[물 먹는 AI...목 마른 지구] .... [물 부족은 또다른 기회... ]

[물 먹는 AI...목 마른 지구]

["목마른 아이들 위해 오늘 하루쯤 챗GPT를 쉬게 해주면 어떨까요"]

[물 부족은 또다른 기회...물 처리 기술 갖춘 산업이 뜬다]

 

 

 

물 먹는 AI...목 마른 지구

 

챗GPT, 6개 질문에 답하려면 냉각수 등으로 물 한 컵 필요

 

찬란한 페르시아 문화의 중심지인 이란 이스파한. 지난달 29일 이 지역 농업 생명선이던 양수장에서 거대한 불길이 치솟았다. 다른 지역으로 물을 보내는 수도관이 박살 났고, 이스파한에서 300㎞ 남동쪽으로 떨어져 있는 야즈드 지방으로 가야 하는 물은 갈 길을 잃게 됐다. 50만명에 이르는 인구가 먹고 쓸 물이 딱 끊겼다.

 

양수장 테러를 자행한 이들은 이란과 적대 관계에 있는 이스라엘도, 미국도 아니었다. 이날 아침부터 밀려든 이스파한 주민들이었다. 이 지역 농부들로 구성된 시위대는 “(이스파한에 있는) 루드강에 방류해야 할 물을 야즈드로 끌어가고 있다”며 공격을 감행했다. 이란인터내셔널 등 현지 매체는 이란 전역을 강타한 물 부족 문제를 다루며 “이란이 전례 없는 물 부족으로 말라가고 있다”고 전했다. 

 

한국에서야 수도꼭지 틀면 물이 콸콸 나오는 집이 태반이지만 세계적으로 타는 듯한 목마름을 호소하는 곳이 갈수록 늘고 있다. 세계자원연구소(WRI)에 따르면, 전 세계 인구 4분의 1이 사는 25국은 극심한 물 부족 국가로 분류된다. 세계 인구의 절반쯤인 약 40억명은 1년에 한 달은 물 부족을 경험한다.

 

물 부족은 단순히 식수 부족만을 뜻하지 않는다. 작물 재배나 가축 사육, 전기 생산, 제조업 등에 필수적인 물이 부족해지자 각종 산업에서 부작용이 속출한다. WEEKLY BIZ는 세계가 메말라가는 까닭은 뭔지, 그 여파는 어떤지 깊이 있게 들여다봤다.

 

◇물 한 컵 마셔야 질문 6가지 답하는 챗GPT

 

물 부족 원인으로 작용하면서, 물 부족으로 인한 타격도 큰 대표적 분야는 인공지능(AI) 산업이다. AI의 필수 요소인 데이터센터에 막대한 물이 필요하기 때문이다. 데이터센터는 AI 기술을 구현하는 데 필요한 대규모 데이터를 저장·처리·관리하는 곳이다. 전력 소모가 많은 서버가 뜨거워지는 것을 막고 원활하게 작동하게 하려면 많은 양의 냉각수와 발전수가 필요하다. 특히 냉각수는 서버를 한번 식히고 나면 80%가량이 증발하는 데다, 남은 물도 몇 번 사용하면 오염도가 심해 쓸 수 없어서 지속적인 깨끗한 물 공급이 필수다. 실제로 마이크로소프트는 데이터센터를 본격적으로 늘리기 시작한 2022년에 전년보다 물 사용량이 34% 늘었는데, 총사용량이 17억갤런에 달했다. 17억갤런은 올림픽 규격 수영장 2500곳 이상을 채울 수 있는 양이다. 구글은 이보다 많은 56억갤런을 사용했다. 전년보다 22% 늘었다.

 

생성형 AI 챗봇에 질문을 하나 할 때 얼마나 물이 많이 필요한지 계량적으로 따진 연구도 주목받고 있다. UC리버사이드 전기컴퓨터공학부 샤오레이 렌 교수의 ‘AI 모델의 비밀스러운 물 발자국 발견 및 해결’ 논문에 따르면, 챗GPT가 질문 하나에 답할 때마다 필요한 물은 7.6~29.9mL라고 조사됐다. 이는 데이터센터를 운영하는 데 쓰는 전력 발전용 물과 냉각용 물을 합친 것으로, 데이터센터 위치에 따라 필요량의 차이는 있다. 29.9mL가 필요한 지역은 미국 애리조나였는데, 이 지역 서버를 이용한 챗GPT는 물 한 컵(200mL)은 마셔야 질문 6가지에 답할 수 있다고 계산됐다.

 

데이터센터 인근의 물 부족이 심화하자 데이터센터 기피 현상도 거세진다. 2023년 7월, 74년 만에 최악 가뭄을 겪은 우루과이에서는 구글 데이터센터 건설을 막기 위해 시위까지 벌어졌다. 칠레, 말레이시아 등지에서도 데이터센터 건설로 인한 물 부족 우려가 나온다.

 

◇자동차·반도체도 ‘물 비상’

 

NH금융연구소가 내놓은 ‘NH농협금융 주간 브리프’ 자료를 보면 물 부족 리스크는 산업 전방위적으로 영향을 끼치는 추세다. 특히 물 사용이 많은 반도체·자동차 등 제조업 분야도 직격탄을 맞고 있다. 반도체 공정엔 수자원이 핵심 자원으로 꼽힌다. 제조 공정, 공정 가스 정화, 클린룸의 온습도 조절 등 반도체 한 판을 만드는 데 어마어마한 물이 필요하다. 삼성전자 기흥·화성·평택 사업장에서는 물을 하루 평균 약 30만5000t 쓰고, 대만 TSMC도 공장 하나에서 매일 9만9000t가량 물을 쓴다고 한다. 그런데 2040년쯤엔 반도체 제조 공장의 40%가 극심한 물 부족 지역에 놓일 것이란 전망(세계경제포럼)이 나온다.

 

자동차 업계에서도 물 부족 대응책 마련이 한창이다. 유럽자동차제조협회에 따르면 유럽연합(EU) 지역 자동차 제조사들은 자동차 한 대를 만들 때 쓰는 물의 양을 2005년부터 2022년 사이 34.4% 줄였다. GM(제너럴모터스)은 멕시코 공장에서 물 사용량을 줄이기 위해 5700만달러(약 834억원)를 투자했다. NH금융연구소 관계자는 “현대차의 미국 조지아 공장은 하루에 물을 665만갤런 쓰는 조건으로 최종 승인을 받았으며, TSMC가 있는 대만은 5억4500만달러 규모의 담수 공장을 건설하고 있는 등 첨단 제조 업체들이 물 부족으로 인한 비용과 위험에 맞닥뜨리고 있는 상황”이라며 “아디다스나 나이키 등 의류 업체도 물 소요가 많은 목화 대신 다른 소재를 개발하고 올해까지 물 사용량을 절반으로 줄이겠다는 목표를 제시했다”고 전했다.

 

◇맥도널드가 닭고기를 내세운 까닭도 ‘물’

 

물 부족은 사람들 입맛도 억지로 바꾸게 한다. 맥도널드가 소고기 패티가 든 버거보다 맥치킨이나 맥크리스피와 같은 닭고기를 활용한 메뉴를 늘리는 것도 결국 물 부족과 연관이 있다는 해석이다. 가뭄 영향으로 사료 공급이 줄자 최근 미국 내 소고기 가격은 2020년 대비 두 배 가까이 올랐다. 이에 맥도널드와 같은 대형 패스트푸드 체인은 원료비를 줄이기 위해 닭고기 메뉴를 적극 홍보하고 있다는 분석이다. 실제 소고기는 주요 식품 중 물 소비가 가장 많은 품목이다. 소고기 1㎏을 만들기 위해선 물이 1만5500L 필요한 것으로 조사됐다. 사료를 키우거나 축사를 청소하는 데 필요한 물을 모두 계산한 양으로, 닭고기(3900L)나 돼지고기(4800L)의 서너 배에 달한다.

 

물을 직접 쓰는 음료 산업에선 높아지는 물 가격이 더 큰 걸림돌이다. 실제 멕시코에선 맥주 브랜드 코로나와 모델라 등을 생산하는 컨스텔레이션 브랜즈가 6억6000만달러를 들여 거의 완공한 양조장을 물 문제로 포기한 사례까지 생겼다. 회사는 주력 수출 시장인 미국에서 멀어지는 물류 비용에 13억달러 추가 건설 비용까지 들여가면서 물 공급이 더 좋은 지역에 새 공장을 만들었다.

  

◇‘물 쓰듯 쓴 물’ 탓에… 10경원 손실 예상

 

이처럼 산업 전방위적으로 물 부족 현상에 처한 건 자업자득 성격이 강하다. 물이 부족해진 근본 원인이 과잉 수요이기 때문이다. 지구상 물 대부분은 바닷물이고, 실제 사용할 수 있는 담수(淡水)는 2.5%에 불과하다. 그마저도 99.23%는 빙하 속에 갇혀 있다. 더구나 담수는 한번 쓴 뒤에 담수 자원으로 되풀이해 쓰려면 지난한 과정을 거쳐야 한다. 농업 용수로 쓰인 물은 작물 이파리를 통해, 발전 용수로 쓰인 물은 증기가 돼 공기 중으로 날아간다. 수증기는 비로 변해 내리지만 이마저도 지구 표면의 대부분을 차지하는 바다로 떨어진다. 결국 인류는 강·호수·지하수를 통한 담수 공급에 크게 의존해야 한다.

 

이렇듯 물은 한정된 자원인데, 최근 ‘수요’는 확 늘고 ‘공급’은 줄었다. 우선 수요 측면에선 인구가 늘고 산업이 발달하며 물 소비가 급격히 불고 있다. WRI에 따르면, 현재 전 세계 물 수요는 1960년 이후 두 배 이상 증가했다. 반면 공급은 되레 줄었다. 지구온난화가 주범이다. 지구 온도가 올라가자 이전엔 증발하지 않았을 물까지 공기 중으로 증발해 버린다.

 

이에 물 부족 아마겟돈은 차츰 현실화하고 있다. WRI는 2100년까지 지구 기온이 섭씨 2.4도 오른다는 보수적인 예측을 기반으로 전망해도 2050년까지 새로 약 10억명이 극심한 물 부족에 시달릴 것으로 내다본다. 2050년까지 물 부족으로 인한 경제 손실 역시 국내총생산 기준 70조달러(약 10경3000조원)로 예상된다.

 

◇물 부족이 ‘제2의 아랍의 봄’ 불러올까

 

물 부족 현상이 치명적인 건 기후·지형에 따라 원래 물이 부족한 국가에서 수자원이 더 부족해지는 ‘물 빈익빈’ 현상이 나타날 수 있기 때문이다. 현재 물 부족이 가장 심각한 지역은 중동과 북아프리카로 인구의 83%가 극심한 물 부족을 겪고 있다. 남아시아 역시 74%가 물 부족에 시달리는 형편이다.

 

향후 지역별 물 부족 상황을 예측해 보면 개발도상국일수록 더 큰 타격을 입을 가능성이 높다는 분석이다. 각종 기반 시설을 짓는 등 개발 수요가 많은 나라일수록 지금보다 많은 물이 필요하다. WRI는 “2050년까지 물 수요의 가장 큰 변화는 사하라 사막 이남의 아프리카에서 일어날 것”이라며 “이 지역 국가 대부분은 물 수요가 세계 어느 지역보다 빠르게 증가하고 있다”고 지적했다. 2050년까지 해당 지역의 물 수요가 2019년 대비 163%나 증가할 수 있다는 예상이다. 이런 증가 폭은 물 수요 증가율이 둘째로 높을 것(43%)으로 예상되는 남미의 네 배에 달하는 수치다.

 

이렇게 물 부족이 심한 나라에선 향후 정치적 불안까지 야기될 수 있다. 독일 공영방송 도이체벨레는 알제리의 평화와 민주를 위한 비정부기구인 ASC 창설자 함자 하무셴을 인용해 “물 부족 등 기후변화에 제대로 대응하지 못하면 이슬람국가(IS) 같은 테러 조직이 더욱 발호할 위험이 있다”며 “또 (정치적 불안 여파로) 2011년 중동을 휩쓴 ‘아랍의 봄’이 기후변화를 틈타 다시 일어날 수도 있다”고 전했다.

 

-조성호 기자, 조선일보(25-04-04)-

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"목마른 아이들 위해 오늘 하루쯤 챗GPT를 쉬게 해주면 어떨까요"

 

챗GPT 질문 6개 답하려면 물 한 컵 필요 

 

2020년 인도 첸나이 등 최남단 지역이 최악의 물 부족 사태를 겪었다. 인도 첸나이에서 용수를 공급받기 위해 줄 서 있는 인도 주민들.

 

전 세계적인 물 부족 현상이 현실로 다가왔습니다. 물 부족은 식수나 농·축산업뿐만 아니라 첨단 제조업까지 영향을 미치며 경제 전망에 먹구름을 드리웁니다.

 

특히 최근 가장 각광받는 생성형 인공지능(AI) 산업이 데이터센터 냉각 등에 물을 엄청나게 사용해 물 부족을 심화시킨다고 합니다. 인류의 편리를 위해 만들어진 산업에 물이 엄청나게 소비되자, 스스로 쓸 물조차 구하기 힘든 악순환이 일어난 셈입니다.

 

UC리버사이드 연구에 따르면 챗GPT 질문 6개에 답하려면 한 컵(200㎖) 정도의 물이 필요하다고 합니다. 결코 적은 양이 아닙니다. 특히 이 연구는 챗GPT의 옛 버전인 GPT-3를 기반으로 진행한 데다, 원하는 답변의 길이도 150~300단어 수준으로 한정했다고 합니다. 최신 버전인 GPT-4o에 더 긴 답변을 요구하면 물 사용량은 늘 수 있단 뜻입니다.

 

최근 챗GPT를 사용해 자신의 프로필 사진을 일본 애니메이션 제작사 스튜디오 지브리가 그린 것처럼 만드는 게 유행이라고 합니다. 열풍이 거세지자 오픈AI 최고경영자(CEO) 샘 올트먼은 “그래픽처리장치(GPU)가 녹아내리고 있다”고 했습니다. GPU가 녹아내리고 있다는 얘기는 냉각수가 그만큼 많이 쓰인다는 뜻이기도 합니다. 지구 반대편의 목마른 아이들을 위해서라도 오늘 하루쯤은 챗GPT를 쉬게 해주는 건 어떨까요.

 

-조성호 기자, 조선일보(25-04-04)-

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물 부족은 또다른 기회...물 처리 기술 갖춘 산업이 뜬다

 

정수 설비나 해수 담수화 등 각광 받아 

 

오만의 수도 무스카트에 위치한 알구브라 담수화 공장 전경//오만 알구브라 파워·담수화 공장 전경

 

세계적인 물 부족 현상이 심화하자 물 처리 기술을 갖춘 산업이 뜨고 있다. 물 부족이 새로운 기회를 창출하고 있는 셈이다.

 

물 관련 산업으로는 물을 깨끗하게 만드는 정수 설비부터, 물을 안전하게 보관하거나 나르는 설비, 바닷물을 담수로 만드는 해수 담수화 기술 등이 있다. 이 시장은 미국에서만 2023년 740억달러(약 108조6000억원)에서 2028년 1090억달러로 성장할 것으로 예상되며, 세계적으론 2032년까지 6170억달러 규모의 시장으로 성장할 것이란 예상이 나온다.

 

이런 움직임은 이미 시장에도 일부 반영되고 있다. 물 관련 산업에 대한 투자를 받아줄 수 있는 펀드가 늘어나는 게 대표적 사례다. 블룸버그 인텔리전스에 따르면, 물 관련 펀드는 2020년 137개 580억달러 규모에서 지난해 184개 940억달러로 빠르게 성장하는 중이다.

 

물 부족 연관 기술 중에서도 인공지능(AI) 데이터센터에 쓰이는 냉각수를 아끼기 위한 기술은 빠르게 발전하고 있다. 물 대신 전기가 통하지 않는 특수 냉각유(油)를 쓰는 액침 냉각 방식이 대표적인데 SK가 최근 ‘CES 2025’에서 이 기술을 선보였다. LG전자도 찬 바람으로 데이터센터를 식히는 ‘칠러’를 마이크로소프트에 공급하기로 했다.

 

한국은 특히 해수 담수화 분야에 높은 기술력을 갖고 있어 향후 전망이 밝다는 평가다. 모건스탠리는 해수 담수화 시장 규모만 2032년 500억달러에 이를 것으로 내다보고 있다. 해수 담수화 기술은 증발시킨 바닷물의 수증기를 식혀서 만드는 ‘증발식’이 주로 쓰였지만 최근엔 삼투압 현상을 이용하는 ‘역(逆)삼투압식’으로 발전하는 추세다. 한국 기업들은 두 기술 모두 세계 최상위권의 노하우를 갖춘 상태다. 특히 두산에너빌리티(옛 두산중공업)는 이 분야 세계 시장 1위를 달린다. 1978년 사우디아라비아를 시작으로 중동·중남미 지역에서 30개 이상의 해수 담수화 프로젝트를 수주했다. 두산에너빌리티 관계자는 “해수 담수화 시장은 최근 들어 일부 중국 건설사가 저가 수주 전략으로 뛰어들며 경쟁이 심화되고 있다”며 “이미 검증된 기술력이 있는 만큼 시장을 적극 공략할 예정”이라고 말했다.

 

-조성호 기자, 조선일보(25-04-04)-

 

 

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