함. 이 프로젝트는 2013년에 시작되어 재생 가능 에너지를 이용한 잠수 데이터 센터의 효율성을 탐구하는 것을 목표로 했음. 해수를 냉각에 사용하여 냉각 과정을 효율적으로 만들고자 했으나, 마이크로소프트는 추가 개발을 중단하기로 결정함.
'우리는 해수면 아래에서의 운영, 진동 및 서버에 미치는 영향에 대해 많은 것을 배웠음. 그래서 우리는 이러한 배움을 다른 사례에 적용할 것임.'이라고 마이크로소프트의 클라우드 운영 및 혁신(CO+I) 부서 책임자인 노엘 월시가 말함.
많은 다른 기업들도 담수 자원을 보존하기 위해 성공적인 잠수 데이터 센터 구축을 실험하고 있음. 그러나 전문가들은 여전히 효율적인 자원 관리가 개선되어야 한다고 믿고 있음.
