AI 급성장에 탄소배출도 껑충···“전기 생산법·사용량 공개해야”

구글 본사. AP 연합뉴스

블룸버그통신이 9일(현지시간) 챗GPT 같은 생성형 인공지능(AI) 산업이 급성장하면서 탄소배출도 폭발적으로 늘어날 수 있다는 우려가 나오고 있다고 보도했다.

AI 경쟁을 선도하는 마이크로소프트(MS)와 구글, 챗GPT 개발사인 오픈AI 모두 수천개의 반도체가 탑재된 서버가 설치된 초거대 데이터센터에서 돌아가는 클라우드 컴퓨팅을 기반으로 운영된다.

챗GPT 성공으로 다른 기업들도 독자적인 AI 시스템과 챗봇 또는 대규모 AI 모델을 이용한 상품을 경쟁적으로 내놓으면서 전력 사용과 탄소 배출량도 그만큼 커질 것으로 보인다.

블룸버그에 따르면 AI는 다른 형태의 컴퓨팅보다 많은 양의 전기를 쓴다. 하나의 AI 모델을 학습시키려면 미국 내 100가구가 1년 동안 쓰는 것보다 많은 전기가 필요하다.

2021년 발표된 한 연구논문에 따르면 챗GPT의 핵심 기술인 거대언어모델(LLM) GPT-3가 학습하는데, 미국 120개 가구의 1년 전기 사용량인 1287메가와트시(MWh)가 사용됐다. 이 과정에서 미국 110개 가구의 1년 배출량에 해당하는 502t의 탄소가 배출됐다.

연구자들은 또 AI 모델이 학습할 때보다 이를 사용할 때 더 많은 전력을 소비할 수 있다며, 일부 AI는 학습에 들어간 전력량이 해당 모델의 실제 사용 시 필요한 전력량의 40% 정도라고 설명했다.

현재 AI 모델 규모가 기하급수적으로 커지고 있고 시간의 변화를 따라잡으려면 재훈련이 필요해 전력 사용량이 갈수록 커질 수 밖에 없다. GPT-3의 이전 버전이 사용한 변수는 약 15억개였지만, GPT-3는 약 1750억개의 변수를 썼다. 차세대 버전인 GPT-4는 변수가 100조개 수준으로 증가해 전력 소비도 더 늘어날 가능성이 크다.

구글의 자체 조사에서도 AI가 회사 전체 전력 사용량의 10∼15% 정도를 사용하는 것으로 집계됐다. 2021년의 경우 구글의 전체 전력 사용량 18.3테라와트시(TWh) 가운데 2.3TWh가 AI에 쓰인 것으로, 이는 애틀랜타시 전체 가구의 연간 전력 소비량과 같다.

AI 산업이 급성장하고 있음에도 AI가 쓴 전기의 생산 방법과 정확한 사용량, 이로 인한 탄소 배출량에 대해서는 아직까지 정확히 알려진 바가 없다고 블룸버그는 지적했다. 연구자들은 “전력 사용량과 탄소 배출량에 대한 자료가 투명히 공개돼야 한다”며 “이를 바탕으로 AI 모델이 그만큼의 전력 사용과 탄소배출을 감내할 만큼 가치 있는 것인지 정부나 기업이 판단해야 한다”고 전했다.

김은성 기자 kes@kyunghyang.com