AI가 전 세계적으로 전기를 "빨아들인다"?

새로운 모델이 끊임없이 출시되면서 인공지능(AI) 경쟁이 점점 더 치열해지고 있습니다. Amazon, Microsoft, Apple, Google, Meta는 앞으로 AI 인프라에 수십억 달러를 더 투자할 것으로 예상됩니다.

엄청난 양의 전기를 소모합니다

오늘날 대표적인 AI 모델로 OpenAI의 ChatGPT, Google의 Chatbot AI, Meta의 Meta AI, Amazon의 Olympus, Microsoft의 MAI-1을 들 수 있습니다. AI가 급속히 발전함에 따라 많은 사람들은 특히 에너지 사용과 탄소 배출 증가 측면에서 AI가 초래할 수 있는 위험과 영향에 대해 매우 우려하고 있습니다.

AI가 소비하는 전력량은 AI 유형, 모델 크기, 하드웨어, 구현 등 여러 요인에 따라 달라집니다. OpenAI가 개발한 1,750억 개의 매개변수를 가진 대규모 언어 모델 GPT-3를 학습시키기 위해 연구진은 약 1개월 동안 1,024개의 GPU(그래픽 처리 장치)를 지속적으로 실행해야 했습니다. 미시간 대학(미국)의 모샤라프 초우두리 부교수는 GPT-3를 훈련하는 데 매번 128만 7천 kWh의 전기가 소모된다고 추정했는데, 이는 미국 가정이 120년 동안 평균적으로 소모하는 전기량과 같습니다.

ChatGPT는 하루에 500,000kWh 이상의 전기를 소비하는데, 이는 미국 가구 17,000가구의 평균 일일 전기 소비량과 같습니다. 사진: 로이터

GPT-3는 4년 전에 출시되었으며, 현재 대규모 언어 모델(LLM)의 매개변수 크기가 기하급수적으로 증가하고 있습니다. 한편, 2023년 발표된 GPT-4는 총 1조 7,600억 개의 파라미터를 보유하고 있으며, 이는 GPT-3보다 10배 더 많습니다. 2025년 후반에 출시될 예정인 GPT-5는 더 빠르고 강력한 언어 처리 기능을 갖추고 있으므로 학습에 필요한 에너지 소비량도 더 클 것입니다.

애플리케이션이 점점 더 대중화되고 사용자 수가 늘어나면서 전력 소비량도 계속해서 증가할 것입니다. 국제 에너지 기구(IEA)에 따르면 ChatGPT는 자사의 필요를 충족하기 위해 시간당 평균 2.9W의 전기를 소비하는데, 이는 Google이 사용자 검색 요구에 부응하기 위해 소비하는 평균 에너지의 약 10배에 해당합니다.

사용 측면에서 ChatGPT는 하루에 약 2억 개의 수요를 충족시키고, 연간 최대 1억 8,250만 kWh의 전기를 소비합니다. IEA는 구글의 경우 하루 약 90억 건의 검색을 수행하는데, 이 회사가 대규모 합성 AI를 검색에 통합한다면 연간 100억 kWh의 추가 전력이 필요할 것으로 추산했습니다.

데이터 센터 개발 촉진

데이터 센터는 AI의 인프라로, AI에 필요한 컴퓨팅 리소스, 저장 용량, 네트워크 대역폭을 제공하여 AI 애플리케이션이 효율적으로 실행되고 성장할 수 있도록 합니다. 동시에 데이터 센터는 적절한 온도를 유지하기 위해 강력한 냉각 시스템을 제공해야 합니다. 24시간 내내 작동하는 수천 개의 서버와 칩은 많은 열을 발생시키기 때문입니다. 그러므로 데이터 센터 자체의 전력 소비량도 상당하다.

IEA 2022 보고서에 따르면, 2022년 전 세계 데이터 센터의 전력 소비량은 4,600억 kWh로 추산되며, 이는 전 세계 전력 소비량의 약 2%에 해당합니다. 2026년까지 데이터 센터의 총 전력 소비량은 두 배로 늘어나 1,000테라와트시에 이를 것으로 예상되며, 이는 일본 전체의 연간 전력 소비량과 거의 맞먹는 수준입니다.

전기 소비가 늘어나는 것 외에도 전체 시스템을 냉각하기 위한 깨끗한 물의 필요성도 커집니다. 연구자들의 추정에 따르면, AI 서비스를 운영해야 할 필요성으로 인해 2027년까지 지하수 추출량이 42억~66억 입방미터에 이를 것으로 예상됩니다. 이 수치는 영국이 매년 사용하는 물의 양의 절반에 해당합니다.

많은 전문가들은 기술 회사들이 친환경적 전환을 지원하기 위해 AI를 활용해야 한다고 생각합니다. 로이터 통신에 따르면, 아마존, 마이크로소프트, 구글과 같은 기술 대기업들은 태양광 및 풍력 발전 프로젝트에 많은 투자를 하고 있으며, 냉각수를 절약하기 위해 데이터 센터를 재설계하고 있습니다.

기후 변화의 위험

eduX Global Institute Joint Stock Company의 창립자이자 CEO인 루 빈센트 더 헝 씨는 AI 도구를 사용하더라도 전기를 직접 "소비"하지 않는다고 생각합니다. GPT-3.5, GPT-4o...와 같은 AI 모델의 학습 과정은 매우 큰 처리 리소스를 필요로 하기 때문에 전력 소모가 발생하고, 이를 운영하는 데 많은 에너지가 필요합니다. 이는 지구 온난화, 가뭄, 홍수 등 기후변화의 원인 중 하나입니다. 또한 AI 건설 장비는 수명 주기가 짧아 약 1~2년 정도에 불과하기 때문에 가까운 미래에 전자 폐기물이 급격히 증가할 것으로 예측됩니다.

"AI 훈련 유닛은 더 간단한 알고리즘과 더 컴팩트한 AI 모델을 만들어 에너지를 절약할 수 있으며, 이를 통해 비용 절감에도 도움이 됩니다. 동시에 AI 시스템 전력 공급에는 태양광이나 풍력과 같은 재생 에너지를 사용해야 하며, 이 기술의 운영 및 개발에는 최대 전력 소비량에 대한 구체적인 규정이 있어야 합니다."라고 헝 씨는 제안했습니다.

한 정보기술 강사에 따르면, 전기를 절약하고 AI를 보다 지속 가능하고 효과적으로 개발하기 위해, 이러한 모델을 운영할 때 클라우드 컴퓨팅 솔루션을 적용하여 리소스 사용을 최적화할 수 있습니다. 또한, AI 시스템을 보유한 기술 기업에 자사 시스템의 전력 사용 데이터를 제공하도록 요구하여 베트남의 장기적인 AI 기술 개발에 적합한 AI 에너지 소비 기준을 산정할 필요가 있다.

L. 지방

출처: https://nld.com.vn/ai-hut-dien-tren-toan-cau-196240713192735629.htm