캘리포니아 AI 데이터 센터의 물 사용량: 물리학 및 AI 모델 기반 추정

캘리포니아 워터블로그의 최근 게시물은 기본 물리학 원리와 4개의 AI 모델에 대한 질의를 모두 사용하여 캘리포니아 AI 데이터센터의 물 사용량 추정치를 분석합니다. 저자 Jay Lund는 미디어 추측을 배제하고 투명하고 물리학 기반의 추정치를 제시하는 것을 목표로 합니다.

방법론: 에너지에서 증발까지

계산은 알려진 데이터센터 특성에서 시작합니다:

• 캘리포니아에는 약 1,500만 제곱피트(140만 m²)의 데이터센터 면적이 있습니다.
• 랙은 바닥 면적 1제곱미터당 2~12kW의 열을 방출합니다.
• 100% 효율에서 이 열은 m²당 하루 70~420mm의 증발을 유발합니다.
• 실제 냉각 시스템(60~90% 효율)은 m²당 하루 80~700mm로 범위를 확장하며, 이는 m²당 연간 29~255m의 증발에 해당합니다. 이는 관개 농업보다 25~150배 높은 수치입니다.
• 모든 데이터센터가 지속적으로 증발 냉각을 사용한다면 총 증발량은 연간 4,000만~3억 5,700만 m³(32,000~290,000 에이커-피트)입니다.

AI 모델 추정치

Lund는 또한 4개의 AI 모델에 다음과 같이 질문했습니다: “캘리포니아 데이터센터에서 연간 얼마나 많은 물이 증발할 것으로 예상됩니까? 대부분 증발 냉각을 사용한다고 가정합니다.”

• ChatGPT: 연간 20~400 taf
• Claude: 연간 14.4~21.5 taf (100% 증발 냉각이 아니라고 가정)
• Gemini: 연간 2.3~40.5 taf
• Co-Pilot: 연간 30~50 taf, 더 넓은 범위는 연간 10~100 taf

전체 범위는 연간 2,300 에이커-피트에서 400,000 에이커-피트까지이며, 물리학 기반 추정치인 연간 32,000~290,000 에이커-피트가 중간에 위치합니다.

주요 시사점

캘리포니아의 AI 물 사용량은 다른 부문에 비해 적은 수준입니다. 이 글은 데이터센터의 물 사용량이 “대체로 적다”고 주장하지만, 데이터센터 활동이 더 많고 물 인프라가 덜 발달된 주에서는 더 클 것이라고 밝힙니다. AI 기업의 투명성 부족이 추측을 부추기지만, 물리학 기반 추정치는 유용한 기준선을 제공합니다.