Não testei com o Apache 2 na verdade, mas com a série Apache 1.3 eu atingi o tamanho limite do arquivo de log de 2 GB várias vezes. Nesse ponto, o Apache parou de responder, então, pelo menos para o Apache antigo, os recursos de acesso a logs eram cruciais para a operação do Apache.
Se isso for verdade mesmo com o Apache 2.x, é possível solucionar o problema canalizando os logs para o logger. Dessa forma, os logs são enviados para os recursos do syslog.
CustomLog "|/usr/bin/logger" combined
Se você puder brincar com seu servidor Apache, tente bloquear o acesso ao arquivo de log enquanto o Apache estiver em execução: monte seu ponto de montagem de log como somente leitura ou ignore os direitos de acesso. Veja o que acontece.