AI 데이터센터, 기술 대기업 공개량보다 12배 많은 물 사용

AI 데이터센터가 소비하는 물의 양은 주요 기술 기업들이 보고하는 수치보다 최대 12배 높은 것으로 나타났다. 대부분의 기업이 데이터센터 가동에 필요한 전력을 생산하는 과정에서 사용되는 물을 제외하기 때문이다.

로렌스 버클리 국립연구소(Lawrence Berkeley National Laboratory)의 2024년 분석에 따르면, 미국 데이터센터의 간접 물 소비량은 역사적으로 직접 소비량보다 약 12배 많은 것으로 나타났다. 주요 기술 기업 중에서는 메타(Meta)만이 데이터센터에 전력을 공급하는 발전소에서 사용되는 물까지 계산에 포함시킨다.

"많은 데이터센터 건설업체들이 투명성을 결여하고 NDA(비밀유지계약)를 광범위하게 사용하면서 의혹과 불신만 더 커지고 있다"고 암스테르담 자유대학교(VU Amsterdam)의 알렉스 드 브리스-가오(Alex de Vries-Gao) 연구원은 말했다. 그는 올해 초 구글의 간접 물 소비량이 직접 사용량의 약 3배에 달한다는 논문을 발표한 바 있다. "많은 경우, 그러한 프로젝트가 시작될 때 여러분이 얻을 수 있는 정보는 극히 일부에 불과합니다. 빙산의 일각만 보는 셈이죠."

구글의 2025년 지속가능성 보고서에 따르면, 회사는 109억 갤런의 물을 소비했으며 이는 2024년 대비 34% 증가한 수치로, 거의 대부분이 데이터센터 냉각에 사용됐다. 메타는 2024년 190억 갤런의 간접 물 사용량을 보고했는데, 이는 직접 소비량의 20배가 넘는 수준이다. 아마존은 자사 데이터센터가 업계 평균보다 7배 더 효율적으로 물을 사용하며, 사용하는 물 1갤런당 1갤런을 재충전하겠다는 목표의 75%를 달성했다고 밝혔지만, 이 목표는 간접 사용량은 제외한 것이다.

인프라 구축의 규모는 엄청나다. 마이크로소프트, 구글, 아마존을 포함한 기술 기업들은 작년과 올해 AI 인프라에 약 1조 달러를 지출할 것으로 추산된다. 이들 기업이 직접 및 간접 물 소비량의 전체 범위를 보고하도록 의무화하는 법률은 없다. 그리고 많은 신규 데이터센터가 정작 물을 아끼기 어려운 지역에 건설되고 있다.

물은 어디로 가는가

가디언과 블룸버그의 분석에 따르면, 미국 내 신규 데이터센터 건설의 약 3분의 2가 피닉스와 같은 물 부족 지역에서 이루어지고 있다. 지속가능성 옹호 비영리 단체인 세레스(Ceres)의 2025년 보고서는 피닉스 데이터센터의 총 직접 및 간접 물 수요가 현재 도시 연간 물 사용량의 약 3%에 달한다고 밝혔다. 2031년까지 이 수치는 20%를 초과할 수 있으며, 이는 피닉스의 모든 주거용 잔디밭과 조경이 소비하는 물의 양에 근접하는 수준이다.

"저렴한 토지와 저렴한 전력이 데이터센터를 물 부족 지역으로 몰아넣고 있습니다"라고 미국 전역에 유틸리티를 공급하는 수처리 기술 기업 자일렘(Xylem)의 매튜 파인(Matthew Pine) CEO는 말했다. 그는 AI 수요를 충족시키기 위해 석탄 화력 발전소와 같은 물을 많이 소비하는 화석 연료 기반의 노후 시설들이 예정된 폐기 시점을 넘겨 계속 가동되고 있다고 덧붙였다.

이 문제는 사막 남서부 지역에만 국한되지 않는다. 펜실베이니아주 호머시티(Homer City)에서는 폐쇄된 석탄 화력 발전소 부지에 천연가스 발전소를 갖춘 데이터센터 단지가 건설되고 있다. 피츠버그대학교 피츠버그 워터 콜라보라토리(Pittsburgh Water Collaboratory)의 조나단 버지스(Jonathan Burgess) 소장은 이 위치가 더 많은 에너지를 생산하겠지만, 데이터센터 냉각에 필요한 물을 포함해 이전과 거의 같은 양의 물을 사용할 것으로 예상된다고 말했다.

폐쇄형 냉각 솔루션 주목

엔비디아(Nvidia)는 최초 충전 이후 추가 물이 필요 없는 폐쇄형 냉각 시스템을 공개하며 데이터센터 물 문제를 해결했다고 주장했다. 예일대학교 환경경제학 교수인 케네스 길링엄(Kenneth Gillingham)은 이 설계가 직접 물 사용을 제거할 뿐만 아니라 냉각에 필요한 총 에너지량도 줄여준다고 말했다.

"데이터센터 운영 수준에서 물 발자국 문제를 일반적으로 해결함에 따라 AI의 물 발자국은 잠재적으로 전력 발전에 의해 결정된다고 말하는 것은 완전히 정확합니다"라고 엔비디아의 지속가능성 책임자 조쉬 파커(Josh Parker)는 말했다.

마이크로소프트도 유사한 폐쇄형 냉각 기술 도입을 약속하며, 2024년 2027년부터 모든 신규 데이터센터에 이 기술을 사용하겠다고 발표했다. 그러나 로렌스 버클리 보고서에 따르면, 대부분의 기존 데이터센터는 에너지 효율은 높지만 물 소비량이 많은 증발식 냉각 시스템을 사용하고 있다. 이러한 시스템을 개조하는 데는 엄청난 비용이 들 수 있다.

이 논란은 실질적인 재정적 영향을 미치고 있다. 기후 컨설팅 회사 카본 다이렉트(Carbon Direct)는 2024년 이후 1,700억 달러 규모의 AI 데이터센터 용량이 자원 사용에 대한 지역사회 반대 등으로 인해 차단, 지연 또는 취소된 것으로 추정한다. 투자자들에게 물 문제는 이미 인프라에 막대한 지출을 하고 있는 하이퍼스케일러(초대규모 클라우드 사업자)들에게 새로운 규제 및 평판 리스크를 제기한다. 엔비디아의 폐쇄형 시스템이 널리 채택될 경우 직접적인 물 수요는 줄일 수 있지만, 문제의 훨씬 더 큰 부분을 차지하는 발전과 관련된 간접 소비 문제를 해결하지는 못한다.

본 문서는 정보 제공 목적으로만 작성되었으며 투자 조언을 구성하지 않습니다.