우주에 데이터센터 짓는다? 스페이스X의 초대형 계획

스페이스X가 우주에 거대한 AI 데이터센터를 띄우겠다는 계획이 현실로 다가오고 있다. 하지만 태양광 에너지가 넘치는 우주에서도 열을 식히고 장비를 유지하는 문제는 생각보다 훨씬 어렵다.

우주 데이터센터가 주목받는 이유

스페이스X를 비롯한 여러 기업은 지구 대신 우주에 데이터센터를 건설하는 방안을 검토하고 있다. 인공지능이 폭발적으로 성장하면서 전 세계 데이터센터의 전력 소비도 빠르게 늘고 있기 때문이다.

지상의 데이터센터는 막대한 전기와 물을 사용한다. 또한 넓은 부지가 필요하고 소음과 환경 문제로 지역 주민들의 반발을 사기도 한다. 반면 우주에서는 태양광 발전을 거의 무제한으로 활용할 수 있고, 토지와 물 부족 문제도 피할 수 있다.

데이터센터는 단순히 서버를 모아 놓은 건물이 아니다. 서버와 저장장치, 네트워크 장비를 운영하기 위한 대규모 전력 공급 시스템과 냉각 시스템이 필요하다. 특히 AI 연산이 늘어나면서 냉각 비용도 크게 증가하고 있다.

우주에서는 태양광 패널을 통해 전력을 생산할 수 “있다.” 또한 뜨거워진 열을 우주 공간으로 방출할 수 있다는 점도 장점으로 꼽힌다. 이론적으로는 지상 데이터센터에 필요한 대형 냉각탑과 막대한 물 사용량을 줄일 수 있다.

가장 큰 문제는 열과 유지보수

하지만 데이터센터를 운영하기에 우주는 생각보다 가혹한 환경이다. 전자장비를 손상시키는 우주 방사선이 끊임없이 쏟아지고, 장비는 하루에도 여러 번 극심한 온도 변화를 겪는다.

특히 냉각은 쉬워 보이지만 실제로는 매우 어렵다. 우주에는 공기가 없어 선풍기처럼 바람을 이용해 열을 식힐 수 없다. 열은 적외선 형태로 천천히 방출될 뿐이다. 연구진은 10메가와트 규모의 열을 제거하려면 축구장 두 개에 맞먹는 방열판이 필요할 수 있다고 설명했다.

유지보수도 큰 문제다. 지상 데이터센터는 보통 3~5년마다 서버를 교체하거나 업그레이드한다. 하지만 우주에서는 장비를 교체하려면 로켓 발사와 우주 작업이 필요해 비용이 급격히 늘어난다.

우주 쓰레기와 미세 운석도 위험 요소다. 작은 충돌만으로도 시설이 손상될 수 있으며, 대형 충돌이 발생하면 더 많은 우주 쓰레기를 만들어 연쇄 사고를 일으킬 수 있다.

그럼에도 기업들은 개발을 계속하고 있다. 스페이스X는 최근 궤도형 AI 데이터센터 역할을 수행할 ‘AI1 컴퓨트 위성’ 개념을 공개했다. 다만 현재 구상된 성능은 지상의 최신 데이터센터보다 100~1000배 낮은 수준으로 알려졌다.

전문가들은 초기 우주 데이터센터가 일반 사용자를 위한 클라우드 서비스보다 위성 관측 자료 처리, 군사·정보 분석, 우주 탐사 데이터 계산 등 우주 관련 업무에 먼저 활용될 가능성이 높다고 전망했다.

성치훈 기자 / hello@sciencewave.kr

출처: ScienceDaily, “SpaceX wants to build AI data centers in space. Will it work?”