AI 확산 시 美 탄소 배출 연 90만t↑… 승용차 20만대 배출량과 맞먹어

美 연구진 “에너지 사용량은 30만 가구 전력량과 비슷”

인공지능(AI) 도입으로 미국에서 매년 약 90만t의 이산화탄소가 더 배출될 것이라는 전망이 나왔다./IOP 출판

전 세계적으로 인공지능(AI) 활용이 급속히 늘어나면서 전력 수요와 환경 부담이 커지고 있는 가운데, 미국 전역에서 AI 활용이 확대될 경우 매년 약 90만t의 이산화탄소가 추가로 배출될 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 최근 미국과 유럽에서 생성형 AI 확산에 따른 전력 부족 우려, 데이터센터의 전기·물 사용량 증가 논란이 이어지는 상황에서 나온 분석이어서 논의에 불을 지필 전망이다.

미국 조지아공과대를 포함한 연구진은 AI가 산업 전반에 미치는 영향을 정량적으로 분석해 그 결과를 국제 학술지 ‘환경 연구 레터스(Environmental Research Letters)’에 11일 게재했다.

연구진에 따르면 AI 도입으로 인해 발생하는 추가 배출량은 89만6000t이다. 미국 전체 온실가스 배출의 약 0.02% 수준으로, 비율만 놓고 보면 미미한 수준이다. AI가 생산성과 경제적 효율성을 끌어올릴 것이라는 기대에 비해 환경적 부담은 상대적으로 제한적이라는 의미다.

그러나 절대량으로는 결코 가볍게 볼 수 없는 규모다. 예를 들어, 이산화탄소 90만t은 승용차 약 20만대가 1년 동안 배출하는 양과 비슷한 수준이다.

또 AI가 다양한 산업 분야에 확대 도입될 경우, 산업별 에너지 사용량이 연간 최대 12PJ(페타줄)까지 늘어날 수 있다고 추정했다. 1PJ은 1000조J(줄)로, 12PJ은 미국의 약 30만 가구가 1년 동안 사용하는 전력량과 비슷하다. 이미 일부 지역에서는 대규모 데이터센터 건설로 지역 전력망이 부담을 받고, 전기 요금 인상 가능성이 제기되는 등 현실적 문제도 나타나고 있다.

연구에 참여한 앤서니 R. 하딩(Anthony R. Harding) 조지아공대 교수는 “AI 도입이 다른 산업 활동에 비하면 상대적으로 작은 탄소 배출 증가를 초래하지만, 그럼에도 ‘의미 있는 증가’라는 점은 분명하다”며 “AI 기술이 빠르게 확산하는 만큼, 초기 단계부터 에너지 효율성과 지속 가능성을 설계에 포함하는 것이 무엇보다 중요하다”고 조언했다.

실제로 최근 빅테크 기업들은 AI 효율성을 높이기 위해 전용 반도체 개발, 재생에너지 기반 데이터센터 구축, 냉각 기술 혁신 등 대응에 나서고 있다. 미 에너지부와 유럽연합(EU) 역시 잇따라 AI와 데이터센터 에너지 효율 기준 마련을 추진하며 규제 논의에 속도를 내고 있다.

연구진은 “업계 리더들이 AI 전략에 에너지 효율성과 지속 가능성을 통합해야 한다”며 “AI 도입 확대에 맞춰 책임감 있는 성장을 보장할 것을 권장한다”고 덧붙였다.

참고 자료

Environmental Research Letters(2025), DOI: https://doi.org/10.1088/1748-9326/ae0e3b

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