AI 데이터센터 경쟁, 지상 넘어 우주로…전력·냉각 해법 찾는다

(서울=뉴스1) 김민수 기자 = 인공지능(AI) 인프라 경쟁이 반도체를 넘어 전력과 냉각, 입지 확보 경쟁으로 확산하면서 데이터센터를 우주에 배치하려는 시도가 잇따르고 있다. 생성형 AI 확산으로 전력 소비가 급증하자 태양광을 직접 활용할 수 있는 저궤도 우주가 차세대 AI 인프라 후보지로 떠오르는 모습이다.

아직 상용화까지는 거리가 있지만, 인공지능 인프라 경쟁의 초점이 반도체 확보에서 데이터센터의 전력·냉각·입지 문제로 넓어지고 있다는 평가가 나온다.

2일 외신과 업계에 따르면 스페이스X는 최근 우주 데이터센터 위성 'AI1' 설계를 공개했다. 엔비디아도 올해 3월 저궤도 임무용 우주 컴퓨팅 플랫폼 '스페이스-1'을 발표하는 등 우주 기반 AI 컴퓨팅 기술 확보에 나서고 있다.

스페이스X가 공개한 AI1은 높이 20m, 태양전지판을 펼친 폭 70m 규모의 위성이다. 우주에서 태양광으로 전력을 생산해 AI 연산을 수행하도록 설계됐다.

AI1의 연산 전력은 평균 120킬로와트, 최대 150킬로와트다. 스페이스X는 스타링크를 통해 확보한 태양전지와 방열판, 위성 간 레이저 통신 기술을 활용할 수 있을 것으로 보고 있다.

엔비디아 역시 저궤도에서 AI 추론과 데이터 처리를 수행하는 우주 컴퓨팅 플랫폼 '스페이스-1'을 선보이며 관련 시장에 뛰어들었다.

이 같은 움직임은 AI 데이터센터의 전력 부담이 급격히 커진 데 따른 것이다.

대규모 AI 데이터센터는 막대한 전력을 소비하는 동시에 많은 열을 발생시켜 냉각 설비와 송전망, 부지 확보가 새로운 병목으로 떠올랐다.

우주는 태양광을 직접 활용할 수 있고 지상 부지와 인허가 제약이 적다. 위성에서 생성된 데이터를 지상으로 모두 전송하지 않고 궤도에서 먼저 처리할 수 있다는 점도 장점으로 꼽힌다.

다만 상용화까지는 넘어야 할 과제가 적지 않다.

AI1의 평균 연산 전력은 120킬로와트 수준으로 수십~수백메가와트(MW)를 사용하는 지상 AI 데이터센터와는 규모 차이가 크다.

우주는 공기가 없어 지상처럼 공랭이나 수랭 방식의 냉각이 불가능해 방열판으로 열을 우주 공간에 방출해야 한다. 발사 비용과 방사선, 우주쓰레기, 유지보수, 통신 지연 문제도 해결해야 할 과제로 남아 있다.

국내에서도 우주 데이터센터 개발이 본격 추진되고 있다.

우주항공청은 K-문샷 프로젝트의 우주 분야 핵심 과제로 '우주 데이터센터 원천기술 확보 및 실증'을 추진 중이다.

우주항공청 관계자는 "현재는 예산 확보 단계"라며 "2030년까지 핵심 기술의 우주 실증 이력을 확보하고, 2035년에는 우주 데이터센터 발사와 서비스 실증을 추진하는 것이 목표"라고 밝혔다.

정부는 검증 플랫폼 위성에 연구개발 성과물을 탑재해 누리호로 발사한 뒤 우주 공간에서 성능을 검증하는 방안을 검토하고 있다. 핵심 기술은 우주 전력 생산과 열제어, 우주용 AI 반도체, 저궤도 통신 기술 등이다.

국제에너지기구(IEA)는 전 세계 데이터센터 전력 소비가 2030년 945테라와트시(TWh)로 지금보다 약 두 배 증가할 것으로 전망했다.

AI 인프라 경쟁의 핵심이 반도체 확보를 넘어 전력과 냉각, 입지 확보로 이동하면서 우주 데이터센터도 장기적인 대안 가운데 하나로 부상하고 있다는 평가가 나온다.

kxmxs4104@news1.kr