단일 하이퍼스케일 데이터 센터는 하루에 최대 500만 갤런의 식수를 소비할 수 있습니다 [WHYY]. 이는 인구 5만 명의 도시가 사용하는 양과 거의 같습니다. 2026년 2월 와튼 패널은 이 그림을 더 선명하게 보여주었습니다. 시설들이 하루 500만 갤런이라는 상한선에 도달하고 있음에도 불구하고, 업계의 절반은 이미 물 부족 지역으로 확장하고 있습니다.
AI를 둘러싼 지속 가능성 논의는 거의 전적으로 에너지, 즉 킬로와트시, 탄소 상쇄, 재생 에너지 조달에만 집중되어 왔습니다. 물 문제는 거의 언급되지 않습니다. 이것이 문제입니다. 전기는 더 많이 생산할 수 있지만, 담수는 더 만들어낼 수 없기 때문입니다. 2026년 초에 드러난 수치들은 이 문제를 더 이상 무시할 수 없게 만듭니다.
화면 뒤에 숨겨진 물 위기
대부분의 개발자는 컴퓨팅 비용을 GPU 시간과 전기 요금 측면에서 생각합니다. 물 사용량은 AWS 청구서에 표시되지 않으며, 이것이 아무도 이 문제에 대해 이야기하지 않는 이유 중 하나입니다.
Photo by 하지만 그 규모는 엄청납니다.
2023년 미국 데이터 센터는 운영에만 약 660억 리터의 물을 소비했습니다 [TNFD]. 구글 단독으로 같은 해 370억 리터의 물을 취수했다고 보고했으며, 이 중 80%는 증발을 통해 소비되어 [IIGCC] 지역 지하수면으로 결코 돌아가지 않았습니다. 그 물은 그냥 사라진 것입니다.
성장 추세는 더욱 우려스럽습니다. 데이터 센터 냉각을 위한 현장 물 소비량은 2030년까지 220억 갤런에서 340억 갤런으로 증가할 것으로 예상됩니다 [Bluefield]. 일부 예측에 따르면 2028년까지 연간 현장 사용량은 2023년 수준의 2~4배에 달하며, 약 1,500억에서 2,800억 리터로 증가할 것이라고 합니다 [Airsys].
전력 소비와 달리, 물 사용량은 대부분의 관할 구역에서 공개 보고 의무가 없습니다. 소수의 회사만이 자발적으로 물 사용 효율성(WUE) 점수를 공개합니다. 나머지는 사실상 추적되지 않습니다. 측정하지 않는 것은 최적화할 수 없으며, 현재 업계는 측정하지 않고 있습니다.
데이터 센터가 실제로 사용하는 물의 양
Photo by 실제 숫자를 보면 이해에 도움이 됩니다. 미국에서 약 100MW로 운영되는 평균적인 하이퍼스케일 데이터 센터는 하루에 약 528,000갤런의 물을 소비할 수 있습니다 [Airsys]. 이것은 평균치입니다. 가장 무거운 AI 워크로드를 실행하는 최대 규모의 시설은 하루 500만 갤런에 이를 수 있습니다 [WHYY][EcoFlow].
“하이퍼스케일 데이터 센터는 특히 전체적으로 고려할 때 유역에서 가장 큰 물 소비자 중 하나가 될 잠재력이 있습니다. 하루 수백만 갤런은 대부분의 지역 사회가 사용하는 것보다 더 많은 양의 물입니다.” [WHYY]
클라우드 제공업체들은 “지속 가능한 인프라”를 홍보합니다. 현실은 카운티 전체보다 더 많은 물을 마시는 것에 가깝습니다. 대규모 AI 모델을 훈련하는 것은 특히 물 집약적입니다. 지속적이고 고밀도의 컴퓨팅 부하가 냉각 시스템을 몇 주 또는 몇 달 동안 한계까지 밀어붙이기 때문입니다. 모든 ChatGPT 쿼리와 모든 Copilot 제안을 의미하는 추론 워크로드는 수요를 지속적으로 가중시킵니다.
규모를 실감할 수 있는 주요 비교:
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평균 하이퍼스케일 시설: 하루 약 528,000갤런 [Airsys]
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최대 규모 하이퍼스케일 시설: 하루 최대 500만 갤런
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미국 일반 가정: 하루 약 300갤런
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인구 5만 명의 소도시: 하루 약 500만 갤런
단일 캠퍼스가 소도시의 물 사용량과 맞먹거나 초과할 수 있습니다. 소규모 지역 사회와의 100배 비교는 과장이 아닙니다. 산술적인 결과입니다.
냉각 시스템이 물을 많이 소비하는 이유
이 문제의 핵심에는 엔지니어링 트레이드오프가 있습니다. AI 워크로드를 구동하는 H100 및 B200을 포함한 최신 GPU는 각각 300와트 이상의 열을 발산할 수 있습니다.
Photo by 수천 개를 시설에 채워 넣으면 24시간 내내 가동되는 소규모 산업용 용광로에 해당하는 열이 발생합니다.
증발식 냉각탑은 저렴하고 에너지 효율적이기 때문에 지배적인 해결책입니다. 물이 뜨거운 표면에 뿌려져 열을 흡수하고 증발합니다. 물리학적으로는 잘 작동합니다. 문제는 그 물이 재활용되지 않고 소비된다는 점입니다. 수증기로 변해 시스템을 떠납니다. 구글의 자체 수치가 이를 확인해 줍니다. 취수한 물의 80%가 증발로 손실됩니다 [IIGCC].
대안인 공랭식 시스템은 물을 덜 사용하지만 훨씬 더 많은 전기를 필요로 하며, 이는 더 높은 탄소 배출과 더 큰 전기 요금을 의미합니다. 운영자들은 역사적으로 전기 비용은 눈에 보이고 물 비용은 그렇지 않기 때문에 물 집약적인 방식을 선택해 왔습니다. 이는 전형적인 외부성 문제입니다. 환경 비용은 지역 유역에 전가되고 운영자는 에너지 항목에서 비용을 절감합니다.
가장 심각한 부담을 느끼는 지역들
업계 확장의 50%가 물 부족 지역에서 일어나고 있다는 와튼 패널의 발견은 부지 선정 패턴을 따라가 보면 놀라운 일이 아닙니다. 이미 물 스트레스를 받고 있는 애리조나, 네바다, 북부 버지니아는 지구상에서 가장 밀집된 데이터 센터 클러스터 중 일부를 보유하고 있습니다.
Photo by 피닉스는 수십 년간의 가뭄 한가운데에 있음에도 불구하고 계속해서 주요 시설을 추가하고 있습니다.
갈등은 더 이상 이론적인 것이 아닙니다. 지방 정부와 농업 공동체가 반발하고 있습니다:
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네덜란드는 물과 에너지 스트레스를 이유로 암스테르담 근처의 신규 데이터 센터 건설에 제한을 가했습니다.
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몇몇 미국 지자체는 신규 데이터 센터 허가에 대한 모라토리엄을 검토하거나 제정했습니다.
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가뭄이 잦은 지역의 농부들은 동일한 대수층을 놓고 경쟁하는 것에 대해 점점 더 목소리를 높이고 있습니다.
이러한 지역들은 종종 세금 인센티브와 저렴한 토지로 데이터 센터를 유치한 후, 물 사용료는 하류의 모든 사람이 지불하게 된다는 사실을 발견합니다. 시설이 공유 유역에서 매일 수백만 갤런을 소비할 때, 그 비용은 운영자의 대차대조표에 나타나지 않습니다. 그것은 지역 사회의 몫이 됩니다.
이미 물 소비를 줄이고 있는 해결책들
신뢰할 수 있는 대안이 존재하며, 일부는 이미 대규모로 배포되었습니다.
직접 액체 냉각(DLC)은 냉각수를 칩 패키지에 직접 순환시켜 증발식 냉각탑을 완전히 우회합니다.
Photo by 업계 벤치마크에 따르면 DLC는 기존 증발식 시스템에 비해 물 사용량을 최대 90%까지 줄일 수 있습니다. 기존 시설을 개조하는 것은 비용이 많이 들고, DLC는 다른 랙 디자인, 배관 및 유지보수 전문 지식이 필요합니다. 하지만 신규 건설의 경우, 특히 GPU 전력 밀도가 계속 상승함에 따라 경제성이 점점 더 유리해지고 있습니다.
지리적 부지 선정은 또 다른 수단입니다. 스웨덴 룰레오에 있는 메타의 데이터 센터는 거의 일년 내내 외부 공기를 냉각에 사용하여 냉각을 위한 물 소비를 거의 제로에 가깝게 달성합니다. 아이슬란드, 캐나다 북부, 스칸디나비아 국가들도 비슷한 이점을 제공합니다. 트레이드오프는 지연 시간입니다. 룰레오에서 뉴욕으로 패킷을 보내는 데는 밀리초가 추가되는데, 이는 실시간 애플리케이션에는 중요하지만 훈련 실행 및 배치 처리에는 무관합니다.
업계를 위한 실질적인 발전 방향:
- 신규 시설에 DLC를 예외가 아닌 기본으로 배포합니다.
- 훈련 및 배치 워크로드를 물 없는 냉각이 가능한 추운 기후의 시설로 라우팅합니다.
- 공개되지 않은 것은 벤치마킹할 수 없으므로, 공개적인 WUE 보고를 의무화합니다.
- 전력 가용성에 적용되는 것과 동일한 엄격함으로 지역의 물 스트레스를 부지 선정 결정에 고려합니다.
데이터 센터는 증발식 냉각과 AI 워크로드의 끊임없는 성장으로 인해 도시 전체와 맞먹는 규모의 물을 소비하고 있습니다. 2026년 2월 와튼의 연구 결과는 가뭄이 잦은 지역의 지역 사회가 이미 알고 있던 사실, 즉 이 산업이 직면해야만 했던 물 문제를 가지고 있다는 것을 확인시켜 주었습니다. 직접 액체 냉각, 더 스마트한 지리적 부지 선정, 의무적인 공개 요구 사항은 신뢰할 수 있는 발전 경로를 제공합니다. 클라우드 제공업체를 선택하거나 인프라를 배포하는 경우, 그들이 WUE 점수를 공개하는지 확인해 볼 가치가 있습니다. 모든 쿼리에는 물 발자국이 있습니다. 그 발자국을 보이게 만드는 것이 합리적인 출발점입니다.
🔖
- WHYY: 하이퍼스케일 데이터 센터는 하루 최대 500만 갤런의 식수를 소비할 수 있음
- Airsys North America: 평균적인 하이퍼스케일 데이터 센터(약 100MW)는 하루에 약 528,000갤런을 소비함
- TNFD: 미국 데이터 센터는 2023년에 약 660억 리터의 물을 소비한 것으로 추정됨
- Bluefield Research: 현장 물 소비량은 2030년까지 340억 갤런으로 증가할 것으로 예상됨
- IIGCC: 구글은 370억 리터의 물을 취수했으며, 이 중 80%는 증발을 통해 소비되었다고 보고함
- IIGCC: Google reported withdrawing 37 billion litres of water, 80% consumed through evaporation
