AI 기술 전쟁의 대가 ‘물 부족 가속화’
빗물 집수에 적합한 구조 가진 데이터 센터
그린뱅크 “빗물 집수 프로젝트에 투자 계획 밝혀”

[해외DS]는 해외 유수의 데이터 사이언스 전문지들에서 전하는 업계 전문가들의 의견을 담았습니다. 글로벌AI협회(GIAI)에서 번역본에 대해 콘텐츠 제휴가 진행 중입니다.

빅테크 기업들이 인공지능(AI) 연구에 박차를 가하면서 데이터 센터의 물 사용량이 급격히 증가했다. 이를 해결할 방법으로 ‘빗물 집수’가 주목받고 있는 가운데, 빗물 집수의 친환경적이고 경제적인 면이 매력적이라는 반응이다.

AI 발전과 함께 말라가는 물

데이터 센터는 서버에서 발생하는 열을 흡수하고 방출하기 위해 막대한 양의 물을 사용한다. 2021년 구글 데이터 센터는 약 43억 갤런의 물을 사용했는데, 이는 미국 남서부지역 골프장 29곳에 물을 공급할 수 있는 양이다.

AI 경쟁이 본격화되면서 데이터 센터 물 사용량은 더욱 가파르게 증가했다. 2022년을 기준으로 전년도 대비 구글은 20%, 마이크로소프트(MS)는 34% 물 사용량을 늘렸다. 게다가 챗GPT(ChatGPT)의 등장은 물 부족 문제를 더욱 가속화했다. 캘리포니아 대학에서 발표한 자료에 따르면 챗GPT와 25~50번 대화를 주고받으면 물 500ml 정도 사용하는 것으로 알려졌다.

전문가들은 이러한 추세가 지속될 것이며 “2027년에는 전 세계적으로 AI가 사용하는 연간 물 사용량은 유럽의 작은 국가가 소비하는 양과 비슷한 수준에 도달할 것”이라고 우려를 표했다.

물 부족 해소를 위한 경제적 선택, 빗물 집수

AI 데이터 센터가 막대한 양의 물을 사용해 물 부족이 예상되는 가운데, 이를 해결할 대책으로 ‘빗물 집수’가 주목받고 있다. 빗물 집수는 내버려 두면 흘러 없어질 빗물을 용도에 맞게 사용할 수 있도록 저장하는 방식을 말한다. 이 방식은 데이터 센터 물 부족 문제를 해결하는 동시에 지하수를 보충할 수 있어 큰 기대를 받고 있다.

더군다나 데이터 센터는 평평한 지붕을 가져 빗물을 집수하는 데 효율적이다. 5만 제곱피트 지붕에 1인치 비가 내리면 약 3만 갤런의 물을 모을 수 있다. 이는 미국 1인당 평균 물 사용량이 300갤런인 것을 감안하면 엄청난 양이다. 일반적으로 데이터 센터의 지붕은 10만 제곱피트 이상이며, 빅테크 기업이 소유한 데이터 센터의 지붕은 무려 100만 제곱피트에 달해 빗물 집수 효과가 두드러지게 나타날 것으로 예상된다.

그러나 일각에서는 빗물 집수 시설을 구축하는 데 초기 비용이 부담된다는 반응이 나온다. 데이터 센터에 빗물 집수 시설을 설치하려면 제곱피트당 2~5달러가 드는데, 일반적인 지붕 크기인 10만 제곱피트라고 가정했을 때 20~50만 달러가 드는 셈이다.

그럼에도 전문가들은 빗물 집수 시설을 설치하는 게 장기적으로 이익이 될 가능성이 높다는 의견이다. 태양광 패널과 마찬가지로 일회성 투자로 오랫동안 이익을 가져갈 수 있기 때문이다. 구체적으로 데이터 센터가 많이 설치된 텍사스 댈러스에서는 빗물 집수로 데이터 센터 냉각 수요의 최대 3분의 1까지 충당할 수 있다는 계산을 내놓았다.

친환경 정책 수혜자 '빗물 집수', 한층 더 빠르게 보급될 것으로 기대

그러나 빗물 집수에 대한 인식이 긍정적으로 변한 것은 비교적 최근이다. 수년 동안 일부 주와 지자체에서는 빗물 집수를 제한했다. 그 이유는 빗물이 산성비처럼 불순물과 결합해 있어 이를 사용할 수 없다는 시각과 빗물이 하천으로 흘러가는 것을 막으면 하천이 마를 수 있다는 생각이 만연했기 때문이다. 하지만 빗물 집수가 친환경적이라는 증거가 쌓이면서 빗물 집수에 대한 신뢰도가 올라갔다. 이에 따라 여러 주에서는 빗물 집수를 승인하는 추세다. 심지어 애리조나 투손과 텍사스 오스틴 지역은 오히려 인센티브를 제공해 빗물 집수를 장려하고 있다.

일부 기업들은 발 빠르게 빗물 집수 시설을 구축하고 있다. 구글은 사우스캐롤라이나에 있는 데이터 센터에 빗물 집수 시설을 구축했으며, MS는 스웨덴에 있는 데이터 센터에 빗물 집수 시설을 설치해 지역 수자원에 대한 의존도를 대폭 낮췄다.

게다가 빗물 집수 시설은 친환경 정책의 수혜자로 더욱 빠르게 보급될 것으로 예상된다. 인플레이션 감축법(IRA)을 통해 270억 달러의 투자를 받은 그린뱅크(Green bank)는 곧 빗물 집수 프로젝트에 자금을 지원할 계획이라고 밝혔다. 그린뱅크는 친환경 인프라를 구축하기 위해 설립된 기관으로, 이번에는 빗물 집수 프로젝트에 관심을 가진 것이다. 추가로 빗물 집수 시설은 재생가능에너지 법안에 따라 세금 공제 혜택까지 받아 한층 더 빠른 속도로 보급될 전망이다.

원문의 저자는 저스틴 탈봇 존(Justin Talbot Zorn) 워싱턴 경제정책연구센터의 선임 고문과 베티나 바르부르크(Bettina Warburg) AI 및 새로운 기술에 관심이 많은 작가입니다. 영어 원문은 Rainwater Could Help Satisfy AI’s Water Demands | Scientific American에 게재돼 있습니다.