“지구엔 전기·물 없다”… 구글·스페이스X, ‘우주 데이터센터’로 AI 인프라 경쟁

인공지능(AI) 구동에 필요한 막대한 전력과 냉각수 부족 문제가 ‘지구적 한계’에 부닥치자, 구글과 스페이스X 등 미국 빅테크 기업들이 지구 밖 ‘우주 데이터센터’ 구축에 사활을 걸었다. 24시간 끊김 없는 태양광 발전과 무한한 냉각 자원을 활용해 지상 데이터센터가 겪는 물리적 병목 현상을 우주에서 해결하겠다는 구상이다.
니혼게이자이신문(닛케이)은 지난달 31일(현지시각) 미국 테크 기업들이 인공위성에 서버를 탑재해 우주 공간에서 데이터를 처리하고 보관하는 차세대 인프라 경쟁에 본격적으로 뛰어들었다고 보도했다.


우주 데이터센터는 궤도를 도는 인공위성 군집(Swarm)을 하나의 거대한 데이터센터처럼 활용하는 개념이다. 이 분야에서 가장 구체적인 청사진을 내놓은 곳은 구글이다.

구글은 2025년 11월 우주 데이터센터 계획인 ‘프로젝트 선캐처(Project Sun Catcher)’를 공개했다. 구글은 내년(2027년) 초까지 자사의 고성능 AI 반도체인 ‘텐서처리장치(TPU)’를 탑재한 시험용 위성 2기를 지구 궤도에 쏘아 올릴 방침이다.
구글 측은 “지구 궤도상의 태양광 패널은 지상보다 최대 8배 높은 발전 효율을 내며, 날씨와 밤낮 구분 없이 전력을 생산할 수 있다”고 설명했다. 수많은 소형 위성을 연결해 지상 데이터센터의 역할을 대체하겠다는 전략이다.

엔비디아의 지원을 받는 스타트업 ‘스타클라우드(Star Cloud)’는 기술 실증에서 한발 앞서 있다. 이 회사는 2025년 11월 엔비디아의 최신 AI 칩 ‘H100’을 탑재한 인공위성을 발사했다. 필립 존스턴 스타클라우드 최고경영자(CEO)는 “10년 안에 신규 데이터센터 대부분은 우주에 건설될 것”이라고 내다봤다.

미국 경제방송 CNBC는 2025년 12월 10일 “스타클라우드의 위성이 우주 궤도에서 정상 작동 중이며, 현재 구글의 AI 모델을 구동하고 있다”고 전했다. 무게 60kg, 소형 냉장고 크기의 이 위성은 우주 공간으로 열을 방출하는 방식을 채택해 지상 시설처럼 막대한 냉각수를 쓸 필요가 없다.

일론 머스크 스페이스X CEO와 샘 올트먼 오픈AI CEO 역시 이 시장에 눈독을 들이고 있다. 머스크 CEO는 구글의 계획에 대해 “좋은 아이디어”라며 긍정적인 반응을 보였고, 스페이스X가 추진 중인 기업공개(IPO)의 자금 용처가 우주 데이터센터 구축과 맞닿아 있다는 분석이 나온다. 올트먼 CEO 역시 최근 로켓 스타트업 인수를 타진하는 등 “데이터센터를 굳이 지구에 둘 필요가 없다”는 견해를 밝힌 바 있다.

빅테크 기업들이 천문학적인 비용을 들여 우주로 향하는 배경에는 지상의 전력 수급 불균형이 자리 잡고 있다.

블룸버그NEF(BNEF)는 2025년 12월 1일 보고서에서 2035년 미국 내 데이터센터 전력 수요가 106기가와트(GW)에 이를 것으로 전망했다. 이는 대형 원자력 발전소 100기 이상이 생산하는 전력량과 맞먹는 규모다. 불과 7개월 전 예측치보다 36%나 상향 조정된 수치다.

미국 내에서 원전 신설 논의가 오가고 있지만, 완공까지는 오랜 시간이 걸린다. 여기에 데이터센터 냉각에 필요한 막대한 물 소비와 전자파 우려로 지역 주민의 반대 여론도 거세다. 결국 전력과 부지, 냉각 문제를 동시에 해결할 수 있는 유일한 공간으로 우주가 떠오른 셈이다.

전문가들은 우주 데이터센터가 상용화 단계에 진입하려면 ‘경제성’과 ‘안정성’이라는 두 가지 장벽을 넘어야 한다고 지적한다.

핵심은 발사 비용이다. 글로벌 컨설팅업체 맥킨지앤드컴퍼니는 현재 위성 발사 비용을 1kg당 약 1500달러(약 217만 원)로 추산한다. 구글은 자체 분석을 통해 이 비용이 2030년대 중반까지 1kg당 200달러(약 28만 원) 수준으로 떨어져야 사업성이 있다고 보고 있다.

우주 환경의 특수성도 변수다. 강력한 우주 방사선은 반도체 등 정밀 전자부품의 오작동이나 고장을 일으키는 주원인이다. 또한, 지구 궤도를 떠도는 우주 쓰레기와의 충돌 위험도 해결해야 할 과제다.

기술 업계에서는 우주 데이터센터가 단순한 기술적 실험을 넘어 미래 AI 패권을 좌우할 핵심 인프라가 될 것으로 보고 있다. 엔비디아 측은 “냉각수가 필요 없고 탄소 배출이 없는 우주 서버는 AI 산업의 지속 가능성을 담보할 열쇠”라고 강조했다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com