[한세희 IT 칼럼니스트]가끔 지구에 쌓이는 쓰레기를 모아 로켓에 실어 우주로 보내 버리는 상상을 한다. 인간은 끊임없이 물건을 만들고 쓰고(또는 쓰지 않고) 버리고 또 만든다. 묻자니 땅이 모자라고, 태우자니 공기가 오염된다. 자기 동네에 쓰레기 처리 시설이 오는 것은 절대 반대다.   

로켓에 실을 수 있는 얼마 안 되는 쓰레기를 처리하기엔 로켓 발사의 경제적 타당성이 전혀 없다거나, 사고로 유독 폐기물을 실은 로켓이 상공에서 폭발하면 피해가 너무 크다든지 하는 제약이 있으니 당연히 현실성은 없는 생각일 뿐이다. 

그렇더라도 만약 정말 지구 쓰레기 문제가 심각하다면, 누군가 적은 비용으로 쓰레기를 우주에 보내는 방법을 찾아내는 연구를 할 것 같다.  

쓰레기 문제 해결엔 사람들이 그 정도로 관심을 갖지는 않는 것 같다. 하지만 우주에 보내서라도 간절히 해결하고 싶어하는 문제가 지금 지구에 하나 있다. 바로 인공지능(AI)을 돌리는 인프라인 데이터센터다. 데이터센터 건설의 기술적 어려움이나 규제 비용을 해결하고 AI 병목을 해결할 방법으로 우주 AI 데이터센터가 주목받고 있다.  

공상과학 소설 같은 이 아이디어를 스페이스X와 구글, 아마존 등이 진지하게 실천에 옮기고 있다.  

AI 데이터센터, 우주로 간다 

스페이스X 상장을 앞둔 일런 머스크는 우주에 위성을 띄워 데이터센터로 활용한다는 계획을 적극 띄우고 있다. 올초 자신의 AI 기업 xAI와 스페이스X를 합병한 그는 100기가와트(GW) 규모 우주 데이터센터를 구축한다는 계획이다. 지구 궤도에 100만개의 AI 위성을 발사하겠다는 신청서를 미국 연방통신위원회(FCC)에 제출했다.  

미국 텍사스주 오스틴에 지을 초거대 반도체 제조 시설 ‘테라팹‘에서 자율주행이나 휴머노이드 로봇용 반도체와 함께 우주 환경을 견딜 고성능 반도체도 만든다는 구상이다.   

제프 베조스 아마존 창업자가 운영하는 블루오리진도 최근 FCC에 AI 컴퓨팅 위성 5만2000개를 지구 궤도에 올리겠다며 승인을 요청했다. ‘프로젝트 선라이즈’다. 다만, 우주 데이터센터가 지상 시설에 비해 비용 경쟁력을 가지는 시기는 ‘향후 수십 년 내’로 보고 있다.  

구글도 ‘프로젝트 선캐처’를 수년 간 진행해 왔다. 위성 스타트업 플래닛랩스와 협력, 자체 TPU 칩을 탑재한 프로토타입 위성 2개를 내년 초 쏘아올린다는 목표다. 스페이스X와도 우주 데이터센터 구축을 위해 로켓 사용 계약을 논의 중이다.  

구글 자체 연구에 따르면, 현재 kg당 1000달러 이상인 로켓 발사 비용이 200달러 아래로 떨어지는 2030년대 중반에 지상 데이터센터와 비용 경쟁이 가능할 전망이다.  

핀테크 서비스 로빈후드 공동 창업자 바이주 바트가 설립한 카우보이스페이스는 2028년 궤도에 우주 데이터센터를 올린다는 목표다. 최근 2억7500만달러의 투자를 유치했다. 스타클라우드는 엔비디아와 우주 데이터센터 구축을 위해 협력한다.   

AI 최대 병목, 데이터센터 

이는 데이터센터가 AI 확장의 최대 병목이 됐기 때문이다. AI 열풍과 함께 AI 학습과 추론, 서비스가 이뤄지는 데이터센터 수요도 폭증하고 있다. 오픈AI는 매년 100GW의 전력 생산 능력을 추가로 확보하기 위해 미국 정부와 소프트뱅크, 오라클 등과 제휴해 ‘스타게이트’ 프로젝트를 진행하고 있다. xAI는 엔비디아 GPU 20만개 규모의 슈퍼컴퓨팅 데이터센터 ‘콜로서스’를 향후 100만개 GPU 규모로 확장한다는 계획이다. 구글, 마이크로소프트, 아마존, 메타 등 빅테크 기업들은 세계 주요 거점 지역마다 데이터센터 확장에 나서고 있다.  

데이터센터 건설과 운영엔 몇 가지 어려움이 있다. 수많은 반도체 칩이 높은 밀도로 집적돼 쉬지 않고 연산을 할 때 나오는 열을 관리해야 한다. 칩이 과열되면 손상되거나 수명이 짧아지므로 고효율 공조 시스템을 구축하거나 정밀하게 처리된 특수한 물을 써 온도를 낮춰야 한다. 물 속에 서버를 담그거나 바다 속에 데이터센터를 짓는 연구도 이뤄지고 있다.  

데이터센터 냉각에 쓰이는 막대한 물을 공급하고 화학적으로 처리하는 과정에서도 많은 비용이 들어간다.  

데이터센터의 전력 수요도 커지고 있다. 에너지 수요를 대기 위해 빅테크 기업들은 원자력 발전소와 지열 발전소를 새로 계약하고, 핵융합 같은 미래 에너지원에도 투자하고 있다.  

입지도 문제다. 데이터센터는 지반이 안정되고 풍부한 전기를 안정적으로 공급받을 수 있는 곳에 지어야 한다. 조금이라도 기온이 낮고 시원한 곳이어야 한다.  

하지만 고용 창출 효과는 거의 없고 전자파 우려, 환경 오염 우려 등이 겹쳐 입지 후보 지역에서 환영받지 못하는 경우도 많다. AI 경쟁에 앞서 나가려 한시가 급한 AI 기업들로선 답답할 일이다. 이런 규제나 기술 비용을 치루느니 우주를 개척하는 것이 나을 수 있다는 생각이 들 법하다.  

우주에선 태양광을 직접 받아 전기를 만들 수 있다. 우주 공간은 기온이 낮으니 발열 문제도 우회할 수 있다. 열을 전달할 매질이 없어 다른 방식의 해결책을 찾아야 하지만, 대안 기술이 연구되고 있다. 무엇보다 입지를 걱정할 필요도 없고, 민원이나 규제도 피해갈 수 있다.    

갈 길은 멀지만 

우주에 무거운 데이터센터 서버 랙을 올릴 수 있을 정도로 로켓 발사 비용을 낮출 수 있을지, 유지보수는 어떻게 할지, 가혹한 우주 환경을 견딜 부품은 어떻게 만들지 등 여전히 해결할 과제는 많다. 수익성 개선 여지가 안 보이는 xAI 투자자를 달래기 위해 초우량기업 스페이스X와 합병시킨 머스크의 내러티브에 우리가 놀아나는 것일 수도 있다.  

스페이스X 역시 정작 상장을 위해 제출한 투자 설명서엔 우주 데이터센터에 대해 “검증되지 않은 기술에 의존하고 있어 상업적 성공을 보장할 수 없다“고 조심스러운 모습이다. 

하지만 우주 데이터센터는 머스크의 호들갑(?) 이전부터 조용히 준비되던 기술이다. 또 하나의 거품 기술이 될 수도 있지만, “어떻게든 길을 찾는다“는 인류의 특징이 다시 현실화될 지도 모른다. 어쨌든 그만큼 빅테크와 스마트 머니가 AI 병목 해결에 진심이란 점은 확실히 보여준다.

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