KETEP 세계에너지시장정보

제목 : 글로벌) 에너지와 AI (Energy and AI)

2020-2030년 기준 시나리오에서 전 세계 데이터 센터의 전력 소비량

 주로 학문적인 연구 분야였던 인공지능(AI)은 최근 몇 년 동안 정치 및 비즈니스 의제의 최우선 순위로 부상했으며, 수조 달러 규모의 산업으로 발전했다. AI는 에너지, 특히 전기 없이는 존재할 수 없으며, 이는 세계 에너지 부문에 중대한 영향을 미칠 것이다.

 AI 모델의 훈련 및 설치는 전력 소모가 많은 대규모 데이터센터에서 이루어지고 있으므로 저렴하고 신뢰할 수 있으며 지속 가능한 전기 공급이 AI 개발의 중요한 결정 요인이다.

AI 데이터 센터 시장 현황 및 전망

 데이터 센터의 전력 소비량은 지난 5년 동안 매년 12%씩 성장했으며, 현재 소비량은 약 415TWh에 달할 것으로 추정된다. 이는 2024년 전 세계 전력 소비량의 약 1.5%에 해당하는 규모이다.

데이터 센터 전력 소비량은 2030년까지 두 배 이상 증가하여 약 945 TWh에 이를 것으로 예상되며, 전 세계 전력 수요 증가분의 약 1/10을 차지할 것으로 전망된다.

AI 데이터 센터 전력 수요 충족을 위해서는 다양한 에너지원 필요

 데이터센터 전력 수요를 충족하는 데 재생에너지와 천연가스가 주도적인 역할을 하고 있지만, 다양한 에너지원이 기여할 것으로 예상된다. 향후 전력 수요 충족을 위해 원자력(SMR), 지열발전도 중요한 역할을 할 것이며, 최초의 소형 모듈형 원자로는 2030년경에 가동될 예정이다.

에너지 최적화를 위한 AI

 (에너지시스템 부문) AI는 에너지 부문의 효율성과 운영상의 이점을 크게 향상시킬 수 있다. 에너지 기업들은 이미 AI를 활용하여 에너지 및 광물 공급, 발전 및 송전, 그리고 에너지 소비를 혁신하고 최적화하고 있다.

 (석유 및 가스 산업) 석유 및 가스 산업은 AI를 통해 기업이 석유, 가스 및 광물의 추가 물량 탐사 및 식별, 개발 비용 절감, 안전 개선 및 환경 영향을 줄일 수 있다. 이로 인해 신규 심해 유전 탐사, 개발 비용을 최대 10%까지 줄일 수 있을 것으로 추정된다.

 (제조 분야) 미래 산업은 점점 더 디지털화되고 자동화될 것이며, 제조에 AI를 통합하는 데 국가와 기업이 앞서 나갈 것이다. AI 애플리케이션은 제품 개발을 가속화하고 비용을 절감하며 품질을 향상시킬 수 있다.

 (운송 분야) 운송 분야의 AI 애플리케이션은 효율성을 높이고 비용을 절감할 수 있으며, 개인 모빌리티에 대한 수요를 증가시킬 수도 있다. AI 애플리케이션은 교통 관리, 경로 최적화, 유지보수 필요성 예측, 자율주행차 개발에 활용되고 있다.

 (건물) 건물에서는 AI 기반 최적화를 통해 냉난방 시스템의 효율성을 높이고 전기 사용을 더욱 유연하게 만들 수 있는 상당한 잠재력이 있다. 이러한 잠재력을 실현하는 데 분산된 소유권, 디지털화 부족 등의 장애 요소가 있지만, 기존 AI 기반 개입을 확대한다면, 전 세계적으로 약 300 TWh의 전기를 절약할 수 있다, 이는 현재 호주와 뉴질랜드의 연간 전력 생산량을 합친 양과 같다.

에너지 혁신을 위한 AI

 AI는 과학적 발견을 위한 강력한 도구로 부상하고 있으며, 연구자들이 혁신을 더 빠르게 찾고, 시험하고, 상용화할 수 있도록 지원한다. 새로운 에너지 기술의 혁신 리드타임은 종종 수십 년에 걸쳐 진행된다. 이 기간을 단축하는 것은 지속가능성 및 경쟁력과 같은 에너지 부문의 목표 달성에 핵심적인 역할을 할 것이다.

 하지만 에너지 부분은 아직 AI를 최대한 활용하지 못하고 있으며, 에너지 부문은 AI의 광범위한 도입을 실현하는 데 어려움을 겪고 있 다. 데이터, 디지털 인프라 및 기술에 대한 접근성 부족, 그리고 잠재적인 효율성 향상보다 더 큰 문제를 야기하는 지속적인 디지털 및 물리적 보안 문제 등의 문제점들이 그 예이며, 이를 해결하고, AI의 이점을 실현할 수 있도록 정책 및 규제 개혁이 필요하다.