이메일에도 석탄이 필요하다

‘좋아요’는 어떻게 지구를 파괴하는가 - 디지털 인프라를 둘러싼 국가, 기업, 환경문제 간의 지정학
기욤 피트롱 지음, 양영란 옮김 / 갈라파고스 / 2023년 3월

 지구온난화의 압도적 주 요인은 에너지 사용이다. 산업, 교통, 건물의 에너지 이용이 온실가스 배출의 75% 가까이 되며 나머지 25% 정도가 먹거리인 농축산업에서 배출된다. 기후 위기 책 상당수는 비중이 낮음에도 농축산업에 집중한다. 아무래도 동물의 고통에 대한 공감, 그리고 먹을 거리 정도는 개인 차원에서도 당장 어떻게 해볼 수 있기 때문일 것이다. 내가 당장 채식을 하긴 쉬워도(물론 매우 어렵다)산업이나 건물은 당장 어떻게 해볼 도리가 없다. 그래서인지 온실가스 배출의 75%나 되는 산업에 대한 비판이나 주목은 상대적으로 적은 편인데 그 중에서도 디지털 산업에 대한 지적은 상당히 적은 편이다.

 이는 디지털이 탈물질산업으로 여겨져 직접적인 탄소배출과는 크게 관련이 없어 보이기 때문이다. 편지 하나만 봐도 그렇다. 전통적 아날로그 방식의 편지는 종이를 사용하고, 이를 우체부가 탄소를 배출하는 교통 수단으로 장거리 이동하여 배송한다. 하지만 이메일은 약간의 전기를 사용하여 기기를 이용해 작성하고 보내면 끝이다. 받는 쪽에서도 매우 약간의 전기 만을 사용할 것이다. 여기에 탄소 배출이 있다면 얼마나 있을까 싶지만 실상은 그렇지 않다. 우선 제조과정에서 많은 자원과 탄소를 배출하는 컴퓨터가 세계적으로 생산되어있어야 한다. 거기에 인터넷 망을 통해 배송되니 상당한 길이의 광섬유 케이블이 필요하고, 여기에 이메일을 무료 제공하는 플랫폼이 운영하는 거대 서버와 데이터센터가 요구된다. 여기서 배출되는 탄소를 이메일 하나당으로 계산한다면 과연 아날로그 방식보다 적을지 의문이다. 탈물질산업으로 여겨지는 디지털 산업은 이처럼 상당히 철저하게 엄청난 물질 인프라를 필요로 한다. 이런 디지털의 물성을 탄소 배출의 측면에서 고찰한 것이 책 '좋아요'는 어떻게 지구를 파괴하는가 이다. 

 책인 서두부터 기후세대를 비판한다. 이들은 Z세대로 출생 때부터 디지털 기기와 함께 자라났으며 인터넷 이전의 시대를 알지 못한다. 이들은 기후 위기를 일으킨 앞 세대를 비판하며 어느 세대보다도 기후 위기에 민감하지만 역설적이게도 이들 세대가 기후 위기에 앞장서고 있다. 기후 위기세대는 어느 세대보다도 육식을 즐기고, 해외여행에 적극적이며 디지털 기기를 항상 끼고 살기 때문이다.(이들은 하루 7시간 22분을 여러 가지 기기가 제공하는 화면 앞에서 소모한다) 이들이 좋아하는 이 세 가지는 모두 상당량의 탄소를 배출한다. 때문에 저자는 기후 위기 세대로 인해 기후 위기는 더욱 심화할 것으로 예상한다. 

 디지털 산업의 총 전력소비는 2025년이면 전체의 20%에 해당할 것으로 예측된다. 게다가 성장세도 엄청나서 매년 전력소비가 5-7%상승하고 있다. 4차산업혁명의 여파로 자율주행차와 사물인터넷, 5G통신, 인공지능, 로봇의 개발과 시장이 더욱 커질 것이므로 전력 소모의 증가는 이 예상을 한창 웃돌 수도 있다. SNS상에서 내가 찍은 좋아요는 바로 옆 기기로 거의 동시에 불과 수미터를 이동할 수 있다. 하지만 실제 이동은 그렇지 않다. 나의 좋아요는 해저케이블로 이동하고 이통사업자나 인터넷 모뎀의 4G안테나를 거쳐 건물의 공유기에서 인도 아래의 구리관으로 이동한 후 데이터 센터으로 이동하고 나서야 다른 기기로 이동한다. 고작 수미터 이동을 위해서 디지털 메시지는 실제로는 수천km를 이동하는 셈이다. 

 디지털 기기의 대표주자 스마트폰은 그 제조과정에서 상당한 자원을 소모한다. 스마트 폰에는 이름처럼 온갖 기능이 들어가있는데 캠2개, 마이크3개, 적외선 센서1개, 근접성 탐지기1개, 자기계1개, GPS, Wifi, 블루투스, 4G통신 같은 기능이 기본이다. 이를 위해 스마트폰에는 금, 리튬, 마그네슘, 규소, 브로민등 무려 5가지 이상의 원자재가 들어간다. 그리고 모든 디지털 기기를 연결하는 통신망인 케이블, 라우터, 와이파이, 접속단자, 데이터 센터등의 구축은 그야말로 어떤 산업보다도 엄청난 물질적 인프라를 요구한다. 이 거대 하부구조가 독식하는 지구 자원은 엄청난데 구리 12.5%, 알루미늄7%, 팔라듐15%, 은23%, 탄탈럽40%, 안티보리41%, 베릴륨42%, 루테늄66%, 갈륨70%, 저마늄87%, 터븀88%에 해당한다.

 더군다나 디지털 기술은 빠르게 발전한다. 때문에 세대교체가 빨라 이 거대 인프라는 빠르게 구식 폐기물을 양성한다. 1995-2015년가지 웹사이트 페이지의 무게는 무려 115배 증가했는데 이는 부하되는 데이터의 소모나 기능의 요구량이다. 때문에 각 디지털 기기는 과거보다 새로운 사이트나 플랫폼에 들어갈 때마다 더 많은 명령행을 요구받으며 느려지고 이 때문에 사용자는 더 나은 기기를 빠르게 요구받게 된다. 지난 30년간 컴퓨터의 수명은 11년에서 4년으로 짧아졌는데 스마트폰의 수명은 이보다 더 짧을 것이다. 스마트폰은 매년 15억개가 판매될 정도로 교체가 잦은 소모품이다. 여기에 제조업체들은 디지털 기기의 오랜 사용을 보장하지도 않는다. 이들은 빠른 기기 교체 사이클을 유지하기 위해 스프트웨어를 교체하고 이전 기기가 이 소프트웨어에 적합하지 않게 설계한다. 또한 하드웨어 측면에서도 이전 기기의 예비부품을 충분히 제공하지 않음으로써 사실상 사용자로 하여금 빠른 기기 교체를 강제한다. 

 때문에 저자는 품질 보장기간을 연장하고, 새로운 프로그램을 출시해도 이것을 향후 10년간 과거 프로그램과 호환가능하게 하는 규정을 만들어야 한다고 주장한다. 또한 기업이 시장에 내놓은 기기에 대한 부속품을 반드시 제공하도록 강제해야 한다. 페어폰이란 것이 있는데 이는 전화기가 친환경적이고 금속이 윤리적인 방식으로 채굴된 것을 의미한다. 디지털이 내뿜는 탄소를 줄이기 위해선 우리는 가급적 페어폰을 쓰고 그 주기를 7-8년 정도로 유지해야한다. 

 저자는 우주의 암흑물질에 빗대어 디지털 산업의 MIPS개념을 제시한다. 이는 보이지 않는 디지털 서비스 단위당 투입된 물질을 의미한다. TV 한 대의 MIPS는 1:200-1:1000 정도다. 하지만 스마트폰은 1:1200에 달한다. 가장 심한 것은 반도체 칩인데 고작 2g짜리 칩의 제작을 위해 32kg의 원자재가 필요하다. 이는 1:16000의 비율이다. 디지털 산업의 기반인 이 칩을 한국의 삼성, 대만의 TSMC, 미국의 인텔등이 매년 1조개 정도를 만들어 낸다. 반도체의 웨이퍼는 원료가 되는 규소는 채굴과정, 섭씨1400도에서의 용해, 극 자외선을 만드는 기계에 사용되는 빛 에너지와 수십차례의 판 세척등의 공정을 거치며 완성되며 이 과정에서 에너지를 엄청나게 소모한다. 집적회로는 제조 단계마다 탈 이온수로 세척해야 하므로 막대한 물이 소요되고 대만의 TSMC는 매일 15만 6천톤의 담수를 사용한다. 몇 년 전 대만이 가뭄위기로 난리가 났을 때도 TSMC에 물을 몰아준 이유다. 

 디지털 플랫폼의 핵심엔 데이터 센터가 자리한다. 전 세계에는 수백만개의 데이터 센터가 존재한다. 이는 우리가 데이터를 상당히 많이 생산하기 때문인데 우리는 하루에 5엑사바이트의 데이터를 양산한다. 이는 데이터 시대의 시작부터 2003년까지 인류가 생산한 데이터의 총량과 같다. 그걸 매일 생산하는 것이다. 인간은 분당 페이스북 로그인 130만회, 구글검색 410만회, 유튜브 시청 470만회, 온라인 쇼핑액 110만 달러를 지출한다. 이렇게 항상 디지털에 우린 연결되어 있어야 하며 많은 산업과 기반이 여기에 연동하기에 클라우드는 항상 늘 기능하는 하이퍼 대기상태여야 한다. 

 그래서 클라우드 기업들은 더 큰 낭비를 하게 된다. 많은 기업들이 비용과 보안을 이유로 본사에서 데이터 센터 및 서버를 구축하기 보다는 클라우드 전문업체에 의존하고 있다. 그래서 클라우드 기업은 항상 실수가 없이 24시간 서비스를 제공해야 한다. 때문에 우선 그들은 에너지 분배망을 증폭한다. 하나는 언제든 꺼질 수 있으니 한 데이터 센터의 두 개의 장치와 설비를 구축하는 것이다. 또한 그들은 이런 데이터 센터를 세계 여러 지역에 중복 설치 해 놓는다. 만일을 대비해서다. 또한 트래픽 피크에 대비해 과잉으로 인프라를 구축한다. 일년에 몇번 있지도 않을 과도한 트래픽으로 인한 중단을 대비해 상당한 큰 장비를 운영하는 것이다. 이들도 항시 켜져 있기에 데이터 센터의 전력 90%는 낭비된다고 관계자들은 토로한다. 

 인간이 보내는 이메일 한 통은 최소 0.5g의 탄소를 배출한다. 하지만 용량이 큰 첨부파일이 첨부된다면 2g으로 탄소가 늘어난다. 이는 1시간 내내 전구를 켜놓는 거소가 비슷한 효과다. 하지만 우린 사람없이 켜져있는 전구엔 민감하지만 별생각없이 보내는 이메일은 그렇지 못하다. 인간은 매일 무려 3190억통의 메일을 발송한다. 이중 상당수는 스팸이고 그렇지 않더라도 별 쓸모가 없는 경구가 많다 .그래서 대부분의 사람은 메일을 청소하지도 열람하지도 않고 방치하는데 이 역시 데이터 센터를 소모시켜 계속 탄소를 배출한다. 온라인 영상은 데이터 전체 흐름의 무려 60%를 차지한다. 싸이의 강남스타일은 무려 17억 조회를 달성했는데 이를 위해 279기가와트의 에너지가 사용되었다. 이는 프랑스 트루아 정도 도시의 연간 전력 소비량과 비슷한 수준이다. 

 때문에 우리는 디지털 소비를 좀 줄일 필요가 있다. 와이파이로 동영상을 감상한다면 4G의 경우보다 23배의 에너지를 절약하며 영화 한편을 저화질로 감상하면 에너지 소비는 4-10배 줄어든다. 7천만명의 네티즌이 화질을 낮추어 동영상을 감상하면 매달 대기 배출 이산화탄소량 350만 톤이 줄어들 수 있는데 이는 미국 석탄 생산의 6%에 해당하는 수치다.

 4차산업혁명은 이런 데이터의 사용을 더욱 가속화할 것으로 예측된다. 자율주행차는 무려 3억개의 명령행을 가질 것으로 추정되는데 자율주행차는 주행하면서 각종 정부를 수집하여 데이터를 대량생산해 1초당 무려 1기가 바이트의 데이터를 생산할 것이다. 여기에 운전하지 않는 사람이 내부에서 인터넷 망과 접속하여 데이터를 사용하고 생성할 것이므로 더욱 많은 에너지를 소모할 것이 분명하다. 때문에 자율주행차의 일반 자동차에 비해 좋은 주행성능과 에너지 절약기능에도 불구하고 결과적으로는 20%나 더 많은 탄소를 배출할 것으로 예상된다. 사물인터넷도 마찬가지다. 현재는 인간이 생성하는 데이터가 더 많지만 사물들끼리 연결될 경우 이들이 인간과 별도로 생성해내는 데이터의 양이 인간의 것을 넘어서게 될 것이다. 인공지능의 개발도 여기에 한몫하는데 비관적 시나리오에 따르면 2040년 무렵이면 세계 전기의 절반 가량을 인공지능이 차지할 것이란 분석도 있다. 

 하여튼 현 시점에서 우리는 디지털 세계에 빠져 들어 무료란 이유로 무분별하게 데이터를 생산 소비하고 있으며 이것이 지구 온난화와 자원의 소모에 얼마나 큰 악영향을 끼치는지 자각하지 못하고 있다. 데이터를 아끼도록 노력하고, 기기를 더 오래 사용하고, 잘 재활용하며, 이에 맞는 법규를 만드는 것이 필요해 보인다.