AI 기업들이 전력망 연결을 기다리는 대신 자체 발전 설비를 지어 데이터센터를 더 빨리 가동하고 있다. 메러디스 폴리(Meredith Fowlie)는 이들이 속도에 지불하는 비용과 천연가스 발전이 지역사회와 환경에 미치는 부담이 서로 맞지 않을 수 있다고 지적한다.
Cleanview의 데이터센터 프로젝트 추적 자료에 따르면 미국 데이터센터에는 현재 약 2GW 규모의 전력망 외 발전 설비가 전력을 공급하고 있으며, 발표되거나 계획된 전력망 외 발전 용량은 90GW에 이른다. 기업들은 데이터센터를 빨리 가동하기 위해 전력망 전력보다 비싼 자체 발전을 택한다. 하지만 기업이 속도에 부여하는 가치가 사회가 얻는 이익을 얼마나 반영하는지는 분명하지 않다.
경제학자들은 기업들이 시장을 선점하려 경쟁할 때 경쟁 우위를 얻기 위해 지불하는 금액이 사회적 편익을 크게 웃돌 수 있다고 오래전부터 지적해 왔다. 승자가 얻는 이익의 상당 부분은 경쟁사가 차지했을 시장 점유율과 수익이다. 사회가 얻는 것은 기술이 조금 더 일찍 등장하는 데서 비롯되는 이익이다. AI 기업들이 경쟁 속도를 늦추자고 주장하기도 하는 만큼, 이 경쟁을 뒷받침하는 전력 확보에 어떤 비용이 드는지 따져볼 필요가 있다는 주장이다. 관련 경제학 논문과 AI 경쟁 속도를 조절하자는 다리오 아모데이의 글이 근거로 제시됐다.
자체 발전은 전력망에서 전력을 공급받는 것보다 메가와트시당 비용이 높다. 오하이오주에서는 Williams가 Meta 데이터센터 부지에 200MW 규모의 전력망 외 가스 발전소 두 곳을 짓고 있으며, 이 10년 계약의 비용은 메가와트시당 140~160달러로 보도됐다. RaboResearch는 전력량계 뒤에서 공급되는 전국 단위 가스 발전 비용을 메가와트시당 100~165달러로 추산했다. 전력망 전력은 90~95달러다.
비용이 더 들어도 기업이 자체 발전을 택하는 이유는 시간이다. 전력망 연결은 대기 순번에 따라 배정되며, 연결까지 4~7년이 걸릴 수 있다. 반면 xAI는 전력망 연결 대기 절차를 건너뛰고 자체 전력 공급을 구축한 뒤 122일 만에 Colossus I을 가동했다고 보도됐다. 모듈형 터빈은 다음 부지로 옮기거나, 전력망에 연결된 뒤 예비 전력원으로 활용할 수도 있다. Colossus 2에서 설비를 옮겨 사용한 사례도 언급됐다.
자체 발전에 가스가 선택되는 이유
태양광과 에너지 저장장치의 균등화 발전 비용 추정치만 보면 이 조합이 유리해 보일 수 있지만, 실제로 건설되는 전력망 외 발전 설비는 거의 모두 천연가스 발전이다. 태양광 자원이 풍부하고 땅값이 저렴한 서부 텍사스에서도 마찬가지다. 글은 패널과 인버터, 배터리의 공급 지연 가능성과 태양광 설비를 다음 데이터센터 부지로 옮기기 어려운 점이 속도에 영향을 줬을 수 있다고 추정한다.
대형 복합화력 터빈도 공급이 부족해 2030년대까지 주문이 밀려 있다는 보도가 있다. 이에 사업자들은 구할 수 있는 발전 설비를 확보하고 있다. 항공기 엔진 기술을 적용한 터빈, 이동식 가스 발전기, 왕복 엔진 등이 그 예다. 이런 소형 설비는 조달과 이동이 빠르지만, 대형 복합화력 발전소보다 연료 효율이 낮고 오염물질을 더 많이 배출한다. 발전량당 온실가스 배출과 지역 대기오염이 늘고, 연중 내내 가스를 태운다는 점도 문제로 제기된다. 전력망에 연결된 데이터센터는 더 깨끗한 발전원 구성을 이용할 수 있다.
글은 시장 경쟁에서 기업의 사적 이익과 사회적 가치가 어긋날 수 있다고 설명한다. 예컨대 Meta가 경쟁사보다 6개월 앞서면 그 기간은 회사에 큰 수익을 안길 수 있지만, 사회가 기술을 몇 달 일찍 얻는 데서 얻는 편익은 그만큼 크지 않을 수 있다. 이런 경쟁에서는 기업이 시장 점유율을 차지하려고 사회적으로 과도한 자본을 쓰며, AI 경쟁에서는 천연가스도 더 태운다는 논리다.
환경 규제가 오염 피해에 맞춰 벌금을 부과하더라도, 기업이 속도에 부여하는 가치가 사회적 편익을 훨씬 웃돌면 벌금이 억제력을 발휘하지 못할 수 있다고 글은 주장한다. 뉴저지주는 허가 없이 발전기 45대를 가동한 DataOne에 110만 달러의 벌금을 부과했다. 주 역사상 데이터센터에 내린 최대 규모의 집행 조치였지만, 대형 데이터 기업에는 작은 금액이며 발전기는 여전히 가동 중이라고 전했다. 벌금 관련 보도와 현장 보도가 링크됐다.
오염 발전을 늦추고 대안을 앞당기기
글은 전력망 연결을 막으면 기업이 자체 발전소를 짓고, 한 지역에서 데이터센터 건설을 막으면 규제가 느슨한 다른 지역으로 옮길 수 있어 대형 기업의 전력 확보를 막는 방식만으로는 한계가 있다고 본다. 그렇다고 규제 없이 개발을 허용하는 것이 답도 아니라고 주장한다. NAACP가 미시시피주의 무허가 터빈을 두고 xAI를 상대로 소송을 제기했지만, 미국 법무부는 소송 기각을 위해 개입했다. 법무부는 경제와 전쟁부에 중요한 새 AI 모델을 훈련·개발하는 시설의 전력원에는 허가가 필요하지 않다고 주장했다. 글은 이 주장이 빠른 개발의 사회적 편익이 비용을 정당화한다는 점을 입증 없이 전제한다고 비판한다. NAACP의 소송, 법무부 발표, 관련 보도가 근거로 제시됐다.
대안으로는 오염을 일으키는 발전 방식의 허가를 어렵게 하는 동시에 지속 가능한 대안에 더 빨리 접근하도록 하는 방안이 제안된다. 허가 요건과 지역 단위 건설 중단 조치, 가스 데이터센터의 건강·환경 영향에 대한 우려가 이미 빠르고 거친 방식에 지연을 더하고 있다. 다만 대안을 확대하는 일은 쉽지 않다. 던컨 캘러웨이(Duncan Callaway)와 공동 저자들은 기존 가스 발전소의 전력망 연결 지점 근처에 데이터센터를 짓고, 그곳에 태양광과 저장장치를 함께 설치하는 방안을 제안했다. 비용 추정치는 메가와트시당 60~138달러다. 이 방안에 관한 글은 대안에 빠르게 접근할 방법을 마련하는 일이 진행 중이며, AI 경쟁이 그 필요성을 키운다고 설명한다.
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