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스페이스X, 아마존, 구글 등 대형 기업들이 우주에 데이터센터를 짓는 계획을 추진하고 있습니다. 지구에서 AI 컴퓨터를 돌리면 전기와 물이 엄청나게 필요한데, 우주에서는 태양빛으로 전기를 만들고 차가운 우주 공간으로 열을 내보낼 수 있다는 장점이 있습니다. 하지만 우주에서 열을 빼내는 것이 생각보다 어렵고, 우주 방사선이 컴퓨터 칩을 망가뜨릴 수 있으며, 우주 쓰레기와 충돌할 위험도 큽니다. 또한 거대한 장비를 우주로 보내고 조립하는 비용과 기술도 아직 충분하지 않습니다. 전문가들은 2050년 이전에 대형 우주 데이터센터가 가능할 수도 있지만 해결해야 할 과제가 많다고 말합니다.
왜 중요한가요?
AI 기술이 빠르게 성장하면서 데이터센터가 전기와 물을 너무 많이 쓰는 것이 심각한 환경 문제가 되고 있는데, 우주 데이터센터가 현실화되면 지구의 에너지 부담을 크게 줄이면서도 더 강력한 AI 서비스를 제공할 수 있게 될 수 있습니다.
주요 용어 설명
태양동기궤도 (Sun-synchronous orbit)
인공위성이 지구 극지방 위를 돌면서 항상 같은 시간대의 햇빛을 받을 수 있는 특별한 궤도입니다. 마치 지구 둘레를 도는데 항상 낮 시간대만 골라서 다니는 것과 비슷합니다. 우주 데이터센터에서는 태양광 발전을 끊김 없이 하기 위해 이 궤도가 중요합니다.
방사선 내성 (Radiation hardening)
우주에서 날아다니는 고에너지 입자들이 컴퓨터 칩에 부딪히면 데이터가 깨지거나 칩이 영구적으로 고장날 수 있는데, 이런 방사선 공격을 잘 버틸 수 있도록 만드는 기술입니다. 비 오는 날 방수 케이스로 핸드폰을 보호하는 것처럼 칩을 우주 방사선으로부터 보호하는 개념입니다.
궤도 셀 (Orbital shell)
지구를 둘러싸는 특정 높이의 층이나 띠를 의미합니다. 마치 양파 껍질처럼 지구 주위에 여러 겹의 높이 구간이 있고, 각 층마다 안전하게 배치할 수 있는 위성 수가 정해져 있습니다. 너무 많은 위성을 한 층에 넣으면 충돌 위험이 커집니다.
충돌 회피 기동 (Collision avoidance maneuver)
우주에서 위성이 다른 위성이나 쓰레기 조각과 부딪히지 않도록 스스로 방향이나 궤도를 바꾸는 동작입니다. 자동차가 갑자기 나타난 장애물을 피해 핸들을 꺾는 것과 비슷한데, 스타링크 위성은 매년 수십만 번이나 이런 회피 동작을 하고 있습니다.
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올해 1월 일론 머스크가 이끄는 스페이스X는 지구 궤도에 최대 100만 개의 데이터센터를 구축하기 위한 발사 계획을 미국 연방통신위원회(FCC)에 제출했다. 지구 환경에 부담을 주지 않으면서 인공지능(AI)의 잠재력을 극대화한 데이터센터 구축이 목표지만, 과연 이 같은 계획이 실현 가능할지는 의문이다.
스페이스X는 궤도상 컴퓨팅 인프라의 잠재력에 주목하고 있는 대표적인 기업 중 하나다. 지난해 제프 베이조스 아마존 창업자는 기술 산업이 우주 기반 대규모 컴퓨팅으로 나아갈 것이라고 전망했다. 구글 역시 데이터 처리 위성을 궤도에 배치하는 방안을 검토 중이며, 빠르면 내년 80기로 구성된 시험용 위성군 발사를 목표로 하고 있다.
또한 지난해 11월 워싱턴주에 본사를 둔 스타트업 스타클라우드는 고성능 엔비디아 H100 GPU를 탑재한 위성을 발사해 첨단 AI 칩의 첫 궤도 시험을 수행했다. 이 회사는 2030년까지 지상 데이터센터에 필적하는 규모의 궤도 데이터센터 구축을 구상하고 있다.
우주 데이터센터 구축을 지지하는 이들은 이를 ‘합리적인 선택’으로 본다. 현재 AI 산업의 급성장은 전력망에 부담을 주고 있으며, 데이터센터 냉각에 필요한 물 수요도 빠르게 증가하고 있다. 대규모 시설 인근 지역에서는 자원 가격 상승 등 부작용에 대한 우려도 커지고 있다.
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