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AI 하나가 자동차 5배 CO₂… IT가 전기 절반 소비할 것
[ENVIRONMENT] 인터넷 전력소비 폭증- ① 실태
[151호] 2022년 11월 01일 (화) 파트리크 보이트 economyinsight@hani.co.kr

디지털 일상생활은 점점 더 많은 전기를 소비한다. 스트리밍, 게임, 데이터센터, 단말기 등은 전세계 전력 생산의 최소 6%를 소비한다. 디지털화와 인터넷이 기후변화를 가속하는가? 아니면 기후변화를 늦추는 데 도움이 될까?

파트리크 보이트 Patrick Beuth
막스 호펜슈테트 Max Hoppenstedt
마르셀 로젠바흐 Marcel Rosenbach
<슈피겔> 기자

   
▲ 프랑스 파리 외곽 팡탱에 있는 데이터센터의 랙서버. 서버는 데이터 트래픽뿐만 아니라 냉각을 위해 엄청난 에너지를 소비한다. REUTERS

정치가는 대부분 개인 이야기를 좋아한다. 작은 이야기는 때로 큰 사건을 일으킬 수 있다. 2022년 5월 초 주요 7개국(G7) 디지털 장관 회의에서 덴마크의 유럽연합(EU) 집행위원 마르그레테 베스타게르는 자신의 일상적인 가족생활을 말했다. 딸들이 스마트폰으로 음식 사진을 찍을 때까지 식사를 기다려야 할 때가 많다는 이야기였다. 전세계적으로 보면 음식 사진을 온라인에 공유하는 현상, 일명 ‘푸드 포르노’만으로도 엄청난 에너지 소비가 발생한다.
독일 디지털부 장관 폴커 비싱은 베스타게르의 이야기에 깊은 인상을 받았다. 나중에 그는 이렇게 많은 음식 사진이 정말 필요한지 자문해야 한다고 말했다. 그런데 교통부 장관이기도 한 자유주의자 비싱은 이 말로 많은 야유를 받았다. 그의 사회관계망서비스(SNS)를 보면 알 수 있듯이, 자신도 피자나 참치회 사진을 즐겨 올렸기 때문이다. 독일 일간 <빌트>(Bild)는 비싱이 벨기에 와플을 앞에 두고 찍은 사진을 게재하며 혹시 ‘와플에 뭐라도 있는 거냐’고 신랄하게 비판했다.
‘매끄럽지 못한 출발’ 이후 논쟁은 잠잠해졌지만 문제는 여전히 해결되지 않았다. 인터넷은 전기를 너무 많이 소비한다. 유엔 산하 ‘기후변화에 관한 정부간 협의체’(IPCC)는 최근 보고서에서 처음으로 데이터센터와 정보기술(IT)시스템의 “에너지 요구량 증가”를 경고했다. 현재 전세계 전력 소비량의 6~12%를 인터넷 사용과 운영이 차지한다.

   
▲ 독일 프랑크푸르트에 있는 데이터센터 60곳이 사용하는 전기는 프랑크푸르트공항 전체보다 많다. 2022년 9월2일 루프트한자항공 조종사들의 파업으로 프랑크푸르트공항에 항공기들이 대기 중이다. REUTERS

인터넷은 ‘기후킬러’인가 해결책인가
인터넷의 에너지 수요와 이를 위한 전력망의 탄소배출량은 정확히 측정하기 어렵다. 하지만 모든 추정치에는 한 가지 공통점이 있다. 규모가 어마어마하다는 것이다. 비교해보면 전세계 전력 소비의 6%만 해도 대략 14억 인구를 가진 인도의 전체 에너지 수요에 해당한다. 스웨덴 연구자들은 근본적인 변화가 없다면 IT 부문이 2030년까지 전세계 에너지 소비의 절반을 차지할 것이라고 2015년에 예측했다.
독일 정부는 되도록 빨리 해결 방안을 내놓으려 한다. 비싱 장관은 IT 부문의 지속가능성이 디지털부의 핵심 주제라고 발표했다. ‘푸드 포르노’보다 훨씬 많은 것을 논의할 것이다. 독일의 ‘신호등 내각’(사회민주당-녹색당-자유민주당의 적녹황 연정)은 2022년 8월30~31일 이틀에 걸쳐 메제베르크성에서 열린 내각회의에서 ‘디지털 전략’을 채택했다. 이 문제에 체계적으로 접근하는 첫 번째 독일 정부다. 다만 자유민주당(FDP) 출신 정치인인 비싱이 이 문제를 얼마나 진지하게 생각하는지 의문이다.
지금까지 모든 디지털 관련 사항은 대체로 녹색당의 이미지를 가지고 있었다. 팬데믹은 이 인상을 강화했다. 코로나19로 홈오피스에서 이뤄지는 영상회의와 화상상담이 마침내 출장이나 병원 방문을 대체했고, 일상생활에서 배출하는 이산화탄소(CO₂) 양이 현저히 줄었다.
그러나 이산화탄소 감소는 진실의 일부일 뿐이다. 약 10년 전 미국 하버드대학 과학자가 두 차례의 검색이 이산화탄소 15g을 방출한다고 계산했을 때부터 구글은 비판받았다. 이후 전세계에 데이터 용량, 통신서비스, 애플리케이션 및 단말기 수가 폭발적으로 늘어났다. 인류의 절반 이상이 온라인에서 활동하고, 인터넷을 집중적으로 사용한다.
높은 소비전력 때문에 일부 전문가는 스트리밍을 ‘새로운 비행’이라고 부르는데, 이런 인기 있는 취미활동보다 더 심각한 문제는 독일에서 큰 희망을 걸고 있는 인공지능(AI) 분야다. AI에서 단 한 개의 신경망을 훈련하는 데 자동차가 전체 수명 주기 동안 배출하는 이산화탄소(CO2)의 5배를 배출할 수 있다.
메타버스, 클라우드 게이밍, 초고화질 스트리밍도 있다. 미래에 출현하는 기술은 전기를 아주 많이 쓸 것이다. 오늘날 일부 암호화폐의 에너지 소비량도 터무니없이 높다. 미국에선 비트코인 채굴을 위해 폐쇄된 석탄화력발전소를 재가동했다.
그렇다면 디지털화와 인터넷이 과소평가된 ‘기후킬러’인가? 아니면 기업 대표나 로비스트가 주장하는 것처럼 디지털화가 해결책인가?

   
▲ 독일의 디지털·교통부 장관 폴커 비싱(자유민주당)은 음식 사진을 찍어 인터넷에 올리는 문화를 비판했다가 야유를 받았다. 본인도 자주 음식 사진을 올렸기 때문이다. 폴커 비싱 인스타그램

독일 IT산업협회 비트콤(Bitkom)의 연구에 따르면 2030년까지 디지털화로 독일 정부의 현재 에너지 절약 목표 중 최고 41%까지 달성할 수 있다. 디지털화로 제조업, 건물의 에너지 관리, 교통계획 개선과 그 밖의 많은 분야에서 에너지를 대폭 절약한다는 내용이다. 심지어 비트코인도 에너지 전환에 긍정적 영향을 미칠 수 있다고 한다. 이는 비트코인 팬뿐만 아니라 국제경영컨설팅그룹 롤랜드버거(Roland Berger)의 컨설턴트들도 주장하는 바다. 그들의 대담한 비전은 다음과 같다. 만약 채굴센터를 태양광시스템 위에 직접 설치하면 여분의 태양광에너지를 채굴에 사용할 수 있다. 그로부터 발생한 이익을 재생에너지 확장에 쓸 수 있다는 것이다.
무엇보다 인터넷이 기후킬러가 될지 구원자가 될지는 인터넷의 부정적 결과를 억제하기 위해 정치권에서 어떤 지침을 정하느냐에 따라 결정된다. 독일에서 디지털화는 여전히 삐걱대고 있다. 디지털 인프라 확대 가속화는 중요한 비싱의 정치 목표이지만, 또 다른 국가 목표인 환경보호와 충돌한다.
독일 경제기후부 차관 프란치스카 브란트너(녹색당)는 2022년 봄 포츠담에서 열린 ‘클린 IT 콘퍼런스’에서 IT 업계에 더 많은 참여를 촉구했다. 이른 시일 안에 조처하지 않으면 데이터센터의 전력 소비량이 현재 15TWh(테라와트시)에서 2030년까지 23TWh로 증가할 것이다. “우리는 그것을 감당할 수 없다”고 브란트너 차관은 말했다.
따라서 아무 장식 없이 긴 통로에 서버 선반이 늘어선 데이터센터 시설은 독일에서 정치 논쟁의 중심에 설 것으로 보인다. 많은 IT 대기업이 유럽 센터를 두고 있는 아일랜드처럼 말이다. 아일랜드에서는 전국 전력의 14%를 데이터센터에서 소비한다.

   
▲ 데이터센터는 전기 먹는 하마다. 미국 애리조나주 메사에 있는 애플 데이터센터의 전경. REUTERS

데이터센터, 전기 먹는 하마
독일 베를린에 있는 데이터센터를 방문했다. 이곳에서 서버는 지속해서 연산을 수행하고, 수많은 엘이디(LED·발광다이오드)가 점멸하며, 그리드 바닥(격자망 바닥)으로 냉각된 공기가 실내로 유입된다.
이 데이터센터에는 독일연방 웹사이트와 행정포털의 시민 계정이 저장됐다. 이 모든 것이 해커나 다른 공격자의 표적이 될 수 있다. 이 때문에 정확한 위치를 밝히지 않고 어떤 전자장치도 휴대하지 않겠다고 약속한 뒤에야 알프레드 크란슈테트를 만날 수 있었다. 크란슈테트는 독일 전역에 마스터 데이터센터 3곳과 그보다 규모가 작은 데이터센터 지점 3곳을 운영하는 연방정보기술센터(ITZBund)의 대표이사다.
우리가 방문한 연방 서버단지 한 곳만 해도 순수하게 IT 서비스만을 위해 매달 평균 약 45만kWh의 전기를 소비한다. 이는 같은 기간 독일의 일반 가정 약 2천 가구가 전기 제품에 소모하는 양과 비슷하다.
서버는 원하는 데이터 트래픽뿐만 아니라 많은 열도 만들어내기에 충분히 냉각해야 하며, 이는 다시 많은 에너지를 소비한다. 크란슈테트에 따르면 냉각이 단 15분만 중단돼도 실내 공기가 최대 70℃까지 올라간다.
독일 정부의 새로운 지속가능성 계획은 민간 사업자와 똑같이 연방정보기술센터에도 적용된다. 이 기관의 모든 데이터센터는 최근에야 풍력과 태양에너지의 친환경 전기를 공급받았다. 크란슈테트의 직원들은 현재 공급받는 전기가 실제 유럽에서 생산된 친환경 전기인지 확인하기 위해 전기 공급업체와의 계약을 검토하고 있다.
연방정보기술센터의 데이터센터 중 독일 친환경 마크 ‘블루에인절’(Blue Angel)의 모든 요구 사항을 충족하는 곳은 없다. 이 또한 앞으로 바뀔 것이다. “우리는 선도적 역할을 할 것이다”라고 크란슈테트는 말했다.
마음먹으면 손쉽게 데이터센터의 전기소비량을 절반으로 줄일 수도 있다. 문제는 친환경 디지털화를 요구하는 정치인이 최대한의 보안과 (데이터 손실에 대비한) 안정적인 가용성을 동시에 요구한다는 점이다. 그래서 베를린 데이터센터의 긴 통로 반대편에는 무거운 방화문 뒤에 동일한 데이터를 저장한 또 다른 180개의 서버 캐비닛이 있다. 이 데이터는 독일 전역에 있는 연방정보기술센터의 다른 데이터센터에서도 복제된다. 이른바 ‘지리적 이중화’(Geo-redundancy)는 재난 발생시 서버 장애에 따른 손실을 막기 위한 것이다.
우크라이나 전쟁 이후 (연방정보기술센터를 이용하는) 독일 정부의 각 부처는 상용 클라우드 같은 곳에 추가로 데이터 복사본을 저장해야 할지 논의했다. 이는 에너지 상황을 더욱 악화할 수 있다.
독일에서 이 문제가 가장 명확히 드러나는 곳은 마인강변의 프랑크푸르트다. 프랑크푸르트 지역인 오스트하펜 근처의 산업지대에 세계에서 가장 큰 인터넷 노드가 있다. 이 노드는 많은 인터넷 서비스 업체의 네트워크를 연결한다. 이 때문에 프랑크푸르트에 60곳 넘는 데이터센터가 모여 있고 앞으로도 더 생길 기세다. 이 센터들의 전기소비량은 프랑크푸르트공항을 초과했으며, 도시 전체 전력 소비의 5분의 1을 차지한다. 프랑크푸르트는 2050년까지 에너지 소비를 절반 이하로 감축할 계획이다. 동시에 일부 전문가는 데이터센터의 전력 수요가 2025년까지 2021년에 견줘 4배 이상 증가하리라 예측했다.
이는 한 측면이다. 다른 측면은 다음과 같이 묘사할 수 있다. “이 분야에서 직접 고용돼 일하는 노동자가 2만 명이고, 산업계는 프랑크푸르트에 새로운 데이터센터를 건설하는 데 매년 3억5천만유로를 투자한다”고 헤센주 디지털정책부 장관 크리스티나 지네무스는 말했다. 돈과 일자리 대 환경영향평가. 데이터 보안 사례에서처럼 또 하나의 목표 충돌이라고 할 수 있다.

ⓒ Der Spiegel 2022년 제31호
Wenn Rechner heizen
번역 황수경 위원

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