구글이 모기 6,400만 마리 방사 추진하는 이유

구글이 세균에 감염된 모기 6,400만 마리를 캘리포니아와 플로리다에 방사하려 하고 있지만 과학자들은 우려하지 않는 분위기다.

미국 환경보호청 EPA(Environmental Protection Agency)는 이 기술 대기업이 제출한 실험적 모기 방사 허가 신청을 심사 중이다. 역설적이게도 이 방사는 질병을 옮기는 모기 개체 수를 오히려 줄이는 효과를 낼 수 있다.

이번 방사는 구글 디버그(Debug) 이니셔티브 일환으로 볼바키아 피피엔티스(Wolbachia pipientis), 일명 볼바키아라는 세균에 감염된 수백만 마리에 이르는 수컷 모기를 환경에 방사하는 걸 목표로 한다. 이 세균은 감염된 수컷에게는 해를 끼치지 않지만 감염되지 않은 암컷이 이 수컷과 교미할 경우 후손을 남기지 못하게 해 시간이 지남에 따라 모기 개체 수를 급격히 줄인다.

구글이 이번에 표적으로 삼은 건 열대 및 아열대 지역이 원산지인 침입종인 남방집모기(Culex quinquefasciatus)다. 이 모기는 인간에게 웨스트나일 바이러스와 세인트루이스 뇌염을 퍼뜨릴 수 있다.

이 제안에 대해 과학자는 대체로 긍정적인 반응을 보이고 있다. UC 리버사이드 카르티케얀 찬드라세가란(Karthikeyan Chandrasegaran) 조교수는 볼바키아 활용이 광범위한 살충제 사용에 비해 합리적인 모기 방제 접근법이라고 밝혔다.

그는 볼바키아 기반 전략은 일반적으로 특정 종에만 작용하며 새로운 독소를 환경에 유입시키지 않는다고 말했다. 무엇보다 볼바키아는 이미 많은 곤충 종에 광범위하게 존재하는 자연 발생 세균 공생체로 유전자 조작 생물이 아니다. 그런 관점에서 볼바키아는 현재 사용 가능한 모기 방제 수단 중 환경 친화적인 축에 속한다는 것.

EPA는 구글 측 신청이 지역적·국가적으로 중요한 의미를 가질 수 있다고 판단했으며 6월 5일 마감되는 공개 의견 수렴 기간 이후 최종 허가 여부를 결정할 예정. 허가가 떨어지면 구글은 2년에 걸쳐 캘리포니아에 최대 3,200만 마리, 플로리다에 3,200만 마리를 방사할 수 있게 된다.

다만 이번 방사 규모는 크지만 구글 접근법 자체가 새로운 건 아니다. 다른 모기 종에서 이미 효과가 입증된 바 있다. 이 기술은 2011년경부터 모기 개체 수 조절에 실제로 활용돼 온 방법이다.

미국 CDC(Centers for Disease Control and Prevention)에 따르면 모기는 지구상에서 가장 치명적인 동물로 해마다 50만~100만 명 이상을 질병으로 숨지게 한다. 모기는 작고 광범위하게 분포하며 수도 많아 대규모로 줄이기가 쉽지 않다. 살충제는 환경을 해치고 다른 꽃가루 매개 곤충을 죽일 수 있으며 모기가 점점 내성을 키우고 있다는 문제도 있다.

볼바키아는 이런 모기 문제에 자연적인 해결책이 될 수 있다. 이 세균은 곤충에서는 흔하지만 인간을 포함한 다른 동물에는 감염되지 않는다. 세포질 불친화성(cytoplasmic incompatibility)이라는 과정을 통해 볼바키아는 감염된 수컷과 감염되지 않은 암컷 사이에 독특한 상호작용을 만들어낸다.

수컷에서 볼바키아는 정자 유전체를 변형시켜 그 정자로 만들어진 배아를 죽인다. 하지만 암컷도 볼바키아에 감염되어 있어 배아 속에도 볼바키아가 있으면 정자 유전체 손상이 해를 끼치지 않는다. 이 상호작용 덕분에 감염된 수컷 수백만 마리를 개체군에 방사하면 감염되지 않은 암컷이 대거 이들과 교미하고 생존 가능한 후손을 낳지 못하게 된다.

구글은 감염된 모기 수백만 마리를 자율 사육하는 기계를 제작하고 AI 알고리즘, 센서, 각종 엔지니어링 기술을 활용해 수컷과 암컷을 분리하고 있다. 연구자는 수십 년간 불임 처리된 수컷 모기를 이용해 개체 수를 줄여왔다. 암컷 모기는 알을 낳는 데 필요한 단백질과 영양소를 얻기 위해 사람을 물지만 수컷은 꽃 꿀과 과즙에서 모든 영양을 섭취하기 때문에 이론상 수컷 모기를 방사해도 인체에는 아무런 위협이 되지 않는다.

기존 세균 기반 시도 대부분은 지카와 뎅기열을 옮기는 이집트숲모기를 대상으로 했다. 구글이 참여 중인 싱가포르에서는 볼바키아에 감염된 수컷을 이용해 뎅기열과 싸우는 연구가 진행됐으며 시험 결과 질병 매개 모기 개체 수를 최대 90%, 뎅기열 감염 위험은 70%까지 줄이는 것으로 나타났다. 하지만 구글이 대규모로 남방집모기를 표적으로 삼는 건 이번이 처음이다.

물론 생태계는 복잡하기 때문에 대규모 개입은 반드시 모니터링이 이뤄져야 한다는 지적이다. 한 모기 종이 줄면 다른 종이 그 자리를 차지할 가능성도 있지만 득이 실보다 많을 것으로 내다보는 전문가가 많다. 이 종은 웨스트나일 바이러스와 여러 병원체의 주요 매개체이기 때문.안전하고 지속 가능한 방식으로 억제가 가능하다면 현재 수준에서는 공중보건상 이점이 생태적 위험을 능가할 것으로 보인다는 얘기다.

미국에서 웨스트나일 바이러스는 가장 큰 모기 매개 질병 원인이다. 매년 2,000명이 이 바이러스 진단을 받으며 증상 없이 감염된 사람까지 포함하면 더 많을 것으로 보고 있다. 대부분은 증상이 없거나 가벼운 독감 증상을 경험하지만 일부는 중증으로 진행되거나 사망에 이를 수 있다. 캘리포니아에서는 2003년 이후 8,000건 이상 인체 감염 사례와 400명 이상 사망자가 보고됐다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.

한편 AI의 급속한 보급에 따라 데이터센터의 전력 소비량과 물 사용량이 급증하고 있으며, AI 시스템의 연간 물 소비량은 전 세계에서 1년간 소비되는 병입 음료수와 동등한 수준이라는 분석 결과도 있을 만큼 컴퓨터 냉각을 위한 물 소비량은 AI 개발에 따른 우려 사항 중 하나로 자리 잡고 있다. 이런 가운데 구글은 데이터센터에서 사용하는 물보다 더 많은 물을 지역사회에 공급하는 등 물 사용과 관련한 여러 가지 노력을 공개했다.

구글은 6월 2일 공개한 지속가능성 관련 블로그에서 물은 데이터센터의 개발과 운영에 있어 필수적인 요소라며 데이터센터는 디지털 세계를 지탱하는 서버와 칩에서 열이 발생하기 때문에 냉각을 위한 에너지 소비를 줄이기 위해 물을 활용하는 경우가 많다고 밝혔다. 이어 많은 지역에서 수냉은 공냉에 비해 데이터센터의 에너지 소비를 10% 절감할 수 있다면서 데이터센터 전체 물 소비량은 적은 편으로 2024년 에너지 사용량 보고서에 따르면 미국 데이터센터가 사용하는 물은 미국인이 연간 잔디에 뿌리는 물 1% 미만이라면서도 다만 자사는 데이터센터 운영 모든 측면에서 지역 수자원 보호에 힘쓰고 있다는 말로 데이터센터 내 물의 중요성과 수자원 보호에 대해 밝혔다.

이어 구글은 데이터센터 건설·운영 지역 수자원에 대한 책임 있는 관리를 위한 5가지 노력을 발표했다.

첫 번째는 시설 내 소비하는 물보다 더 많은 물을 공급하는 것. 구글은 6월 기준 97개 유역에서 165건 수자원 관리 프로젝트를 시행하고 있으며 2025년에는 평균적인 7만 가구 연간 물 사용량에 해당하는 300억 리터 이상 물을 환원했다고 밝혔다. 2030년까지 연간 860억 리터 이상 물을 공급할 것으로 예상되며 이는 구글 데이터센터 연간 소비량 2배 이상에 해당한다. 또 수자원 관리 프로젝트는 수량뿐 아니라 수질 등 유역 전체 건강 문제 개선에도 도움이 된다고 설명했다. 이번 발표와 함께 조지아주, 아이오와주, 미시간주, 미네소타주, 미주리주, 네브래스카주, 텍사스주 등 7개 주에서의 수자원 관리 프로젝트가 새롭게 발표됐다.

2번째는 인근 주민을 위한 상하수도 인프라 현대화 지원. 재정난에 빠지기 쉬운 수도 사업에 대해 구글은 수도 사업 파트너와 협력해 공공 수도 인프라 현대화를 지원해 인근 주민이 향후에도 신뢰성 높고 합리적인 가격대 수원을 이용할 수 있도록 노력하고 있다. 구글은 지금까지 사용한 수도 요금을 지불하는 것에 그치지 않고 데이터센터 운영·건설 지역 상하수도 및 물 재이용 인프라 개발과 수도 사업 파트너 지원에 5억 달러 이상을 투입해 왔다. 구글은 지역 수도 사업이 인프라를 갱신할 수 있도록 앞으로도 지원을 이어가겠다고 밝혔다.

3번째는 사전 조사를 통한 고위험 유역 보호. 물 열전도율은 공기 4,000배로 수냉 시스템은 공냉 시스템보다 에너지 효율이 뛰어나다. 하지만 구글은 항상 수냉 시스템을 우선시하는 대신 데이터 기반 프레임워크를 활용해 신규 데이터센터 건설 지역 유역을 평가한 뒤 지역 수자원이 건강하고 회복력이 있는 경우에만 수냉을 검토한다고 강조했다. 수자원에 대한 부담이 큰 지역의 경우에는 공냉 또는 재생수를 선택한다.

4번째는 연간 물 사용량을 투명하게 공개하는 것. 구글은 물 사용량은 블랙박스여서는 안 된다며 스스로를 연간 물 사용량을 공표한 첫 대형 클라우드 서비스 제공업체로 자리매김하고 있다. 앞으로도 투자 및 건설을 진행하는 지역사회 투명성을 확보하기 위해 연간 물 사용량을 공개하는 노력을 지속할 방침이다.

마지막은 대체 수원 및 재생수 이용 적극 추진. 수자원 확보를 위해 수도 사업자와 연계해 재생수 활용을 적극적으로 검토하고 있다. 실제 사례로 조지아주 더글러스 카운티에서는 구글이 카운티 상하수도국과 제휴해 처리된 폐수를 데이터센터 냉각수로 재이용하고 있다.

구글은 지금까지 데이터센터 건설·운영에 따른 에너지 소비와 관련해 다양한 노력을 기울여 왔다. 2024년 10월에는 미국 원자력 에너지 기업 카이로스 파워(Kairos Power)로부터 원자력 에너지를 구매하는 계약을 체결했으며 올해 5월에는 핵융합 스타트업 커먼웰스 퓨전 시스템스(Commonwealth Fusion Systems)와 투자 및 전력 구매 계약을 맺는 등 청정하고 풍부한 에너지 확보에 주력하고 있다.

또 이탈리아에 본사를 둔 재생에너지 기술 개발 기업 에너지 돔(Energy Dome)과 제휴해 에너지 돔의 LDES(Long Duration Energy Storage)’ 기술을 지원하고 있다. 장시간 에너지 저장은 잉여 청정 에너지를 저장해 재생에너지 발전 시간과 수요 시간 간 격차를 메우는 기술로, 구글은 이에 대한 투자를 통해 24시간 365일 탄소 없는 에너지라는 목표 달성에 한 발 더 다가설 수 있다고 밝혔다. 아울러 대기 중 이산화탄소를 직접 추출해 지하에 저장하거나 제품에 재활용하는 직접 공기 포집(Direct Air Capture) 기술을 제공하는 홀로센(Holocene)으로부터 이산화탄소 제거를 구매하는 계약을 체결해 구글과 전 세계가 온실가스 배출량 실질 제로를 달성하는 데 기여하겠다는 의지를 보였다.

그 밖의 노력으로 구글은 다른 논문에서 전기 인프라를 구축할 수 있는 전문 기술 인력에 대한 수요 증가를 강조하며 신규 전문 기술자를 육성하는 노력을 지원하겠다고 발표했다. 구글닷오알지(Google.org) 자금 지원을 받아 IBEW(International Brotherhood of Electrical Workers)과 NECA(National Electrical Contractors Association)가 설립한 etA(Electrical Training Alliance)는 AI 도구를 접목한 커리큘럼을 통해 전기 기술자 인력 공급을 5년간 70% 늘리는 걸 목표로 하고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.