일론 머스크, 우주 데이터 센터 짓는다

최근 몇 달 사이 일론 머스크가 “스페이스X가 실제로 궤도 데이터 센터를 운영하게 될 것”이라고 여러 차례 언급하면서, ‘우주 데이터 센터’라는 다소 공상과학 소설 같은 아이디어가 현실적인 논쟁거리로 떠올랐습니다. 여기에 제프 베이조스, 에릭 슈미트 등 빅테크 인사들까지 가세하면서, 우주를 차세대 클라우드 인프라의 무대로 보려는 흐름이 분명해지고 있습니다. 

우주 데이터센터란

우주 데이터센터란 말 그대로 인공위성 처럼 우주에 있는 데이터 센터입니다. 저궤도 위성망을 구축하여 각 위성끼리 데이터를 통신하며 지상으로 데이터를 보내는 방식입니다. 핵심은 차세대 스타링크 V3 위성 자체를 고성능 컴퓨팅 노드로 만들고, 수천 기를 궤도에 올려 거대한 분산형 데이터 센터처럼 작동하게 하겠다는 개념에 가깝습니다.

현재 스타링크 위성은 지구 저궤도에서 인터넷 통신을 제공하는 역할에 집중하고 있지만, V3 세대부터는 위성 하나당 수 테라비트급 통신 용량과 더 강력한 전력·레이저 링크·온보드 연산 기능을 탑재해, 단순 중계기가 아닌 ‘작은 클라우드 서버’에 가깝게 진화할 것으로 예상됩니다. 

왜 굳이 우주인가

머스크가 우주 데이터 센터를 이야기하는 가장 큰 이유는, 지상 데이터 센터의 에너지·냉각·부지 문제가 이미 한계에 다다르고 있기 때문입니다. 생성형 AI와 초거대 모델의 확산으로 데이터와 연산 수요는 폭발적으로 늘고 있고, 2035년쯤에는 지금보다 10배 이상 많은 데이터를 다뤄야 할 것이라는 전망도 나옵니다.

첫째, 에너지 측면에서 우주는 사실상 ‘태양광 천국’에 가깝습니다. 일정 궤도에서는 낮밤 구분 없이 거의 24시간 안정적으로 태양광을 받을 수 있고, 날씨나 계절의 영향을 받지 않아 발전량 예측도 훨씬 용이합니다. 지상 태양광이 구름과 밤 시간대 때문에 보완 전원이 필수인 것과 비교하면, AI 데이터 센터가 갈망하는 ‘예측 가능한 재생에너지’라는 조건에서 분명한 매력이 있습니다.

둘째, 냉각 문제도 크게 달라집니다. 지금 지상 데이터 센터는 전력의 상당 부분을 서버를 식히는 데 쓰고, 이 과정에서 엄청난 양의 물을 소비해 지역 주민과 갈등을 빚는 사례도 늘고 있습니다. 반면 우주는 진공 상태인 만큼 열을 직접 복사 형태로 우주 공간에 방출하는 설계가 가능해, 이론적으로는 물을 거의 쓰지 않는 초고효율 냉각 시스템을 구현할 수 있다는 평가가 나옵니다.

셋째, 토지와 입지 규제 문제도 사실상 사라집니다. 대규모 데이터 센터는 전력 인프라, 소음, 경관, 탄소 배출 등을 둘러싼 지역 사회의 반발 때문에 허가 단계에서부터 난항을 겪는 경우가 많습니다. 우주는 그런 의미에서 ‘무한한 부지’에 가깝고, 이론적으로는 규모를 몇 배, 몇십 배로 키우더라도 정치적·사회적 저항이 훨씬 적을 수 있습니다.

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딱히 허상은 아니야

머스크 혼자만 우주 데이터 센터를 부르짖는 것은 아닙니다. 제프 베이조스는 최근 행사에서 “10~20년 안에 기가와트급 데이터 센터가 우주에서 운영될 것”이라고 말하며, 블루 오리진과 아마존의 위성 프로젝트, 그리고 AWS 클라우드를 묶는 장기 비전을 넌지시 드러냈습니다. 그는 지구 자원의 한계를 강조하며, 고에너지 산업과 대형 인프라는 점점 지구 밖으로 옮겨야 한다는 주장을 꾸준히 해 온 인물이기도 합니다.

그 밖에도 스타트업과 방산·우주 기업들이 다양한 방식의 우주 데이터 인프라를 실험 중입니다. 예를 들어 어떤 기업은 달 표면에 데이터 저장 장치를 보내 장기 보존 가능성을 시험했고, 또 다른 회사들은 궤도상 ‘우주 클라우드’ 개념을 내세우며 분산 저장·연산 구조를 제안하고 있습니다. 유럽에서는 아센드(ASCEND) 같은 프로젝트를 통해 우주 데이터 센터가 탄소 중립과 경제성 측면에서 실제로 의미가 있는지 타당성 조사를 진행해, 수십 년에 걸쳐 수십억 유로 규모의 수익과 배출 감소 효과를 낼 수 있다는 분석도 나왔습니다.

기술적인 관점에서만 보면, ‘우주 데이터 센터’는 이미 개별 요소 기술 면에서는 상당 부분 준비가 되어 있다는 평가를 받습니다. 고성능 서버와 칩은 계속 발전 중이고, 재사용 로켓 덕분에 발사 비용은 꾸준히 내려가고 있으며, 레이저 링크와 고효율 태양광, 우주 로봇 등도 빠르게 성숙해 가고 있습니다. 여러 연구와 타당성 보고서는 “몇십 년 뒤의 먼 미래”가 아니라, 일부 용도에 한정한다면 수년 안에도 시범 서비스를 볼 수 있다는 전망을 내놓습니다.

하지만 넘기 어려운 난관도 분명하다

반대로, 현실적인 난관 역시 만만치 않습니다. 가장 자주 지적되는 부분은 강한 방사선 환경, 우주 쓰레기와의 충돌 위험, 그리고 장애가 났을 때 신속한 수리가 거의 불가능하다는 점입니다. 지상 데이터 센터는 장애가 나면 엔지니어가 바로 달려가 부품을 교체할 수 있지만, 궤도 위 서버는 고장 나면 사실상 몇 년 동안 ‘우주 쓰레기’로 변할 수 있습니다.

두 번째로는, 왕복 지연 시간(latency) 문제도 있습니다. 저궤도라고 해도 지상 왕복 통신에는 수십 밀리초 단위의 지연이 생기기 때문에, 초단타 금융 거래나 일부 실시간 인터랙티브 서비스에는 치명적일 수 있습니다. 우주 데이터 센터가 전 영역을 대체하기보다는, 지연에 덜 민감하고 연산량이 압도적으로 큰 AI 학습, 대규모 배치 연산, 백업·아카이빙 같은 용도에 먼저 쓰일 가능성이 높은 이유입니다.

마지막으로 사업성 문제도 남습니다. 재사용 로켓 덕분에 발사 비용이 낮아졌다지만, 여전히 위성 한 기를 궤도에 올리는 데에는 수백만 달러 이상이 드는 경우가 많고, 대규모 클러스터를 꾸리려면 발사·제조·운영 비용이 천문학적으로 불어날 수 있습니다. 유럽의 아센드 연구처럼 경제성 모델링을 통해 ‘장기적으로는 수익을 낼 수 있다’는 결과가 일부 나오고는 있지만, 실제 투자자들이 이 리스크를 감수할지는 또 다른 문제입니다.