전력 소모·탄소 배출·폐기물 감소 위해 '그린 AI'
AI 전력망 최적화·저전력 반도체·sLM 주목
"기업들 최우선 과제는 전기 사용 줄이는 일"
AI(인공지능)도 친환경 바람이 거세다. 환경 파괴를 막는 기술과 제품을 속속 선보이고 있다. AI 기술 구현에 필요한 전력 소모와 그로 인한 탄소배출, 각종 폐기물을 줄이려면 친환경 AI 전략이 필수적이다.
환경과 지속가능한 지구를 위한 '그린 AI' 구현은 기업의 중요 과제로 부상했다. AI 기술로 에너지 사용을 줄이고 AI 제품에 친환경 요소를 담아 궁극적으로 탄소 배출을 낮추는 내용이다. AI를 활용한 전력망 최적화와 저전력 반도체 개발, sLM(소형언어모델) 포함한 AI 경량화가 대표적이다.
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| ▲ 환경 파괴를 막는 '그린 AI' 구현이 중요 과제로 떠올랐다. [빙 이미지 크리에이터] |
SK텔레콤은 ESG(환경·사회·거버넌스) 경영 전반에 AI를 접목한다. SK텔레콤이 지난 27일 공개한 ESG 비전 'DO THE GOOD AI'는 AI로 통신과 기술의 경쟁력을 높이고 신뢰성과 안전성을 확보하며 세상에 긍정적 기여를 하겠다는 의미다.
SK텔레콤은 통신 네트워크 설계와 장비 배치, 시설 전반에 AI 기술을 도입해 에너지 효율 극대화를 추구하고 전기 사용량을 줄여 온실가스 배출을 최소화할 계획이다. 이미 SK에너지, 한국전기연구원, 식스티헤르츠, 소프트베리 등과 협력해 AI 기술로 신재생 에너지의 발전량과 전력 수요를 예측 분석하는 가상 발전소 기술을 개발했다.
KT가 개발한 '통신실 냉방 온도 최적화 솔루션(AI TEMS)'과 '서버 전력 최적화 솔루션', '에너지 절감 오케스트레이터'도 그린 AI 성과물이다.
AI TEMS는 AI가 통신실 냉방 효율을 최대 24% 향상시키고 서버 전력 최적화 솔루션은 AI가 전력 소모량이 높은 네트워크 서버 CPU를 분석해 에너지를 절감한다. 에너지 절감 오케스트레이터는 기지국 전파 출력을 AI 기술로 최적화해 전기 사용을 줄인다. 전국 38만여 기지국에서 연평균 5%의 전력을 아낄 것으로 기대하고 있다.
LG유플러스는 사용전력의 친환경 에너지 전환을 지속적으로 확대 중이다. IDC(인터넷데이터센터)는 냉각 공기량 유입 확보 및 온도 관리 시스템으로 열 발생과 에너지 관리를 최적화한다. LG유플러스는 AI 기술을 IDC 운영에 적용, 에너지 효율 극대화와 탄소배출 저감을 실현한다는 구상이다.
LG전자도 AI 기술로 에너지를 아끼고 있다.'LG 퓨리케어 오브제컬렉션 AI+ 360˚ 공기청정기'는 'AI 맞춤 운전 기능'으로 소비전력을 기존 대비 최대 50% 이상 줄인다. 또 'LG비콘클라우드'는 AI가 시스템 에어컨과 공조관리 데이터를 분석해 에너지 관리와 전기요금 절약 현황도 제공한다.
삼성전자는 GPU(그래픽처리장치)를 사용하는 AI 서버 전력 소비를 줄이고자 경기도 화성 고성능 컴퓨팅(HPC) 센터에 친환경 기술을 접목했다. 서버당 전력 소모를 줄이는 방식으로 전기 사용량을 9% 줄였다. 화성 HPC는 11만6000대의 서버를 보유한 한국 최대 규모 데이터 센터로 전기 사용량이 114MW(메가와트)에 이른다.
삼성전자가 저전력 반도체 생산을 위해 개발한 게이트올어라운드(GAA)도 그린 AI 기술이다. GAA는 전류가 흐르는 채널을 4면으로 감싸는 방식으로 트랜지스터의 성능은 향상시키고 전력 소모는 줄인다.
삼성전자 한진만 파운드리사업부장 사장은 지난 19일 주주총회에서 "2022년부터 3나노 공정에 GAA 기술을 적용해 반도체를 양산한다"면서 "전력 사용량이 많아지는 AI 시대에 GAA가 주목받고 있다"고 설명했다.
SK하이닉스가 지난 1월 CES 2025에서 공개한 데이터센터용 DIMM(여러 D램 칩을 회로 기판 위에 탑재한 메모리 모듈) 제품군인 'DDR5 RDIMM'과 'MRDIMM'도 AI 구현에 필요한 전력 소모를 줄인다. 기존 제품 대비 DDR5 RDIMM의 동작속도는 11%, 전력 효율은 9% 향상됐다.
경량 AI 모델인 온디바이스 AI(기기에서 AI 구현)용 'PCB01' 반도체는 AI PC용 SSD(솔리드 스테이트 드라이브)로 대규모 AI 연산 작업의 안정성을 제공하면서 전력 효율은 이전 세대보다 30% 이상 개선됐다.
이외에 SK브로드밴드는 지난해 9월 AI 포 비전(AI 4 Vision) 셋톱박스를 출시하며 셋톱박스와 TV를 제어하는 리모컨을 친환경 기술로 만들었다. 재활용 플라스틱 소재에 충전식 배터리를 장착, 기존 건전지 교체형 대비 탄소배출량을 10분의 1로 줄였다.
친환경 vs 환경 파괴… '두 얼굴'의 인공지능
AI 기술이 친환경과 환경 파괴 요소를 동시에 지녔다는 점에서 그린 AI의 중요성은 커지고 있다. AI는 에너지 효율 최적화로 탄소배출을 줄이지만 학습 및 추론 과정에서 막대한 전력을 소비하며 환경을 파괴한다.
GPT-4와 같은 대형 AI 모델은 LLM(대형 언어 모델)과 딥러닝 시스템 구동을 위해 수천 가구의 전력 소비량과 맞먹는 전기를 사용한다. AI 서버 가동을 위한 화석 연료 사용과 데이터센터 냉각 시스템에서 나오는 탄소 배출, 전자 폐기물 문제도 크다.
업계 한 관계자는 28일 "열을 냉각하고 전기 에너지를 덜 사용하는 기술들이 환경에 건전한 영향을 미친다"며 "재활용 소재와 재생 에너지 사용도 중요하지만 기업들이 최우선으로 주력하는 과제는 전기 사용을 줄이는 일"이라고 말했다.
빅테크들은 그린 AI의 필요성을 일찍부터 인식하고 에너지 효율 개선에 적극 나서고 있다. 구글과 마이크로소프트는 각각 2016년과 2017년부터 그린 AI 프로젝트를 가동했고 IBM도 지난해 기후 리스크 예측과 탄소 배출 관리 등을 지원 '환경지능스위트'를 발표했다.
KPI뉴스 / 김윤경 IT전문기자 yoon@kpinews.kr
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