인공지능(AI)을 적용한 데이터센터의 전력수요 증가율이 기존 데이터센터보다 최대 3.3배 높게 나타날 것으로 예상됐다. 머신러닝·딥러닝, 그래픽처리장치(GPU) 기술을 활용한 AI 서버 기술이 전력사용량 증가를 초래하기 때문이다. 우리나라도 데이터센터가 확대 구축될 예정인 가운데 급격한 전력수요 상승에 대응해야 한다는 의견이 나온다.
3일 슈나이더일렉트릭의 'AI 혁신:데이터센터 설계에 대한 과제와 지침(The AI Disruption:Challenges and Guidance for Data Center Design)' 자료에 따르면 올해부터 2028년까지 전 세계 데이터센터 전력수요 연평균 증가율은 11% 수준이다. 하지만 AI 서버를 적용한 데이터센터 전력수요는 연평균 26~36%까지 증가할 것으로 예측됐다. 기존 데이터센터로 인한 전력수요 증가율보다 최대 3.3배 높은 증가가 예상된 것이다.
보고서는 올해 데이터센터 전력소비가 57GW를 기록하다 2028년 93GW까지 확대될 것으로 전망했다. 같은 기간 AI 데이터센터의 전력소비량은 4.5GW에서 14.0~18.7GW까지 상승할 것으로 예상했다. 데이터센터에서 AI 업무로 인한 전력소비 비중은 올해 8%에서 2028년 15~20% 수준으로 상승하는 셈이다.
슈나이더일렉트릭은 AI를 활용하는 상품·서비스 개발이 증가할수록 기업들이 AI 모델에 방대한 데이터를 학습해야 한다고 분석했다. AI가 분석하는 데이터가 급격하게 증가하고 있고, 빅데이터를 수집·저장·분석하기 위한 고도화된 서비스를 제공하는 데이터센터도 필요한 상황이다. 특히 많은 양의 연산을 하는 AI 서버는 머신러닝, 딥러닝, GPU 등을 활용하기 때문에 많은 데이터를 처리해야 한다. AI 서버의 높은 전력수요는 서버 랙(Rack) 당 전력수요 증가로 이어지고, 전력·냉각 시스템에도 상당한 부담을 준다.
우리나라도 AI 등 첨단기술 발전에 대한 대비책이 요구된다. 산업통상자원부에 따르면 지난 9월 기준 우리나라에는 147개 데이터센터가 구축됐다. 계약전력 기준으로 1916㎿(약 1.9GW)로, 한국형 원전 1기(1.4GW) 이상이 전력을 지속 공급해야 하는 물량이다.
데이터센터는 앞으로 기하급수적으로 증가할 전망이다. 2032년까지 한국전력공사에 접수된 데이터센터 관련 전력수전예정통지는 8만564㎿(1247건)이다. 허수 신청이 많은 점을 감안하더라도 데이터센터에 대한 높은 수요를 방증한다.
박종배 건국대 전기공학과 교수는 “챗GPT부터 시작해서 AI 산업까지 전력 사용량이 상당히 증가할 것”이라면서 “데이터센터 자체의 전력 수요도 증가하지만 데이터 거래량 증가로 인한 전력사용량도 반영해야 한다”고 밝혔다.
변상근 기자 sgbyun@etnews.com
