[인더스트리뉴스 최인영 기자] 최근 생성형 AI가 각광받는 가운데 이로 인한 전력 수요 급증으로 오는 2027년 전력 부족 현상을 겪을 수 있다는 전망이 나왔다. 향후 2년간 데이터센터 전력 소비량은 160% 증가해 이산화탄소 배출량에도 영향을 미칠 것으로 분석했다.

가트너(Gartner)는 AI와 생성형 AI로 인해 전력 수요가 크게 늘고 있으며, 이로 인해 2027년까지 기존 AI 데이터센터의 40%에서 전력 가용성 문제를 체감할 것이라고 밝혔다.

가트너 밥 존슨(Bob Johnson) VP 애널리스트는 “생성형 AI를 구현하기 위한 신규 하이퍼스케일 데이터센터의 폭발적인 성장은 끝없는 전력 수요를 만들어 내고 있다”며, “이는 전력 공급업체의 용량 확장 능력을 초과할 것”이라고 말했다.

아울러 궁극적으로 에너지 가용성을 저해해 전력 부족으로 이어질 위험이 있다고 내다 봤다. 오는 2026년부터는 생성형 AI와 다른 용도를 위한 신규 데이터센터 구축에도 악영향을 미칠 것으로 판단했다.

연간 500TWh 전력 필요… 2023년 대비 2.6배 증가

가트너에 따르면 2027년에 데이터센터가 AI 최적화 서버를 운영하기 위해 필요한 전력은 연간 500TWh에 이를 전망이다. 이는 2023년보다 2.6배 높아진 수치다.

존슨 VP 애널리스트는 “생성형 AI 애플리케이션을 뒷받침하는 대규모언어모델(LLM)은 빠른 속도로 확장하는 추세로 현재 LLM 학습과 구현에 필요한 방대한 양의 데이터를 처리하기 위해 대규모 데이터센터의 설립이 추진되고 있다”며, “송·배전 등 신규 인프라를 갖추고 발전 용량을 확보하기까지는 수년이 걸릴 수 있어 전력 부족 문제는 지속될 것”이라고 강조했다.

또한 그는 “머지않아 신규 데이터센터 설립과 생성형 AI의 성장은 이를 운영할 수 있는 전력 가용성에 따라 좌우될 것”이라며, “기업은 전력 부족이 자사 제품과 서비스에 미칠 수 있는 잠재적 위험을 파악해야 한다”고 조언했다.

가트너는 전력 부족 문제가 임박하면 전력 가격은 상승할 수 밖에 없으며, LLM 운영 비용 또한 상승할 것으로 예측했다. 이에 기업은 전력 비용이 오를 것을 예측해 향후 계획을 점검하고, 합리적인 수준의 가격으로 데이터센터 서비스에 대한 장기 계약을 협상하는 한편 신규 제품과 서비스를 계획할 때 상당한 비용 증가를 예상해 전력을 덜 소모하는 대체 방식을 모색할 것을 권장했다.

존슨 VP 애널리스트는 “많은 전력사용자들은 장기적인 전력 공급원을 확보하기 위해 주요 생산업체와 협력하고 있다”며, “전력 확보가 치열해지면서 데이터센터 운영에 필요한 전기요금이 크게 치솟을 것으로 예상될 뿐 아니라 이러한 비용은 AI와 생성형 AI 제품과 서비스 공급업체에도 전가될 것”이라고 설명했다.

재생에너지, 데이터센터에는 부적격… 화석연료 재가동 우려

가트너는 더 많은 전력을 공급하기 위한 단기 해결책은 탄소 제로 지속가능성 목표에도 악영향을 미칠 것으로 풀이했다. 급증하는 전력 수요에 대응하기 위해 공급업체는 가능한 모든 수단을 동원할 것이고, 이로 인해 폐쇄 예정이던 화석연료 발전소를 계속 가동할 수 있다고 진단했다.

존슨 VP 애널리스트는 “데이터센터 전력 사용량이 늘면 이산화탄소 배출량도 단계적으로 증가한다”며, “데이터센터 운영 기업과 고객은 이산화탄소 배출에 대한 엄격한 지속가능성 목표를 달성하기 더욱 어려워질 수 있다”고 전했다.

가트너에 따르면 풍력이나 태양광과 같은 재생에너지원은 전력 생산을 하지 못하는 기간이 존재해 항시 전력이 필요한 데이터센터에는 적합하지 않다. 현재로서는 수력, 화석연료, 원자력 발전소만이 중단 없이 전력을 안정적으로 공급할 수 있다. 향후 나트륨 이온 배터리와 같은 향상된 에너지 저장 장치, 소형 원자로를 비롯한 청정에너지와 같은 새로운 기술이 등장하면 지속가능성 목표 달성에도 영향을 미칠 것으로 해석했다.

가트너는 기업이 향후 몇 년 동안 데이터센터 요구 사항과 전력 공급원을 고려해 이산화탄소 배출과 관련된 지속가능성 목표를 재점검할 필요가 있다고 조언했다. 또한 생성형 AI 애플리케이션을 개발할 때는 최소한의 컴퓨팅 성능을 사용하는 데 초점을 맞추고, 엣지 컴퓨팅과 소규모언어모델(SLM)과 같은 대체 옵션을 검토해야 한다고 덧붙였다.

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