최근 국내외 IT 빅테크들의 2023년도분 탄소 배출량이 잇따라 공개됐습니다. 그동안 넷제로와 RE100을 앞장서 외쳤던 탄소중립의 선도자들인 줄 알았는데, 실상은 그렇지 못했습니다. '역주행' 충격이라고 할까요, 낙제점에 가깝습니다.

해외에선 구글과 마이크로소프트가 그렇습니다. 구글의 경우 지난해 총 배출량이 1,430만 톤으로 전년보다 13.5% 증가했고 이는 지난 2020년보다는 무려 66%나 급증한 수치입니다. 마이크로소프트는 어떤가요? 2023년 1,535만 톤을 기록했는데요. 전년(1,278만 톤)보다 20% 늘었고 2020년(1,190만 톤)에 비해서는 29%나 증가했습니다.

국내 대표 기업들 '네카오'는 언뜻 보기에 조금 나은 것 같습니다. 네이버의 경우 지난 2022년 8만 6,991톤에서 2023년에 8만 9,505톤으로 2.9% 증가했습니다. 전년도 10.3%에 비해 증가세는 둔화됐습니다. 카카오는 선방했다고 하겠습니다. 2022년 6만 7,391톤에서 2023년 5만 3,784톤으로 20.2% 감소했습니다.

단 우리 업체들은 한계가 있습니다. 구글이나 마이크로소프트는 공급망에서 발생하는 탄소까지(스코프3) 집계에 포함한 수치인 반면 네이버와 카카오는 스코프1, 2에 그친 탄소량입니다.

구글·MS '탄소 역주행'…원인은 AI

구글과 마이크로소프트가 밝힌 역주행의 배경은 AI와 데이터센터입니다. 2022년경부터 갑작스러울 정도의 AI 붐이 일면서 관련 투자 및 신규 데이터센터 건설 및 AI 컴퓨팅 양의 증가 등이 원인으로 분석됩니다.

미국에서 지난 10여 년간 큰 변동 없던 국가 전체 전력 사용량이 증가하고 있는데 이 역시 AI 탓이라고 현지 언론들이 보도하고 있습니다. 현재 미국 내 데이터센터들의 전력 사용량이 국가 전체 대비 4% 수준인데 2030년이 되기 전에 이 비중이 두 배로 늘 거라고 전망합니다.

전 세계적인 AI 전력 과다 소모 논란, 실제로 AI가 탄소중립을 가로막는 골칫덩이가 될지 전 지구적 기후위기에 한 줄기 희망이 될지 아직 미지수로 보입니다.

AI의 긍정적 역할을 믿는 대표적 인물이 빌 게이츠죠. 그는 최근 런던에서 열린 브레이크스루 서밋이란 행사에서, 단기적으로는 AI가 에너지 소비 증가의 도전적 과제가 될 수 있지만 장기적으로는 달라질 수 있다는 발언을 했습니다. 테크 기업들이 더 높은 가격을 지불하더라도 청정에너지를 사용하려는 경향이 있기 때문에 AI 데이터센터의 추가적인 전력 수요가 새로운 청정에너지 투자를 촉진할 거라는 겁니다. 에너지 사용이 늘더라도 청정에너지를 사용할 경우 탄소 배출 급증으로 이어지지 않는다는 뜻입니다.

10여 년 전 클라우드 확산 때도 '전기 먹는 하마' 논란
우연히 시사점을 찾을 만한 과거 사례를 접했습니다. 2000년대 초반 클라우드 스토리지와 이를 기반으로 한 클라우드 컴퓨팅이 처음 불붙었을 때에도 지금 AI 붐과 비슷한 논란이 번졌다는 걸 알게 됐습니다.

지금은 아마존 쇼핑몰의 전자상거래 매출보다 훨씬 더 큰 돈벌이가 된 게 AWS라는 클라우드 서비스죠. AWS의 첫 출발이 2006년이었습니다. 이때부터 클라우드 컴퓨팅이 본격화됐습니다. 뒤이어 MS Azure와 구글 클라우드가 각각 2010년, 2011년 문을 열면서 클라우드가 대세로 굳어집니다. 당시 IT 인프라와 서비스가 외주화됨에 따라 대형화 경쟁으로 이어지면서 막대한 전기 사용 등 에너지 효율이 떨어질 수밖에 없다는 게 이슈였습니다.

이와 관련해 국내 연구진이 지난 2022년 유수의 국제 저널인 Management Science에 클라우드 컴퓨팅의 에너지 효율을 실증 연구한 논문을 실었습니다. <그린 클라우드? 클라우드 컴퓨팅과 에너지 효율성에 대한 실증적 분석>이란 논문입니다. 미국 사례를 바탕으로 1997년부터 2017년까지 미국 57개 산업군의 업종별 생산량과 에너지 투입량, 연도별 클라우드 기반 IT 하드웨어 및 소프트웨어 투자 규모 등을 집계했습니다.

연구 결과 클라우드 컴퓨팅이 기업들의 에너지 효율성을 높인다는 결론을 냈습니다. 에너지 과다 소모와 이로 인한 낭비를 불러올 거라는 일부 예상과는 전혀 다른 결과입니다. 이 논문은 미국 경제 전체에서 클라우드 컴퓨팅으로 인한 해당 기업들의 에너지 비용 절감 효과를 2017년 한 해에만 28억~126억 달러로 추산했습니다. 이 액수는 같은 기간 동안 미국 내 클라우드 컴퓨팅 산업에서 발생한 총 에너지 비용보다(USD 382 Million) 큰 규모라는 겁니다. 또 이렇게 절감한 전기 사용량 규모가 318억~1,438억 킬로와트시에 해당한다고 분석했습니다.

특히 연구진은 클라우드 서비스를 크게 둘로 나눴습니다. 스토리지나 서버 등을 제공하는 서비스형 인프라(IaaS, Infrastructure as a Service)와 마이크로오피스365 같은 서비스형 소프트웨어(SaaS, Software as a Service)입니다. 이 중에서 효율성 제고에 특히 기여한 것은 전자의 경우였습니다. 에너지 효율 제고라는 큰 효과는 전자, 즉 스토리지나 서버 등 물리적 클라우드 장비에서 나타난 게 컸습니다. SaaS는 에너지 효율적인 생산을 촉진하는 운영상의 이점을 제공하는 반면, IaaS의 주요 역할은 내부 IT 장비와 인프라의 에너지 소비를 완화하는 것으로 나타났습니다.

AI 인공지능과 클라우드 컴퓨팅을 일대일로 비교할 수는 없을 겁니다. 향후 무궁무진하게 발전할 인공지능 애플리케이션은 예상할 수 없지만 대부분 AI 시스템에 요구되는 대량의 데이터 학습과 고도의 연산 작업 대부분이 클라우드 시스템으로 이뤄진다는 점에서는 상당한 정도의 시사점이 있는 걸로 보여집니다.

논문의 교신저자인 이병태 카이스트 교수에게 최근 AI 에너지 논란에 대해 물었더니, 이렇게 설명했습니다.

"좁은 의미의 전력 사용량의 증감을 벗어나 전체 에너지 효율로 보면 AI 고도화에 따라 에너지 과다 사용 논란은 큰 문제가 되지 않을 것으로 생각한다. IT 혁신으로 TV, 시계 등의 기능이 손안의 휴대폰으로 집적이 됐는데, 이에 따라 TV와 시계 등에 제조에 들어가는 자원과 에너지가 크게 줄었다. 이같은 혁신의 효과가 향후 AI에서도 나타날 거라고 본다."

이 교수의 낙관처럼 현재 빅테크들의 탄소 배출 역주행이 AI 붐 초기의 일시적인 현상이 될지, 아니면 탄소 내뿜는 주범으로 전락할지 좀 더 지켜봐야겠습니다.

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