AI 패권 경쟁, ‘우주 데이터센터’로 확대...미·중 궤도 점령전 가속

인공지능(AI) 패권을 둘러싼 미국과 중국의 경쟁이 지구를 넘어 우주 궤도로 확장되고 있다. 구글, 스페이스X, 알리바바 등 양국 기술 대기업들은 지상의 전력 부족과 환경 제약을 극복하기 위해 태양 에너지를 직접 활용하는 ‘우주 기반 데이터센터’ 구축에 박차를 가하고 있다.
15일(현지시각) 닛케이 아시아와 업계에 따르면, 양국은 저지구 궤도(LEO)에 수만 개의 컴퓨팅 위성을 띄워 초거대 AI 연산망을 구축하는 프로젝트를 본격화했다.


중국은 우주 데이터센터 분야에서 가시적인 성과를 먼저 내놓고 있다. 중국 스타트업 ADA 스페이스와 알리바바가 후원하는 저장 연구소는 지난해 5월 AI 서버 기능을 탑재한 위성 12기를 발사했다.

이 위성들은 레이저 광통신망으로 연결되어 초당 5조 회 연산이 가능하다. 이는 지상의 슈퍼컴퓨터와 맞먹는 성능이다.
최종 목표는 2800대의 위성을 운용해 기상 예보, 재난 관리, 방산 데이터를 실시간 처리하는 시스템을 갖출 계획이다.

또한, 2027년까지 태양동기궤도에 초당 1경조 회 연산이 가능한 1GW급 대규모 시설 건설을 추진 중이다.


미국 기업들은 엔비디아의 고성능 AI 칩과 재사용 로켓 기술을 앞세워 맞불을 놓고 있다.
구글(Google)은 플래닛 랩스와 협력한 ‘프로젝트 선캐처’를 통해 2027년 초까지 구글의 TPU(AI 전용 칩)가 탑재된 위성들을 태양동기궤도에 올릴 예정이다.

스타클라우드(Starcloud)는 지난해 11월 엔비디아 H100 칩을 장착한 위성을 발사해 우주에서 거대언어모델(LLM) 학습과 실시간 위성 이미지 분석을 시연했다. 향후 5GW 규모의 우주 데이터센터 건설을 구상 중이다.

스페이스X의 일론 머스크는 수천 개의 스타링크 위성을 데이터센터로 확장하는 계획을 공개했다. 특히 차세대 로켓 ‘스타십’을 활용해 위성 발사 비용을 획기적으로 낮출 것으로 기대된다.


우주 데이터센터는 지상의 전력난과 탄소 배출 문제에서 자유롭지만, 지상과는 다른 혹독한 환경이 걸림돌이다.
첫째, 냉각 문제다. 진공 상태에서는 대류가 불가능해 오직 복사 방식으로만 열을 식혀야 한다. 이를 위해 거대한 방열판이 필요하며, 이는 위성의 무게와 비용 증가로 이어진다.

둘째, 방사선 취약성이다. 우주 방사선은 미세한 반도체 칩에 치명적이다. 이를 해결하기 위해 하나의 거대한 시설보다는 여러 대의 위성을 상호 연결해 오류를 보완하는 ‘콘스텔레이션(군집)’ 방식이 주류로 떠오르고 있다.


우주 데이터센터는 경제적 이점 외에도 군사적·전략적 가치가 매우 크다. 실시간 데이터 처리를 통해 적대국의 움직임을 지상보다 훨씬 빠르게 포착할 수 있기 때문이다.

전문가들은 "적대국의 위성 공격 위험이 존재하는 만큼, 우주 데이터센터가 지상 데이터 센터를 완전히 대체하기보다는 상호 보완하는 백업 시스템 형태가 될 것"이라고 내다봤다.


신민철 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com