전 세계 인공지능(AI) 산업의 급격한 성장에 따라 AI 칩 제조가 집중된 동아시아 지역의 탄소배출량이 2030년까지 최대 1,680만 톤에 이를 수 있다는 분석이 나왔다. 이는 2023년 대비 약 170배 증가한 수치로, AI 산업이 기후 위기에 미치는 영향이 심각해지고 있다는 경고다.

국제 환경단체 그린피스는 10일 발표한 보고서 『인공지능(AI) 시대의 그림자』를 통해 이 같은 내용을 공개했다. 보고서에 따르면 AI 기술을 구동하는 데 필수적인 반도체 칩 제조에는 막대한 전력이 필요하며, 현재 그 전력 대부분이 화석연료를 기반으로 공급되고 있어 온실가스 배출이 급증하고 있다.

AI 칩 생산 전력 수요 170배 폭증…아일랜드 전체 전력 소비량 넘어서

그린피스는 주요 AI 칩 제조사인 엔비디아와 AMD의 6개 칩 모델을 중심으로 2023년부터 2024년까지의 전력 소비량을 분석하고, 이 수치를 바탕으로 향후 수요를 예측했다. 분석 결과, AI 칩 제조를 위한 전력 소비는 2023년 218GWh에서 2024년 984GWh로 350% 넘게 급증했으며, 2030년에는 최대 3만7,238GWh에 이를 것으로 전망됐다. 이는 2023년 기준 아일랜드 전체 연간 전력 소비량인 3만581GWh를 상회하는 수치다.

동아시아 제조 집중…화석연료 의존으로 탄소배출 심각

특히 AI 칩 제조에 필요한 고성능 GPU(그래픽 처리장치)와 HBM(고대역폭 메모리)의 98% 이상이 동아시아에서 생산되고 있는 점이 문제로 지적됐다. 대만, 일본, 한국 등 주요 생산국의 전력망이 여전히 화석연료에 크게 의존하고 있어 제조 공정에서 막대한 탄소가 배출되고 있다는 것이다.

2023년 기준 전력망의 화석연료 의존도는 대만 83.1%, 일본 68.6%, 한국 58.5%에 달한다. 이에 따라 AI 칩 제조에 따른 동아시아의 온실가스 배출은 2023년 10만 톤 수준에서 2030년에는 최대 1,680만 톤으로 급증할 것으로 추산됐다.

한국도 예외 아냐…AI 칩 제조로 온실가스 배출량 두 배 이상 증가

국가별 배출량도 빠르게 증가하고 있다. 대만은 2023년 4만1,200톤에서 2024년 18만5,700톤으로, 일본은 2024년 13만2,100톤의 배출량을 기록했다. 한국도 예외는 아니다. AI 칩 제조에 따른 전력 소비는 2023년 134.6GWh에서 2024년 315.2GWh로 두 배 이상 증가했고, 이에 따른 온실가스 배출량 역시 같은 기간 5만8,000톤에서 13만5,900톤으로 늘어났다.

“팹리스 기업들, 기후 영향엔 무관심”

그린피스 동아시아 공급망 프로젝트 책임자 카트린 우는 "엔비디아와 AMD 같은 팹리스 기업들은 AI 산업 성장의 수혜를 누리면서도, 이들의 공급망이 초래하는 기후 영향에는 무관심하다"고 비판했다. 그는 또 "이러한 AI 칩 제조 수요는 동아시아에서 화석연료 기반의 신규 발전소 건설을 정당화하는 근거가 되고 있다"고 지적했다.

이어 우 책임자는 “구글, 마이크로소프트, 엔비디아, AMD 같은 글로벌 기업들은 공급망의 환경 영향을 인식하고, 삼성전자, SK하이닉스 등 공급업체들과 협력해 2030년까지 전량 재생에너지 사용을 목표로 삼아야 한다”고 강조했다.

독일은 ‘재생에너지 의무화’…한국은 LNG 확대 추진

한편 독일은 2024년부터 데이터센터 운영자들에게 사용 전력의 50% 이상을 재생에너지로 충당하도록 의무화했으며, 2027년부터는 이 비율을 100%로 확대할 계획이다.

반면, 한국 정부는 반도체와 AI 산업의 급격한 전력 수요 증가에 대응하기 위해 액화천연가스(LNG) 발전소를 확대하려는 입장을 보이고 있다. 산업통상자원부는 제11차 전력수급기본계획을 통해 2038년까지 LNG 발전 설비를 43.2GW에서 69.2GW로 확대하고, 신규 원전 2기 및 소형모듈원자로(SMR) 1기를 건설할 계획을 내놓았다.

이러한 정부 정책에 따라 용인 반도체 국가산단에는 SK하이닉스가 1GW 규모의 LNG 열병합 발전소 건설을 승인받았으며, 삼성전자 제조시설이 들어설 부지에는 3GW 규모의 발전소 6기 건설이 추진 중이다.

“탄소중립 클러스터 조성 시급”…재생에너지 대안 마련 촉구

양연호 그린피스 서울사무소 기후에너지 캠페이너는 “한국이 2050년 탄소중립 목표를 달성하고, 삼성 등 반도체 기업이 글로벌 경쟁력을 확보하기 위해서는 재생에너지를 기반으로 한 탄소중립 클러스터 조성이 시급하다”고 강조했다.

또한 “LNG는 탄소배출이 많은 에너지원이기 때문에 대안이 될 수 없다”며, “정부는 재생에너지 잠재량을 우선 검토하고, 에너지 수요가 집중된 시설을 재생에너지 자원이 풍부한 지역으로 분산시키는 등의 종합적인 대응이 필요하다”고 말했다.

그린피스는 올해 상반기 중 재생에너지 기반 반도체 클러스터 구축 방안에 대한 보고서를 발표할 예정이며, ‘탄소중립 용인 반도체 클러스터’ 조성을 위한 캠페인을 본격적으로 전개하고 있다.